市政桥梁工程基础当中的钻孔灌注桩施工技术论文_吴杰

市政桥梁工程基础当中的钻孔灌注桩施工技术论文_吴杰

中天建设集团有限公司 浙江杭州 310000

摘要:在市政桥梁工程施工领域中,钻孔灌注桩施工方法适应性强、操作方便,在市政工程建设中得到广泛的应用。但钻孔灌注桩的施工质量受多方面因素影响,后续修补难度大、成本高。因此,我们应对钻孔灌注桩施工技术的要点进行重点研究分析。只有完全掌握市政桥梁工程中钻孔灌注桩施工技术要点并灵活运用,才能保障桩基工程施工进度和质量。本文就桥梁工程基础钻孔灌注桩施工技术进行简要的阐述,希望能给市政桥梁工程的建设者带来一些帮助。

关键词:市政桥梁工程;基础钻孔;灌注桩施工;施工技术

1 钻孔灌注桩施工技术概述

钻孔灌注桩是通过在现场钻孔,然后向孔中灌注混凝土形成桩基础的一种基础施工技术。这种施工技术的优点在于能够对施工现场的土质地基直接进行改善,从而有效提升地基的承载能力,也是现代公路桥梁施工当中比较常见的施工方法。由于现代城市的不断发展,范围的不断扩展,公路桥梁的施工工程也越来越多,而施工现场的环境也越来越难满足桥梁施工需求。有些地区的土质过软、流动性太强,使得基础施工质量下降,影响了公路桥梁的正常使用。因而需要对不良地质进行处理和改造,钻孔灌注桩施工技术就很好地解决了这一问题。

2 市政桥梁基础钻孔灌注桩施工技术优势

2.1施工方法简单

钻孔设备是钻孔灌注桩施工中使用的施工器械当中最基础,也是最关键的施工工具之一。性能良好的钻孔设备能够有效地提高钻孔施工的工作效率和成孔质量;与实际需求不符的钻孔设备则会影响到钻孔灌注桩的施工质量。因此,桥梁施工技术人员在进行桥梁桩基础的施工之前,其还应根据施工要求,并结合施工环境实际情况,如土质情况、桩基深度和施工成本等,选择合适的钻孔设备。

2.2适用范围较广

钻孔施工技术适应性强。相较于其他桩基础施工方式,钻孔技术对地基的软硬、土质构成和所处周边环境的要求较低。为达到较好的施工效果,在桩基础施工前,先编制桩基施工方案,根据不同的施工条件选用不同类型的钻孔设备。

2.3施工过程中对周边环境影响较小

在市政工程的实施过程中,需要考虑施工作业对周边环境的影响。尤其是处在闹市区的市政工程,在防护措施上投入较大。而钻孔灌注桩的实际施工过程较为简单,布孔、钻孔和浇筑等环节所产生的噪音、震动、粉尘等不良因素相对较少,对降低施工维护成本、减少对周边人们影响起到较好的作用。

3 市政桥梁施工中钻孔灌注桩技术的应用

3.1 施工准备工作

市政桥梁工程在正式动工前,需要提前做好相应的准别工作。如:钻孔设备选型;编制桩基础施工方案;测量布孔;安装钻孔设备,并保证钻机平台的稳定性和钻头垂直对标;泥浆制备等等。

3.2 钻孔施工操作。

在钻孔前,要根据施工方案对钻孔顺序进行设计,对施工设备的移动位置进行规划,提前完成保护筒填埋施工;钻孔作业时,动力头转动门镶嵌斗齿的方式对岩土进行切削,然后将原状的岩土放入钻斗当中,再将钻机的伸缩钻杆提出钻孔之外将上面的土卸掉,然后再次钻入孔内,这样循环往复进行,一直钻到设计深度之后停止;为保证成孔质量,在钻孔施工过程中应积极观测孔内泥浆稠度、钻孔深度和垂直度。当钻至设计深度时,提出钻头并进行一次清孔。

3.3 清孔技术

清孔是钻孔施工中重要的步骤。 因桩孔的清洁程度会对桩基的承载力产生不良影响。一般情况下,钻孔施工中会进行两次清孔作业。第一次清孔安排在成孔后,第二次清孔安排在吊放钢筋笼后。在进行清孔作业时,要及时关注孔内泥浆情况,防止因清孔时间过长,损导致孔壁坍塌。

在钻孔灌注桩施工过程中,当桩端落在淤泥层时,建议使用循环清理的方法对钻孔进行清洁。因为淤泥层渣排放速度快,容易使粉砂层松弛。

3.4 放置钢筋笼

钢筋笼在吊装前应严格检查制作是否符合规范和设计要求,防止因漏焊导致钢筋脱落砸伤作业人员。施工过程中,应该适当调整地梁的高度,确保满足焊接施工要求;在焊接的过程中,如果发现焊缝质量不符合规范和设计要求,应及时修复焊接接头以免对施工质量造成不良影响;此外,在顶节钢筋笼快下完时,务必要在声测管内灌满清水。其目的在于:声测管连接全部为钢套筒焊接而成,但在焊缝中可能有砂眼、气泡或者由于现场焊接时电流调节不当而导致的小穿孔(声测管壁厚仅有3mm),肉眼很难发现。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当声测管和钢筋笼一起下放至五、六十米深的孔中时,孔中的泥浆水压力很大,很可能会沿着声测管焊接处焊缝的砂眼、气泡或小穿孔渗入声测管内,泥浆会在声测管底部沉淀,致使声测检测时探头放不到桩底,导致检测出的桩长不够;但若提前灌满清水,声测管内外的水压力基本持平,泥浆基本不会渗入管内。

3.5 灌注技术

在二次清孔完成后,开始安装满足技术要求的导管。使用螺栓或者是法兰盘将导管的两端固定,并且在浇筑混凝土之前采用橡皮圈将导管端口处垫住;作业人员应将导管的插入深度控制在距离孔底约 0.2~0.3 m 的距离处,严格避免将导管插入到孔内泥浆中,并在导管的上口安装漏斗和隔水栓;在漏斗中全部装满混凝土之后,再将隔水栓放开,使混凝土通过导管内迅速地下落到孔内;作业人员在灌注混凝土的过程中,随时测量混凝土面高程,有步骤地拆除导管,直到混凝土灌注完成;在灌注混凝土的期间,作业人员必须积极跟踪混凝土供应情况,检测每车混凝土的流动性与和易性,保证混凝土灌注工作的顺利实施。

3.6 断桩防治

断桩是指钻孔灌注桩在灌注混凝土的过程中,泥浆或砂砾进入水泥混凝土,把灌注的混凝土隔开并形成上下两段,造成混凝土变质或截面积受损,从而使桩不能满足受力要求。分析断桩主要原因如下:

(1)由于各种原因导致的混凝土浇灌过程不连续,导致形成断桩。如堵管、混凝土运输间断、坍孔等原因;

(2)由于导管的安装及操作过程的不合理,导致断桩。如导管长度不足、拔管过快或过慢、接口泥浆渗漏、堵管处理不当等原因。

结合分析原因,采取相应的质量控制措施:

(1)认真清孔,并防止孔壁坍塌;

(2)选择适宜的导管:导管由不小于250mm的管子组成,用装有垫圈的法兰盘连接,导管必须进行水密性、承压及接头抗拉试验;

(3)在灌注混凝土开始时,导管底部至孔底应有250~400mm的空间,首批混凝土数量应能满足导管初次埋深≥1.0m和填充管底空间的需要;

(4)在整个灌注过程中,导管出料口应伸入先前灌注的混凝土内至少2m,应经常测量孔内混凝土的高程,及时调整导管出料口与混凝土表面的相应位置;

(5)灌注的桩顶应比设计高出0.5~1m,以保证混凝土强度,多余混凝土在接桩前凿除。

4 钻孔灌注桩具体施工工艺分析

4.1 钻孔灌注桩基整体控制

在钻孔灌注桩基施工标准中,对于灌注桩的质量具有明确的要求,并且细致的规定了影响桩基本身的质量的各个参数。例如,桩基材料水泥的标号不宜低于 325 号,钢筋级别为HPB235 或者 HRB335 级,水灰比宜采用 0.5-0.6。水下部分的混凝土坍塌度为 200mm 左右,如果要在水下进行连续施工,必须严格控制混凝土的初凝时间。在灌注桩的施工中,各个部分的允许偏差也做了详细规定。

4.2 施工泥浆制备及其处理

在钻孔灌注桩基施工的整个过程中,都需要使用泥浆。泥浆的制备及其处理在保证桩基的质量中起到重要的作用,需要严格的按照工程要求进行。在制备泥浆时,制造泥浆的材料中需要选用添加膨润土,增加泥浆的润滑性和粘结性。在制作泥浆护壁时候要注意几个问题:在实施水下钻孔桩基施工时,泥浆面须高于地下水位 1m 以上;如水位受涨落影响,则要高出地下水位 1.5m。在清孔过程中,根据实际情况及时更换泥浆;若施工部位土层渗漏严重,须采取必要的措施来维持孔壁的稳定性。

4.3 护筒的施工

在泥浆制作完成后进行护筒的安装施工。护筒埋置深度由现场的实际地质情况决定;正常情况下护筒内径比桩径宜大 30cm 左右,用以满足实际施工要求。护筒的安装深度和距离必须符合施工要求;在护筒与钻孔的孔壁之间应该用较软的粘土进行填充;护筒平面位置的偏差一般不得大于 50mm,倾斜度的偏差不得大于 1﹪。

4.4 钻孔施工

钻孔施工是桩基施工的核心部分。在钻孔作业过程中,必须要保持钻机的平稳,保证钻头垂直作业;为在施工中保证钻孔深度及垂直度符合要求,作业人员应经常用带钢锥的钢丝绳对钻孔进行测量;为保持表层的稳定性,需及时添加泥浆保证水位的稳定;当钻孔施工完成后,钢筋笼下放前,需进行一次清孔作业,保证成孔质量。

5 结语

钻孔灌注桩施工技术具有适应性强、施工便捷、投入成本低的特点,这使其在公路桥梁施工过程中应用广泛。虽然该项施工技术已日趋完善,但我们仍需不断进行改良和创新,这样才能更好地适应时代的发展需求。

参考文献:

[1]叶志峰.市政桥梁工程的基础钻孔灌注桩施工技术探究[J].江西建材,2016,17.

[2]王少敏.市政桥梁工程基础钻孔灌注桩施工技术[J].江西建材,2016,12

论文作者:吴杰

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第17期

论文发表时间:2017/11/13

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