摘要:随着社会经济的增长和公路交通网络的布局完善,公路桥梁建设项目迎来了快速发展,本文通过对公路桥梁工程钻孔灌注桩施工的实践经验,针对桥梁工程钻孔灌注桩施工过程的关键环节、关键技术进行总结,对桥梁工程钻孔灌注桩施工过程中可能出现的问题进行研究分析,提出相应的处理方法。
关键词:公路桥梁工程;桩基施工;技术研究
1 钻孔灌注桩
钻孔灌注桩是指利用钻孔机械设备进行土体破坏、钻孔,将孔中泥浆运出来,根据土质条件形成桩孔,最后进行吊放钢筋笼,进行钢筋混凝土灌注,形成桩基。钻孔灌注桩根据成桩方法分为正循环和反循环钻孔法,钻孔灌注桩操作相对简单,施工噪音较小,对土层有较好的渗透和压密作用,使得土层更加稳固,同时,钻孔灌注桩还具有速度快,质量容易控制的优点。
2 施工要点
2.1 施工准备
钻孔施工前应对施工场地进行平整,清除施工场地的杂物,对施工场地进行软土处理,确保场地承载能力。如场地位于浅水或陡坡或淤泥等特殊地质情况时,可以采用筑岛、枕木搭设、型钢搭设等方式作为工作平台,当位于深水区域时,可以采用临时打桩进行工作平台的搭设。工作平台要确保稳固,承载能力方面要确保能够承受施工时候的静、活荷载需要。
2.2 测量与放线
在施工场地完成三通一平后,根据建筑测量控制网和基础平面布置图的有关资料,对桩位轴线方格控制网、高程基准点进行测定。确定中心桩位,并以桩径和护臂厚度作为半径确定圆周,用石灰线撒出桩孔开挖位尺寸位置。桩位放线完成后要进行试挖,并要经复查和预检通过后才能进行全面开挖桥梁桩基。
2.3 钢护筒埋设
根据标准规范要求,钢护筒内径一般要比施工桩基桩径大20cm,护筒高度应大于2m,在陆地上施工作业时,护筒顶端高度应确保高出地面0.3m以上;在水域作业时,护筒顶端高度应高出水面1~2m。护筒中心线要确保和桩位中心线重合,控制误差符合规范要求的50mm以内。护筒埋设应确保稳固,护筒四周的回填粘土应分层夯实。
2.4 开挖泥浆池
泥浆制作是桥梁桩基施工中比较重要的一环,泥浆好坏直接影响到钻孔施工的效率,好的泥浆一定程度上能避免桩孔塌孔事故的发生,确保施工安全。所以一定要控制好泥浆的成浆质量,控制好泥浆的粘稠度,选择良好的造浆粘土或膨润土,根据土层的实际情况和钻孔的方式及时调整泥浆性能指标,不可过稀,避免影响护臂效果,也不可过稠,影响钻进效率。
2.5 钻孔施工
(1)钻机安装。钻机安装时要确保钻机底座平整稳定,钻机作业时不会发生滑移和沉陷现象,钻机钻头和埋设护筒的中心偏差不能大于50mm。
(2)钻机钻进施工。在钻孔时应该要严格执行施工方案的要求,控制好成孔的质量,进尺应该控制得当,在刚开始钻进时,宜采用短冲程,确保护筒刃脚处泥浆护壁的稳固,待深度钻进到钻头加正常冲程的高度后,可按正常钻进速度进行钻进。钻进过程中,如遇到漏浆现象,应往孔内倒入粘土,形成胶泥堵住漏浆的孔隙。钻进过程中还应该要检查泥浆损耗情况,及时对泥浆进行补充,并要按规定检查泥浆指标,确保符合规定要求。
(3)清孔。当钻孔达到设计深度时,要按要求对桩孔进行清孔,确保孔底沉渣等,泥浆相对密度、粘度等指标符合规范要求。灌注桩清孔中,一般有抽浆法、换浆法、掏喳法、用砂浆置换钻碴清孔法。
(4)钢筋笼的制作和下放安装。钢筋原材在进场之后,应按要求进行拉伸和冷弯试验,确保强度满足规范要求。钢筋笼制作完毕以后,应组织监理和质检部门进行质量验收,验收合格后方可投入使用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆钢筋笼在吊放的时候,要确定好吊点,起吊安装过程中要有人专门操作和指挥,钢筋笼入孔前,要对钢筋骨架进行再次检查,清除泥土,对变形钢筋进行修复或重焊。钢筋分段焊接时,要确保上下两段钢筋在同一直线上,吊放作业时,焊机要同时作业,缩短时间。同时,要控制好下放的速度,避免钢筋笼和孔壁的碰撞,确保施工安全。
(5)水下混凝土灌注。水下混凝土灌注过程中,要密切关注管内混凝土的下降和孔内水位的升降情况,确保灌注作业的顺利进行。灌注导管的埋深一般应控制在2到4米之间,在灌注作业过程中,要经常探测混凝土面的深度,及时调整导管埋深。导管提升时要逐步提升,并应保持轴线竖直。导管内有空气导致混凝土不满时,后续混凝土的注入要慢,避免灌入过快形成高压气囊破坏导管水密性。当混凝土灌注快到设计标高时,应合理预估需要拌合站供应的混凝土数量,合理控制,避免造成浪费。
3 桩基施工常见问题及处治对策
3.1 桩基塌孔
3.1.1 成因分析
桩基塌孔是桥梁桩基施工过程中较为常见的一种事故。在钻孔过程中或者成孔以后都有可能发生。桩基塌孔的原因有很多,归纳起来主要有以下几种:1)泥浆稠度不够,形成的护壁效果不理想,出现漏水现象导致塌孔;2)钢护筒埋设深度不够,周边封堵不密实发生漏水,或者护筒底部出现漏水,导致泥浆水头高度不够,孔壁压力不足;3)泥浆相对密度不够,水头对孔壁的压力不足;4)地下溶洞或地下暗河影响,导致孔内泥浆被吸走;5)钻进过程中钻头或吊放钢筋笼时碰撞孔壁导致塌孔;6)周边机械设备或车辆荷载影响。
3.1.2 预防和处治措施
桩基钻孔前,一定要充分做好地质勘探工作,充分了解地下地质情况,选取适合实际情况的钻孔方式,确定合适的泥浆比重,泥浆粘度和钻进速度。钻孔过程中,充分控制好冲程,密切观察孔内水头变化情况,发生塌孔,立即停止作业,待整改处治完毕,满足钻孔开工条件后方能重新钻孔。如发生一般塌孔,应视情况加大泥浆比重,提高水头高度,增大水头压力,塌孔不深时,可通过简单的夯实加固措施后,重新开钻;如发生严重塌孔现象,应立即用片石和粘土进行回填,必要时要将钻机等机械设备及时移开,停止作业。
3.2 钻孔倾斜
3.2.1 成为分析
钻孔倾斜也是桥梁桩基施工过程中的一种常见问题。钻孔倾斜主要原因是钻孔中心线和桩基中心线不在同一直线上导致,场地不平整,钻机沉降不均匀,钻孔过程中遇到孤石,导致钻头受力不均匀,或遇到障碍物,钻头偏移等,这些都是导致钻孔倾斜的原因。
3.2.2 预防和处治措施
钻机安装的时候一定要保证场地平整和压实,确保钻机处于水平状态。钻机施工前进行检查验收,对钻机水平、稳固性进行查验,在钻进过程中,应经常检查钻机水平状态,确保不发生倾斜。在软硬不均匀的土层进行钻进时,应控制好进尺,低速钻进,避免出现斜孔、扩孔情况。
4 结语
综上所述,桥梁钻孔灌注桩施工管理,关键在于桥梁桩基钻孔施工各工序的管理,本文对公路桥梁工程桩基施工过程关键工序技术管理进行了探讨研究,为桥梁桩基建设施工过程中及时控制、调整、解决施工过程中发现的各种状况提出了技术管理支持,有效控制施工质量、安全、进度等指标,确保公路桥梁工程桩基施工各项工序顺利进行,保证公路桥梁整体建设平稳推进。
参考文献:
[1]李生伟.桥梁桩基础施工技术研究[J].科学与财富,2017.
[2]谢福成,袁海天.桥梁桩基施工技术的研究[J].黑龙江交通科技,2017.
[3]刘阳.对桥梁施工技术的探讨[J].城市建筑,2012.
[4]黄辉,熊兆华.关于公路桥梁中钻孔灌注桩施工技术的研究[J].江西建材,2015.
[5]胡园园.关于桥梁桩基施工技术的探讨.城市建设理论研究(电子版),2016.
论文作者:温天托
论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/19
标签:钻孔论文; 桩基论文; 泥浆论文; 钻机论文; 过程中论文; 桥梁论文; 钢筋论文; 《基层建设》2019年第8期论文;