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摘要:经济发展,道路先行;想要富,先修路。近年来,我国道路桥梁工程建设进度不断加快,规模逐步加大。施工质量是道路桥梁工程项目施工的核心。而在桥梁施工过程中,桩基施工是重点环节。反循环钻成孔技术在当前的桥梁桩基施工过程中被普遍采用,其对桥梁桩基施工具有决定性影响,施工效率及质量均取决于这项技术。
关键词:反循环钻成孔技术;桩基施工;桥梁建设
1.前言
桥梁在我国的基础建设中起着连接左右的作用,在整个交通运输体系中占据关键的地位。目前,我国桥梁工程建设飞速发展,其在加快经济社会发展的同时,也逐步提升了桥梁施工技术水平。桥梁桩基施工通常采用反循环钻成孔技术,这项技术可以有效提升桩基工程的施工质量,但其不足之处同样存在。因此,有必要对桥梁桩基施工中的反循环钻孔技术应用进行全面分析。
2.反循环钻成孔技术的实际应用
2.1应用的对象
砂砾、砂土、淤泥粘土、填土中通常采用反循环钻成孔技术。施工实践中,硬岩需要采用滚轮式钻头,软岩需要采用圆锥式钻头。非自重湿陷性黄土层、有地下水土层通常宜采用反循环钻成孔技术。如果在大抛石层、大孤石层、大卵砾石层采用此项技术,将会降低钻成孔的施工效率。采用反循环钻成孔技术时,通常应将护筒敷设于桩顶上部,且要求护筒的直径必须比桩径大15%,同时,地下自然水位必须要比护筒中的水位低2m,这样可以确保孔壁静水压力始终处于0.02mpa以上,也可据此有效做出孔壁坍塌可能性判断,且可保证套管的完整性(不必切削)。钻孔时,宜利用旋转盘带动钻头(钻杆端部),以此切削破碎岩土,将冲洗液注入孔壁、钻杆二者之间的环状空间内,让其流入孔底,对钻头进行冷却。而且,混合液与钻孔产生的岩土钻渣一旦受到负压作用,即可从钻杆内腔提至地面,并向沉淀池内流入,随之向泥浆池返回、净化。而冲洗液一旦净化完成,则将再次进入孔内,以便循环使用。
2.2施工技术与实践
反循环钻成孔在桥梁的桩基施工中被广泛应用,是一项专业性较强的施工工艺,需要施工人员熟练掌握反循环钻成孔技术,并且按照一定的施工程序进行。反循环钻成孔施工的基本程序如下:
第一,护筒设置;
第二,安装好反循环钻机,并让其钻至桩端持力层;
第三,孔底沉渣测定及初步处理;
第四,初步处理完成沉渣基础上,转移反循环钻,并测定孔壁值;
第五,钢筋笼、导管插入,二次处理孔底沉渣;
第六,水下灌注混凝土,且将导管拔出;
第七,混凝土灌注结束,拔除导管、护管,成桩。
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反循环钻成孔施工操作至此全部完成。
2.3施工特征
第一,通常在静水压力的基础上钻孔。因此,在采用反循环钻成孔技术进行钻成孔施工过程中,护筒埋设应是主体环节之一;
第二,桩基施工过程中,如果在没有套管条件下想保证孔壁稳定,即没有坍塌发生的可能性,则必须执行下列程序:首先,孔壁附近的静水压力必须要超过0.02mpa,而且地下自然水位必须要始终低于护筒中水位2m;其次,泥浆造壁。钻孔时,既要让孔内泥浆循环,也要让孔壁上形成1层泥浆膜。这样能保证泥浆渗填并密实钻孔中的各涂层孔隙,将孔内漏水减少,确保孔壁中的水压保持一定强度,进一步稳固孔壁;将悬浮颗粒沉降速度降低,为沉渣处理创造便利条件;再者,为泥浆比重提供保障。对粉土和粘土层钻进来说,泥浆比重必须保证在1.02-1.04之间。土层若为易塌的沙砾、钻进砂等,泥浆比重应保持在1.05-1.08之间。孔内泥浆流转速度在钻进时应始终保持相对迟缓状态;最后,钻进的速度适宜。钻进工作通常需要做出速度值判断,在此过程中应全面分析钻头的类别、钻速及扬水能力,分析土质、钻探、桩径,且在砂、沙砾层钻进过程中考虑构成泥膜时间,如果在粘土中执行钻进操作,泥浆泵能力是必须考虑的重点,只有如此,泥浆的浓度才不会持续增大。
第三,旋转盘脱离30m处,应于执行层操控反循环钻机的主体。
第四,钻进时,上下排气钻渣无需钻头执。宜在钻头上端利用3m/节的钻杆进行衔接,以此向深层钻进。
3.反循环钻成孔技术使用存在的问题与处理办法
3.1常见问题
在反循环钻成孔技术的应用实践中,以下这些问题比较常见:即在真空泵、灌注泵启动过程中,钻进的速度不快,钻头易脱落。
3.2应对措施
首先,对钻机的点进行严格筛选、掌控。实践表明,钻机的点通常会显著影响到桩基的成孔质量,而成孔品质如果无法保证,钻孔倾斜现象将随时有可能发生。因此,必须和具体状况相结合,对钻机点进行有效调节,以此保障钻孔质量。从钻孔倾斜现象的避免角度来看,钻机安装过程中应经常性的进行钻盘、底座的水平、轮轴(起重滑轮)及固定钻杆卡孔校正;
其次,泥浆比重甚至相关标准应严格掌控。泥层厚度、泥浆比重若与有关标准不相符,孔壁坍塌即会发生。因此,应与实际状况相结合,利用科学、合理的技术对泥浆比重与相关标准的吻合度进行测量与协调。桩基施工如果缺少良好的地质质量,为了将坍塌发生的可能性避免,必须及时调整泥浆的比重,以此保障泥浆稠度符合有关标准。同样要有效完成钻孔内、外的水位差确定,确保孔壁稳定。
再者,必须要按有关施工标准灌注混凝土。混凝土浇筑过程中,如果不执行相关设计标准,夹泥、断桩现象将极有可能发生。同时,对混凝土坍落度做出准确判断,将混凝土初凝时间尽量延长。混凝土灌注之前,必须对混凝土运输车、搅拌机、导管等设备进行全面检查,只有如此,机械设备的运行才能更平稳。
最后,施工重点必须厘清并有效掌握。规划施工现场时,清渣、排水、冲洗液循环等系统应合理、准确的编排,确保冲洗液循环通畅,以便污水能及时充分排出。钻进土层如果是具有特定粘性的土层,那么,从比重、粘度能更吻合有关标准角度出发,泥浆中有必要加入膨润土。
4.结语
将反循环钻成孔技术应用于桥梁桩基工程,既能实现施工效率提升,也能确保施工质量。但是,在应用这项技术时,应充分执行桥梁桩基工程施工规范,只有如此,才能提升该技术应用的针对性、科学性、合理性及有效性,也才能从本质上提升反循环钻成孔技术的实际应用效果,提高我国桥梁建设质量水准,保障路桥工程施工及使用安全。
参考文献
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论文作者:王全海
论文发表刊物:《基层建设》2018年第3期
论文发表时间:2018/5/18
标签:桩基论文; 泥浆论文; 桥梁论文; 技术论文; 钻孔论文; 钻头论文; 钻机论文; 《基层建设》2018年第3期论文;