不良地质条件下的桥梁钻孔灌注桩施工技术论文_武志宇, 尹志国, 张春明

摘要:桩基础是深基础应用最多的一种基础形式,该种基础是有若干个连接桩顶的承台、承台梁与沉入土中的桩组成桩基础。桥梁工程对地基承载力的要求较高,施工质量也受多种因素影响而不易控制,这就要求在施工过程中要结合具体施工特点,合理选择与应用施工技术,不断完善钻孔桩施工质量控制,以此提升工程建设水平。

关键词:不良地质条件;桥梁钻孔灌注桩;施工技术

1桥梁钻孔灌注桩施工技术

1.1陆地桩基施工技术

在陆地桩基施工阶段,采用反循环钻机进行施工,具体施工过程以及技术的应用情况分析如下。(1)放样与钢护筒埋设。施工前先进行精准的测量以及放样工作,利用全站仪准确确定桩孔位置,之后根据桩定位点拉十字线钉放,4个控制桩,以4个控制护桩为基准控制护筒的埋设位置和钻机的准确就位。放样施工结束后,埋设钢护筒。在这一施工阶段,要做好钢护筒的固定、加强工作,同时还需结合实际情况合理确定护筒长度、护筒埋设深度。护筒埋设完毕后,在护筒四周回填黏土进行夯实,防止出现漏水或变形情况。(2)备浆与钻进。备浆时,采用泥浆池造浆的方式制备泥浆。制备时需选用粘性较好的黏土按一定比例加水调制,确保泥浆的各项性能指标符合工程施工要求。为避免造浆过程中泥浆流出池外,还需做好相应防护措施。泥浆比重可根据钻进不同地层及时进行调整。泥浆性能指标如下:反循环钻孔方法泥浆比重为1.10~1.15;含砂率:新制泥浆不大于4%;胶体率:不小于95%;pH值大于7。清孔后的泥浆性能指标:相对密度为1.03~1.10,粘度为17~20Pa·s,含砂率小于2%,胶体率大于98%。护筒埋设完毕,泥浆制备成功后,钻机进场。钻机进场时通过反循环、冲孔钻机通过测设的桩位确定钻机位置,且钻机就位后,底座和顶端应平稳,在钻进和运行中不能产生位移或沉降,否则应找出原因及时处理。之后便进入核心施工阶段,钻进成孔。在进行这一项目施工时,必须保证钻杆中心与桩孔中心在同一铅垂线上,最大误差不能超过2cm。钻进时,钻进速度应与泥浆排量相适应,并保持筒内应有的水头。施工时,要根据具体地层科学确定、严格控制泥浆比重、泥浆用量以及钻进速度。而且必须保证在掏泥浆池时每挖一斗的同时及时向孔内注浆,使孔内水头保持一定高度,以增加压力,保证护壁的质量。(3)水下混凝土灌注施工。为确保该阶段的顺利施工,需在现场检测混凝土的均匀性、坍落度,确保混凝土各项性能指标符合工程要求。在完成清孔以及钢筋笼下放施工后,就需及时灌注桩身混凝土,采用导管法(见图1)。若施工过程中出现钢筋笼上浮现象,需及时采取措施加以解决。

1.2水中桩基施工

水中桩基施工工序以及相关技术的应用与陆地桩基施工并无较大差别,几点不同之处在于:(1)搭设钢平台时,需采用冲孔钻机施工。(2)埋设钢护筒时,护筒应穿过淤泥层。(3)冲击钻孔方法泥浆比重为1.20~1.40。

图1导管法下的混凝土施工以及混凝土量计算

2具体应用

2.1完善施工准备

首先需要针对施工作业进行前期准备工作,全面勘察施工现场,同时还需要基于勘察结果进行施工规范,设计图纸和地质报告的合理设定,针对整个工程施工进行相关方案的合理设置,确保方案具有更高的科学性和合理性,同时还需要进行应急方案的合理制定,避免突发事件对工程进度造成不良影响,进一步保障,质量安全。同时在进行施工作业时,还需要严格采购和检验原料。同时,在进行桥梁建设过程中,还需要对其场地和测量放线进行合理准备,有效清理施工场地,对安装钻孔机作业进行合理准备,在对其场地进行压实之后铺上枕木,为钻孔机进行安装平台的合理搭建。

2.2控制钢筋笼上浮

在进行钻孔灌注桩建设过程中,钢筋笼是其主要框架,最近群工作过程中,首先需要对钢筋长度进行合理定制,避免在后期对其进行截取,导致出现原材料浪费,同时在选择钢筋时,还需要对其原料质量进行严格监控。确保钢筋笼吊环具有更高的灵活性和承载力,保证钢笼可以准确到达指定位置。在进行具体施工过程中,导致出现钢筋笼上浮的原因包括多个方面。例如在上提钢筋笼时用力过猛,会使其水泥混凝土出现快速沉降,导致瞬间产生巨大反冲力,使其钢筋笼出现上浮。与此同时,如果钢筋笼顶托或初置不当也会使其产生一定程度的上浮。针对以上原因,相关工作人员在针对钢筋笼进行施工作业时,需要确保其初置位置的精确性,同时还需要与孔口进行有效固定。对于由于反冲力导致产生的上述问题,需要精确计算水泥混凝土面高和导管埋深,基于具体工况严格管控水泥混凝土具体浇灌作业,对水泥混凝土灌注速度进行有效控制,在具体安装钢筋笼过程中,还需要确保精准定位,然后将其与孔口有效固定。与此同时,还需要有效合并导管中心和钻孔中心,在接头处进行有效的防挂处理,避免在后期提升导管时出现钢筋笼上浮现象。

2.3改进混凝土灌注

在完成钢筋笼放置之后,首先需要对其钻孔进行严格有效的二次清理,确保泥浆检测指标和底部沉淀厚度能够最大程满足施工标准,确保不会对灌注质量安全造成负面影响。在水下灌注混凝土时,需要及时测量混凝土坍落度,搅拌,水灰比,初凝时间,级配,质量等各项要素,确保能够最大程度满足设计要求,同时在具体进行灌注作业时,需要确保灌注导管始终保持平直状态在此过程中,还需要对导管内壁进行科学有效的透水测试,确保不会出现漏水现象。

2.4改善孔壁塌陷

在进行具体施工作业时,如果成孔速度过高,在孔壁没有形成泥膜便拔出钻头等各项操作,会使其孔壁出现坍塌现象,为了使这种情况得到有效避免,相关工作人员需要合理控制上提速度,在确保孔壁形成泥膜之后,便可以将其钻头拔出。同时还需要及时清理已经坍塌的孔壁或孔洞,对其进行二次加固操作,避免出现再次塌陷。

2.5强化断桩问题

在应用钻孔灌注桩进行施工作业时,出现断桩问题主要是指水泥混凝土凝固之后所产生的间断桩现象。导致出现断桩问题的主要原因包括孔壁坍落度过高,混凝土配比失当等,同时,在具体浇灌水泥混凝土时,施工过程出现了间断。基于此,相关工作人员需要积极采取有效措施,科学管控施工质量,严格基于施工规范进行科学计算和有效适配,保证配比选择的合理性,对其施工质量进行更高程度的保障。如果无法保证连续浇灌,则需要对交换过程进行更为有效的管理控制,在保障施工连续性的同时,有效避免在进行灌注施工作业时出现卡管或埋管等不良现象,对其施工质量进行更高程度的保障。

3结语

桥梁工程在施工过程中,经常遇到一些复杂地基,钻孔灌注桩技术适用于地下水位较高等复杂地质条件,且具有施工速度快、施工成本低等优势,在桥梁建设中应用广泛。

参考文献

[1]王清刚,李杰.市政桥梁钻孔灌注桩施工技术[J].黑龙江交通科技,2018,41(01):116+118.

[2]杜娜娜.公路桥梁施工中钻孔灌注桩施工技术的应用[J].交通世界,2017(33):92-93.

[3]刘建梅.桥梁钻孔灌注桩后压浆技术应用研究[D].长安大学,2014.

论文作者:武志宇, 尹志国, 张春明

论文发表刊物:《科学与技术》2019年第19期

论文发表时间:2020/3/16

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