关键词:市政桥梁;钻孔灌注桩;施工技术
引言
钻孔灌注桩技术之所以能够在市政桥梁工程项目中得到普遍的运用,最主要的原因是这种技术的操作难度小,在各种地基上都可以使用,也就是适用性非常的强。
一、钻孔灌注桩技术概述
所谓的灌注桩系是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔,并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩,依照成孔方法不同,灌注桩又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类;根据受力特点又分为摩擦桩和端承桩。钻孔灌注桩是按成桩方法分类而定义的一种桩型。其特点包括:与沉入桩中的锤击法相比,施工噪声和震动要小的多;能建造比预制桩的直径大的多的桩;在各种地基上均可使用;施工质量的好坏对桩的承载力影响很大;因混凝土是在泥水中灌注的,因此混凝土质量较难控制;费工费时,成孔速度慢,泥渣污染环境。
二、桥梁工程钻孔灌注桩基础施工准备
2.1场地平整
按照设计要求,合理确定钻孔场地大小。根据施工现场地形、水文条件,进行钻孔平台的设置。一般情况下,相比施工期高水位,施工场地应高出2m左右。施工前,需做好场地平整工作,将表层杂物清理干净,并换填软土,夯实作业面。如填土坚实度不足,不允许直接安设钻机底座,防止产生不均匀沉降。
2.2测量放样
按照测量控制点实际情况,进行施工测量控制网的合理布设,根据施工测量控制网施工放样,要求先将墩位中心线放出,随后将全部桩位中心线放出,且进行护桩设置。
2.3护筒埋设
护筒需进行固定桩位设置,对钻头方向起到引导作用,隔离地面水,避免孔口坍塌。一般情况下,与地下水高度相比,孔内水位应高一些,以此产生静水压力,避免孔壁坍塌。根据具体地质情况,确定埋设深度,如为旱地,于黏质土可控制在1~1.5m以上。于桩径相比,护筒内径可大一点,一般选取旋转钻机施工,与钻头相比,护筒内径可多出20cm。要求在5cm以内控制护筒平面位置偏差,在1%以内控制护筒倾斜度偏差。
三、桥梁工程钻孔灌注桩基础施工工艺
3.1钻机安装
安装钻机前,需对钻机平台的稳固性进行详细检查,避免施工过程中出现位移、沉降等问题。保证钻机垂直、机身水平,且在同一铅垂线上控制钻架上的起吊滑轮组和转盘中心。并复查钢护筒位置、直径,要求在5cm以内控制钻杆中心、护筒中心的偏差。钻机到达指定位置后,需对其护筒顶及平台标高进行测量,为下一阶段施工提供依据。
3.2钻孔
本工程选取旋转钻机施工,钻孔施工前,需将一定量泥浆放于护筒内,钻进速度为匀速慢进,钻到护筒下1m位置时钻进可按正常速度施工。如钻孔选取反循环钻机,则需提升钻头,保证钻头和孔底之间的距离为20cm即可。当泥浆循环通畅以后则可钻进施工。钻进速度应满足泥浆排量需求,且严格按照地层实际情况,选择钻进速度、泥浆量等参数。除此之外,施工中还需常常测量钻孔深度,根据地质情况,对钻进技术参数进行随时调整。满足设计要求后,即可清孔提钻。
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3.3清孔
钻孔符合设计规定后,即可进行清孔作业。清孔施工主要是保证孔底沉渣厚度等满足施工规范规定,为水下混凝土灌注施工提供可靠保障。一般选取换浆法、抽渣法进行情况施工,如为深孔钻孔桩,则清孔可选用钻机施工,当孔底沉淀满足设计要求后,需静置一定时间,再次进行清孔施工。
3.4钢筋施工
1)钢筋笼制作。根据设计要求整根或分段制作钢筋笼。吊装需分段进行时,需先保证试拼对接无误后,再分次吊装,确保钢筋对接合理。如桩基具有较大孔深,需现场焊接钢筋笼,为降低作业量,要求在18m以上控制钢筋笼分段长度。一般以单面搭接焊等方式施工。主筋搭接焊施工中,需在主筋数一半以内控制相同断面钢筋接头,且在500mm以上控制相邻2接头间的距离,选取单面焊时主筋焊接长度需控制在10d(主筋直径)以上。
在专用台架上制作钢筋笼,下料前应做好拉直作业,确保下料正确性。吊点需均匀设置到钢筋笼上部,吊点强度、刚度符合施工规定,确保起吊时钢筋笼不会产生变形现象。要求将数量充足、稳固的保护层垫块设置到钢筋笼外侧,选用桩体混凝土等级相同的垫块作为施工材料。
2)钢筋笼安装。选取汽车吊双吊法起吊钢筋笼,向孔内放入第一段后,可在护筒口支设钢管、型钢,随后将第二段吊起,一段一段向孔内放入,直到满足设计要求,最后在护筒口挂上最上面一段的挂环,且焊牢主筋和护筒口。下放钢筋笼时,应避免与孔壁碰撞,防止损坏钢筋笼。同时严格控制下放时间,一般在4h以内。
钢筋笼下放时需与钻孔对准,缓慢垂直地放入孔内。如下放过程中遇到障碍,需及时暂停下放施工,找出原因,采取科学有效的措施予以处理,禁止强行下放。孔口位置接长钢筋笼时,应保证上下主筋位置准确,要求在同一直线上控制钢筋笼接长后上、下段轴线,严禁弯折。要求在10mm以内控制钢筋笼中心和桩孔中心的偏差。在-50~+50mm之间控制钢筋笼底面高程偏差。
3.5混凝土浇筑
1)导管安装。根据施工技术规定,选取钢导管灌注水下混凝土,25~30cm为导管内径。导管特点为内壁光滑、圆顺,内径相同,接口紧密。导管直径需满足桩径、混凝土浇筑需求。施工前,需做好各项试验,如试拼、水密、承压等,组装导管后,需在10cm以内控制轴线偏差。根据孔深等条件确定导管长度,选取螺旋丝扣型接头,进行防松装置设置。安装导管后,其底部和孔底之间的距离需控制在250~400mm之间。
2)二次清孔。水下混凝土浇筑前,需对沉渣厚度进行详细检查,如沉渣厚度不符合施工规定,则需选取导管实行二次清孔。
3)水下混凝土浇灌。选取罐车+导管灌注法进行桩基混凝土施工。开始灌注时,需保证连续不断地施工,避免孔底落入拌和物,导致泥浆黏稠度改变,对测探结果造成严重影响。同时,应对管内混凝土、孔内水位的变化情况进行详细观测,保证时时掌握孔内混凝土面厚度,导管提升、拆除施工提供正确指导,一般在3~6m之间控制导管埋设深度。选取8t汽车吊提升导管,要求提升过程中轴线始终保持竖直、居中状态。要求在15min以内完成导管拆除工作,避免孔内由螺栓等部件落入,确保安全施工。管节拆除后需及时做好清理、安放工作。灌注施工中,如导管内没有充满混凝土,且含有空气,接下来需慢慢灌入混凝土,严禁大量灌入,出现漏水问题。混凝土面逐步与钢筋骨架下端接近时,为避免混凝土将钢筋骨架托起,可尽可能减少灌注混凝土的时间,避免顶层混凝土向钢筋骨架进入时,减缓混凝土流动性。
四、结束语
综上所述,在如今的现代化社会中,交通运输变得越来越重要,公路桥梁的作用越来越重要,为了实现桥梁工程建筑事业的良好发展,我们需要注重钻孔灌注桩技术的应用。虽然桥梁工程中钻孔桩的施工越来越广泛,但由于其大部分是在水下钻孔浇筑施工中进行的,所以钻孔难度较大。
参考文献:
[1]陈星斌.桥梁工程深水桩基础钻孔灌注桩施工技术研究[J].建材与装饰,2018(06):261-262.
[2]宁博.市政桥梁工程基础钻孔灌注桩施工技术应用[J].建筑技术开发,2018,45(02):51-52.
论文作者:田成辉
论文发表刊物:《建筑实践》2020年01期
论文发表时间:2020/4/27
标签:钻孔论文; 钢筋论文; 混凝土论文; 导管论文; 钻机论文; 市政论文; 桥梁论文; 《建筑实践》2020年01期论文;