摘要:随着城市化进程的推进,我国公路桥梁建设项目也随之增多。在公路桥梁项目施工过程中,钻孔灌桩技术属于较为常见的重要施工技术。这类施工多在水下开展,因此对于施工设备和操作技术均有较高的要求。笔者结合工作经验,就该技术的应用进行分析,以供参考。
关键词:公路桥梁;钻孔灌注桩;技术分析
前言:公路桥梁对于国家经济发展起到拉动性作用,桥梁多为跨越山谷、江河的重要技术手段,主要包括:基础、桥跨以及桥墩(台)及相关保护构筑物。作为公路桥梁施工中常见的技术,钻孔灌注桩技术直接影响到工程能够顺利开展,以下就该技术及施工工艺进行简要分析。
1钻孔灌注桩施工技术概况
从施工工艺上看,公路桥梁钻孔灌注桩施工包括前期准备工作、埋设护彤、安装钻机、钻孔、成孔、清孔等诸多部分。以上无论哪个环节,都需严格依据施工技术要求和标准进行。钻孔灌注桩施工流程主要包括:场地平整、确定孔位、护筒埋设、准备钻机、钻孔(就位、钻孔、提钻)、清洗钻孔、检查钻孔、吊放钢筋笼、下放导管、二次清洗钻孔、水下灌注混凝土、取出导管,直至最后成桩。
1.1准备工作
施工前,施工单位需提交施工组织设计,监理单位需针对钻孔灌注桩的方法、指标、控制措施等进行预审。通过预审后,施工单位方可进行施工;施工前还需进行定位测量,该工序直接影响到钻孔的基准面标高、钻孔的垂直度和钻孔的准确性。因此,“三检制”是控制质量的重要手段,监理单位需协同合作,严格落实复核、验收等工作,并将偏差控制在合理范围内。
1.2安装护筒
准备施工时,安装护筒需做好固定桩位、空口保护及钻孔导向等工作。制作护筒时,应保证钻机不漏水、耐用且不易变形,确保连续施工作业。由于钻机不仅具有钻孔功用,同时还是混凝土灌注的支架,因此安装护筒必须满足稳定性及安全性等方面的规定。钻孔过程中,还需针对钻机采取必要保护措施,确保其不位移、不倾斜、不沉陷。钻机安装完毕后,需及时检查,保证桩身的孔径达到设计标准。
1.3造浆控制
泥浆在钻孔施工中起着重要的作用(避免孔坍塌等),开钻前需严格控制泥浆质量。钻孔用泥浆需使用优质粘土,所调制的泥浆应高于桶内浆液面,且高于地下水1~2m。调制时需准备好填土、增加剂、水等调剂,结合钻孔过程中土质变化,及时进行调配。泥浆流经的沟需有足够长度,以确保泥浆沉淀。沉淀时,需及时清理杂物便于沉淀后继续使用。
1.4钻孔作业
钻孔过程中,需严格监视钻孔质量,针对垂直度、中线等进行认真检查。如所用设备为冲击式钻孔机,则需注意振动引发的土层变化情况,避免土层松动危及到钻孔安全。通常钻孔时需及时清洗钻孔,然后才能放入钢筋笼、浇筑混凝土。钻孔施工中,需严格控制钻孔顺序与钻孔间距,避免孔与控之间产生相互干扰。此外,钻孔时还需严格检查泥浆密度与水位,保证最后成孔质量。施工中,还需保证连续作业,并真实记录钻孔数据,保证相对密度与粘度达到规定标准。此外,施工中还需避免埋钻和坍孔,通常钻进5~8m后及时检查钻孔垂直度及底层的实际变化状况。根据数据及时调整钻孔,以满足设计要求。
1.5混凝土的灌注控制措施
混凝土灌注是钻孔灌注桩的重要工序,灌注时需保证其连续性。通常采用导管进行灌注,以保证施工中不出现断桩的情况。灌注混凝土时需完成钢筋笼吊装后(30min)进行二次清孔,这个过程中应严格控制导管埋藏深度。灌注混凝土过程中,需保证导管接头的密封性,并将其至于钻孔中间位置,避免其与钢筋笼相连。
2控制钻孔灌注桩施工质量的措施
2.1断桩
断桩多因导管底部与孔底距离过远,或混凝土稀释增加水灰比所致。此外,若混凝土与基岩间有大量尚未凝固混凝土,以及地下水影响到导管密闭性,从而侵袭混凝土也会造成断桩。如浇筑混凝土造时提升的导管过多,造成混凝土外露、桩身形成岩渣沉积层,以及听天或混凝土浇筑不当造成离析,都有可能导致断桩问题。
针对上述问题,还需及时对成孔进行清理,准确掌握孔内沉渣情况。灌注前,需认真测量孔径,准确算出首次灌注混凝土总量。灌注过程中,需科学控制混凝土标高及导管埋深。科学控制混凝土配合比,将坍落度控制在规定范围内。如施工区域地下水活动频繁,还需经套管或水泥进行预处理。
2.2缩颈缺陷
出现此类问题多因桩身周围土体因浇筑造成土体膨胀所致。为避免该问题的发生,多选优优质水泥,有效控制失水量。成孔过程中需加快成孔速度,保证孔壁形成泥皮,且孔壁不发生膨胀。此外,还可在导正器外焊接合金刀片,还可选择钻进前扫孔的方法。一旦出现缩颈问题,可通过增加孔径和上下反复扫孔的方法加以调整。
2.3孔壁坍塌
该问题多因土质疏松或泥浆护臂质量无保障所致。当护筒周围出现黏土,受其紧密性及桶内水位影响会造成孔壁坍塌。此外,如护筒底部机械振动过大,或钻进时间过长/速度过快,钢筋扰动孔壁,都会造成孔壁受损。成孔后,灌注间隔过长也会造成孔壁坍塌(见图1)。
针对图纸松散的问题,可适当增加护筒深度同时回填粘土,以保证护筒的垂直性。此外,还要保证粘土的比重与年度符合要求,保证下水位低于护筒高度。吊装或搬运钢筋笼时,需采取必要措施防止其发生变形。焊接钢筋笼时,还需有效缩短摆放时间。成孔灌注需超过3天,才能开展后续施工。
2.4钻孔偏斜的处理
该问题多出现在灌注过程中,主要源于内钻机稳定性较差。这主要因为安装存在问题,以及作业时钻杆出现弯曲。此外,如施工区域土层分布为斜状,或土层中有大量障碍物,都能造成钻孔偏斜问题。
出现钻孔偏斜后,应做好如下工作:(一)针对施工区域进行夯实、平整处理,保证施工区域轨道的均匀性;如果出现了钻孔偏斜问题,对其的处理,首先是平整、夯实土地,确保轨道枕木的均匀性;(二)安装钻机时,需保证钻机架、起吊轮(转盘中心)在同一轴线,还保证钻杆偏差<20mm。当施工区域土层不均匀,还需选择刚度较大的钻机。在钻进过程中,若遇到障碍物,可适当调整钻进速度。同时,钻进时需保证安装方法科学,如出现钻孔偏斜,需及时提起钻头并反复上下扫钻。若还无法纠正,需出去回填片石、粘土至偏孔0.5m处。
3结束语
总之,钻孔灌注桩是公路桥梁工程常用的施工方法。为保证钻孔灌注桩施工质量,还需深入研究该技术,使其更好的服务于基础建设。
参考文献:
[1]黄大昌.公路桥梁施工中的钻孔灌注桩技术探讨[J].建筑工程技术与设计,2016(11).
[2]施锦华.浅谈公路桥梁施工中的钻孔灌注桩技术[J].美与时代·城市,2012(10).
[3]闫龙.浅谈公路桥梁施工中的钻孔灌注桩技术[J].建材发展导向(上),2017(11).
论文作者:张正举
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第09期
论文发表时间:2019/8/15
标签:钻孔论文; 混凝土论文; 钻机论文; 导管论文; 桥梁论文; 泥浆论文; 公路论文; 《建筑实践》2019年第09期论文;