关于大型桥梁深水基础施工的关键问题研究论文_普浩德

关于大型桥梁深水基础施工的关键问题研究论文_普浩德

西安高新区建设工程质量安全监督站,710075

摘要:本文阐述了大型桥梁深水基础施工的要求,结合钻孔过程中通常出现的问题,我们提出了灌注混凝土的过程中主要的问题分析以及桩基质量病害的预防措施。近年来桥梁深水桩的基础施工技巧也得到了快速的发展,因为深水桩具有施工难度比较高的特点,最近几年一直被有关部门重视。

关键词:桥梁桩基;钻孔;灌注混凝土

0引言

当前,桥梁深水基础主要结构是高桩承台或者低桩承台。施工的主要方法技术通常根据桥梁的基础结构、墩位离岸的远近、桥梁附近水位状况、墩位处水下地形、基岩埋深和表面状况、覆盖层厚度及土层性质水深和水位变化、流态和水流速度、施工期通航等各个方面来选择。桩基的质量会对桥梁整体的建设质量造成影响。在施工前的准备、灌注混凝土的过程、钻孔如何准备等主要关键技术问题,它们的结构设计和他们的施工质量都会直接影响整座桥的耐久性以及稳固性。

1.大型桥梁深水基础施工的要求

(1)桥梁的桩位测量放样。依照设计图纸和有关的设计成果资料进行桩位测量放样,且需要把开工报告以及测量结果报告监理总工程师。在获得总工程师的同意后就可以准备施工了。

(2)施工的场地需要根据不同的施工情况分别处理。例如当地是深水,可是水流较平稳,水位升降较缓慢,钻机可以安置在浮箱上或者组合船泊上,但是必需确保锚固稳定,避免造成偏位、斜孔或者其他事故。并且工作平台或者施工场地的高度一定要考虑施工期间可能会出现的潮水位或者高水位,而且还要高出2米从而确保平台具有足够的强度和一定的稳固性,足够支撑钻孔机械、钻空的使用、护筒加压、吊钢筋笼和灌注水下设备时候产生的重力。

(3)制定质量保障措施。在深水桩基施工之前,必须制定稳定的质量保护措施,至少有:编制相应的工艺技术,制定危急情况下钻孔或者浇筑混凝土等关键工序被迫停止时的应急办法;保障钻孔工作持续、作业高效迅速。必须认真仔细核查地下腐蚀的状况,对于有腐蚀环境的部分,一定要按照设计要求制定桩基混凝土的防腐性能保护措施。

(4)制定好文明、环保的措施。对钻孔泥浆的运输和排放,以及钻孔对当地河流以及地下水造成的影响。必须要制定好必要保护措施,施工现场必须要高挂工程铭牌和安全生产的标识牌等等。

(5)安全措施。必须要配备专业技术安全员检查施工的安全;挖出的土石需要及时运到外面,不能堆在孔口的周围1米左右的范围内,机动车辆的行驶不能够对井壁造成安全隐患;施工现场的一切电源,电路的安装以及拆卸要有持资格证的电工操作;电气一定要严格接地、接零以及一定要使用漏电安全保护装置。

2.钻孔过程中通常出现的问题分析

(1)配备足够的专业质量检查员和专业的技术工人,保障钻孔的过程中的质量检测和专业技术指导。

(2)钻孔安全可靠需要控制钻机以及钻架的稳定性,在钻机安全准备完成后,需要进行试行使用,而且还要检查各项指标是否合理,包括:钻机平台不会发生位移沉降,钻机以及钻架牢固和稳定;钻架上的起降滑轮组与转盘中心需要在同一高度上,钻头和钻杆中心与护筒中心的偏差不多于5厘米;在安装钻孔的过程,钻孔和钻头以及护筒中心三者在同一竖直线上,而且还要时常检查和改善。

(3)钻孔时,孔内水平要求高于护筒底部0.5厘米左右,在钻进中取渣和钻停后,需要立刻向孔内添加水分或者泥浆,保持孔内泥浆比重粘度。

(4)钻孔作业不能中断,因为故障终止作业时,有钻杆的钻孔需要将钻头提高距孔底5米左右,孔口一定要用护盖保护。

(5)钻孔的时时候,起落钻头的速度要保证稳定,不能过快和骤然变速,孔内出土不能堆积在钻孔的四周。

(6)钻孔过程还需做好以下工作:需要时常观察泥浆面高度,保证孔内泥浆的压力,定期测量泥浆的各项指标,还要写好检查记录,随时测量孔的深度、斜度和孔直径。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果突发异常状况,需要及时停钻,采取措施处理;需要经常检查而且还要记下土质的情况,要注意钻机的位置,保证正确和平台稳固。

(7)发生孔缩、孔扩和坍塌等危急状况的处理方式;孔缩:需要立刻调整泥浆指标反复扫孔,扩大孔径;孔扩:这是由于孔壁坍塌原因造成的,哪一种的钻孔方法都可能造成坍塌,如只是孔内局部坍塌而扩孔,钻孔仍可达到设计要求的深度,所以不需要解决,混凝土灌注量要增加很多;如果是在孔扩后继续坍塌而影响钻进需要按孔塌事故解决;坍塌:需找到明坍塌的位置和发生原因,根据现场的泥浆指标、钻机移动的速度、地质和水文等情况探讨。不是很严重时,可以增强泥浆的性能,适当的增进护筒内的泥浆浓度;情况严重时,回填至坍塌处1米多以上,等到填物密实后重新开工钻孔。

3.灌注混凝土的过程中主要的问题分析与探讨

(1)混凝土的导管需要严格符合国家的相关规定。钢管内必须要光滑,内径需要统一,接口要严密,导管直径应该和桩径以及混凝土的浇筑速度相结合。在导管使用之前需要对导管试压,按自下而上的原则标示尺度和编号。导管组装后的轴线差离,不可以超过孔深的0.5%而且不能大于10厘米;导管的长度要依孔深和工作平台的高度来确定,漏斗底相距钻孔上口需要多于一节导管的长度,导管需安置在钻孔的中央,在混凝土浇筑之前,要进行有关升降类的实验,而且还要将水管放至管底部,这样可以时常核对孔底标高。

(2)灌注中途不能停工,而且还要减少导管拆除时间,保证每根桩在一定的时间内浇筑完成。后续要缓慢添加混凝土。

(3)在灌注的过程中,要周期性用超声波或者探深锤测探,导管的埋置深度可以控制在6米左右,避免导管提升速度过猛。管底埋入很浅或者提出混凝土面过浅,会使导管内进水让断桩夹泥;还要警惕导管埋入太深,使导管被混凝土掩埋和导管内混凝土压不出而不能提高,引起断桩。

(4)提高导管时需要确定轴线位置放在中间,缓慢提速,快速拆除导管。

4.桩基质量病害分析原因和预防措施

1)塌孔

大型桥梁深水基础在施工的时候普遍会遇到的质量问题是塌孔,这个现象的表现是孔内水位下降很快,孔口会有水泡冒出,出渣量会增加非常多,没有进尺或者进尺很艰难,钻机的负荷很增加效果显著,如果处理不及时,就会造成废孔或者埋孔。

2)断桩或者夹层

断桩就是桩身混凝土在某一部分出现断续或者有的部位混凝土材料变质让整根桩基的承受力达不到施工设计要求,甚至不能使用,从而造成严重的质量事故。有的因为宁外的原因中断混凝土浇注时间过长,表层混凝土缺少流动性,导致混凝土灌注停止或者混凝土仍然灌注突破表层而升高,形成断桩。

3)预防措施

经过研究,发现当前桥梁现状对桥梁桩基支持力及牢固性的影响不是很大,经过多方研究可以采取方法如下:对漏筋的桩基础表面让人工清洗并凿掉不符合要求的混凝土,凿除时不能损伤原来桩基础钢筋的主筋和箍筋。

5.结束语

随着国内交通设施建设的高速发展,桥梁深水桩的基础施工技巧也得到了快速的发展,因为深水桩具有施工难度比较高的特点,最近几年一直被有关部门重视。施工过程中必须要按照专业施工技术施工,严格控制把关,每时每刻注意施工中的关键技术问题,这样才能促进桥梁深水桩的基础施工的有效推进。

参考文献:

[1]朱加军.大型桥梁深水基础钻孔平台受力分析[J].交通世界(下旬刊),2017,(10):118-119.

[2]谭萍.基于模糊数学的深水基础选型研究[D].东南大学,2014.

[3]于志兵.桥梁深水基础钢围堰与基桩同步施工技术[J].中外公路,2009,29(4):146-149.

[4]农代培,季跃华,徐炳法等.安庆长江铁路大桥主墩大型深水基础施工方案与关键技术[J].桥梁建设,2012,42(6):1-7.

论文作者:普浩德

论文发表刊物:《城镇建设》2019年第04期

论文发表时间:2019/6/11

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