摘要:在桥梁施工建设中桥梁桩基使用旋挖钻进行成孔操作能够有效提升施工效率、提高桩基成孔质量,本文针对旋挖钻施工技术的主要优势进行了分析,而后探讨了成孔施工过程当中的主要质量问题的原因及防治对策。
关键词:旋挖钻;桥梁桩基成孔;施工;问题;对策
引言
我国建筑行业迅猛发展的当今,建筑施工技术也在不断更新,这推动着建筑施工机械设备不断升级,而旋挖钻技术在实际桩基成孔施工中应用具有诸多优势,但是实际施工中也会发生一些质量问题,我们必须根据实际情况采取预防与治理措施来降低成孔质量病害的发生几率,提升桩基成孔施工质量,为桥梁整体施工建设基础稳定创造条件。
1旋挖钻技术优势分析
在桥梁桩基成孔施工中选择成孔效率高、质量好且现场控制难度低的施工技术能够切实提升桥梁整体施工建设中桩基成孔施工质量。旋挖钻成孔施工技术的一大优势就是成孔速度较快,过去一段时间以来我国桥梁桩基施工中成孔多用循环钻或者冲击钻,循环钻与冲击钻成孔施工都不如旋挖机快,同样直径、深度的桩孔施工项目,旋挖机只要五小时就能完成,而循环钻机施工需要二十天,而循环冲击钻机施工则需要七天。而成孔时间过长还可能带来塌孔几率增大的问题,假如在成孔施工中发生了严重塌孔则需要施工人员返工钻孔,施工效率自然就下降了。并且由于旋挖钻机在成孔施工中可以对泥浆进行循环利用可以有效降低施工现场的环境控制的难度,旋挖钻机装置本身带有履带结构,它行走较为便捷,并且行走速度非常快,可以不借助其他装置推动,而传统施工使用的循环钻机则需要吊车悬吊移位,移动控制难度较大且速度也较为缓慢,而旋挖机本身有履带可以在电子装置控制下精准进行桩位定位。除此以外,旋挖钻机施工中可以根据岩土结构的情况进行钻头更换与选择,以保证成孔质量。
2桥梁桩基成孔施工当中旋挖桩技术操作的主要问题及原因
2.1孔身倾斜问题及原因
在桥梁桩基施工中发生孔身歪斜就会导致后期桩基施工不正,因此必须避免,这一问题的主要成因为岩层节理严重倾斜,并且施工中没有根据岩土情况进行孔身垂直度调节,因此会发生孔洞倾斜的情况。
2.2孔径扩大问题及原因分析
首先是因为泥浆的问题,如果成孔中泥浆质量不足,因此就难以带到护臂要求,就会导致松散地质结构坍塌的危害,或者在施工中成孔施工位置比地下水位低,就会造成地下水位高于成孔施工泥浆面的高度,地下水就由于水压渗入钻孔泥浆,导致泥浆质量下降而发生桩孔直径扩大。其次是由于软流塑地层在钻孔施工中钻感较小,钻头压入软流塑地层后就容易粘连上周围黏土,而形成的泥包钻头的情况,而由于钻具扰动作用,软流塑地层会发生液化而降低稳定性,在钻头提升起来时就会导致钻头周围泥土被吸入孔内,而造成孔径增大的情况。在旋挖钻施工中钻头与钻杆连接不合理也是增大孔径的一个原因,长期运行后,钻杆与钻头之间会因为连接固定不足而产生角度,导致钻头回转直径增大,这样就会使成孔直径比设计要求大。
2.3成孔中发生的坍孔问题及原因分析
成孔钻进过程中由于遭遇了流沙层,整体强度不足就容易坍孔,而孔内施工泥浆面高度过低也就会导致地下水渗入而影响泥浆护臂效果而导致坍孔,或者在成孔施工中重物堆放而压住护筒,也会导致护筒效果降低而发生坍孔,护筒长度不足也可能因为桩基施工深度较高时无法提供保护作用而导致坍孔。
2.4缩孔问题及原因分析
在桥梁桩基施工中旋挖钻机进行料筒结构提升起来时,提升力增大就会导致桩基成孔保护力不足而发生缩孔,并且筒式钻斗提升过程中还会导致负压增大而出现吸钻情况而发生缩孔。
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3桥梁桩基成孔施工中旋挖桩技术操作问题的防治对策
3.1孔身倾斜问题的防治对策
在实际施工中,必要时需开展斜孔作业,操作施工人员可借助显示器配置的自动定位按钮实施自设定零位,再实施调垂操作。对于孔身偏斜,要对其原因进行深入分析,并采取有效措施加以处理。通常,可在偏斜部位,将钻锥吊住反复实施扫孔,确保钻孔保持正直。若情况不严重,可对钻机位置进行调整;若偏斜情况严重,应在偏斜位置对粘性土进行回填,确保沉积密实后,再实施钻进。钻进符合设计标高要求后,对之进行检验,若检验结果合格,即可实施终孔。
3.2孔径扩大防治对策
在实际施工中孔径扩大问题的防治措施如下:首先,要尽量确保泥浆面高度,并要尽量增大孔壁压力而提升其结构稳定性,在松散地层结构中施工就要做好地下水位勘察工作,根据具体情况设计旋挖钻机施工参数来保证泥浆质量,提升其护臂效果。在进行钻具提出操作时要使用泥浆补充钻孔内的循环泥浆,以保证泥浆面比地下水位更高,以防因为地下水深入而影响孔壁可靠性。其次还要对钻进操作参数进行控制以防发生泥土包钻头的情况。再次,在进尺施工中做好质量控制,软流塑地层当中进行进尺操作时要尽量保持比正常地层小一些,以防钻头提升过程中发生活塞效应而导致泥浆吸入孔内影响孔壁压力。在施工中要保证钻头光滑,尽量避免发生糊钻情况,每次提升其钻头时都要清理钻头上的杂质与粘性土。最后还要对钻头与钻杆连接方法进行质控,如果发现间隙过大或者存在弯度的时候就要采取措施进行检修。
3.3坍孔问题的防治对策
对于坍孔现象,要及时将其原因查明,并采取具有较强针对性的措施,钻进深度不断增加,需及时对泥浆进行补充,对孔内相应的水头压力进行有效保持,避免发生坍孔。若坍孔情况不严重,可对坍孔位置进行回填并对泥浆性能进行改善,将水头加高,深埋护筒等,并实施继续钻进。若坍孔情况严重,要采用小砾石夹粘土或砂将钻孔全部回填,对坍孔原因进行查明,再实施重钻。若坍孔部位深度较浅,可通过深埋护筒法,对附着于护筒周围的土进行夯实,再实施重钻。要对钻孔内钻斗的升降速度进行严格控制。
3.4缩孔问题的防治对策
若地层存在遇水即发生膨胀的粘土泥岩、软土而导致缩孔,要对失水率较小的泥浆护壁进行应用。若缩孔已发生,应采用钻锥在缩孔处上下反复进行扫孔,对孔径进行扩大。若钻进黏土层过深导致颈缩,要对一次钻进深度进行严格控制,并采用泥钻在粘土层开展施工,将每钻进尺控制在50cm左右;采用砂钻在砂层或者松散砂砾层开展施工,将每钻进尺控制在40cm左右。
结束语
总之,在我国交通系统不断完善的今天,桥梁结构物的施工建设质量要求越来越高,根据施工技术难度、实际施工环境以及桥梁运行需求进行科学的桩基施工技术选择时保证桥梁建设总体质量的重要措施,旋挖钻施工技术中的质量控制已经成为保证桥梁旋挖钻孔灌注桩整体质量的关键,我们应根据桥梁建设现场的具体地质、水文等环境特点进行桩基钻孔技术的调整,并要在施工前做好全面勘察与技术方案设计,细化桩基钻孔质控工作标准,以此来提升桥梁桩基施工中旋挖钻施工质量。
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论文作者:张闽
论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期
论文发表时间:2020/4/14
标签:桩基论文; 泥浆论文; 钻头论文; 桥梁论文; 钻孔论文; 缩孔论文; 钻机论文; 《基层建设》2019年第32期论文;