岩溶地质公路桥梁桩基施工技术的应用论文_唐树华

岩溶地质公路桥梁桩基施工技术的应用论文_唐树华

唐树华

四川路桥桥梁工程有限责任公司 610000

摘要:随着目前生活水平不断提高,汽车出行这一方式也成了人们的主要出行选择。在这一方面,公路桥梁的承受压力也会越来越大。对于公路桥梁的质量来说,其跟整座桥梁的基础设计和施工质量都有关系。只有将桥梁基础的分类、特点以及适用范围都充分掌握,才能让施工人员依照设计合理进行施工。只有这样,才能保证修建而成的桥梁具有一定的安全性和经济性,尤其是在岩溶地质这样比较特殊的环境中,更是要尤其注意。在本文中,就对于在岩溶地质中有关公路桥梁的桩基施工技术进行了分析。

关键词:岩溶地质;公路桥梁;桩基施工技术

在公路桥梁的施工过程中,为了能够充分地提高公路桥梁基础的质量和承受能力,一般都会采用桩基础施工技术来进行施工。但是,在岩溶地质中,这种桩基施工技术却会遭到很大的阻碍,给整个桥梁施工带来很大的不确定性因素。

一、岩溶复杂地质对公路桥梁桩基施工技术的影响

我国是一个多岩洞国家,很多地区都存在着岩溶现象,大都呈现为溶蚀、溶沟、溶槽、落水洞、陷塘以及塌陷漏斗等形态。而这种现象的存在,也给公路桥梁的基础施工带来了很大的困难。

一方面是因为岩溶的表现形式不具有规律性,给实际过程中的勘探设计和施工带来了很强的不确定性因素,勘探人员不能对此进行全方位的、细致的勘探,也就无法切实做好桥梁施工的准备工作和相关的防范工作。这样一来,桩基施工技术就不能够顺利进行,公路桥梁的施工质量和安全也无法得到保障。而且,在不同的地区,岩溶的范围、大小以及填充状态和层数都是不一样的。这样一来,勘探人员就不能对此进行准确估算,只能逐一勘测桩位的实际数据,然后制定相关的针对性措施。这样一来,设计施工的成本和难度都会增加。

而另一方面,则是在这种地质中进行冲孔桩等工作的时候,经常会出现卡锤、塌孔、漏浆等现象,严重影响整个桥梁工程的效率和进度。而且,若是发生了大面积的塌孔,就还有可能引起桩基垮倒的情况,从而危及到相关施工人员的人身安全。

二、岩溶地质中桥梁施工桩基技术的应用

(一)岩洞处理之前的预防工作

在岩洞处理之前,相关的工作人员就应该先用地质钻机对工地上的每一根桩都进行钻探,这种钻探勘探技术在工程中是常见且有效的手段之一。因为只有这样,才能够对施工场地的地质情况有一定掌握,尤其是掌握该地区岩洞的分布状况、深度以及填充类型等。这样一来,就能够为整个工程施工方案的制定提供一定的依据。之后,相关的工作人员就可以通过土工试验,对岩洞中填充物的物理力学特性进行一系列的分析,检测填充物的容重、孔隙率以及含水量,为注浆参数的计算提供一定的依据。最后,就可以根据相关的钻探数据和填充物的检测数据来制定施工方案。对于施工方案来说,这是涉及到整个工程质量和安全的重要内容,所以精确度一定要有所保证。因此,在实际施工过程中,通常还会在施工之前就根据施工方案事先进行岩洞注浆和钻孔试桩的试验。在进行钻孔的时候,在岩洞附近应该采用小冲程的冲击,然后慢慢地将洞顶打通,一旦发现孔内的水位在迅速下降,施工人员就应该马上提钻,防止出现卡钻的现象。

(二)桩基础施工技术

1、材料和机械的准备工作

在采用桩基础施工技术进行施工时,事先就应该充分地做好准备工作。工程所需要用到的粘土、泥浆、水泥或者是片石等,都需要准备充足,并且还要经过严格的质量检验之后才可以使用。而且,在施工过程中所需要用到的制浆池、储浆池以及沉淀池等应该设在钻机的不远处,确保在整个过程中能够实现流畅的循环浇灌。另外,不仅要将振动锤以及钢护筒等机具提前准备好,还应该预备好相应的吸泥、或者是打捞等应急性的机具,防止在施工过程中发生施工设备运行故障的现象。

2、施工工艺的选择

通常情况下,在岩溶地质区域,有关桥梁的桩基应该首选人工挖孔桩或者是钻孔灌注桩。若是在地下水位比较低而且排水比较方便的时候,就可以优先选择人工挖孔桩。另外,在控制桩长的时候,要充分地考虑到桩端持力层可能会有一定起伏(??),而且在岩溶区的桥梁桩基中,桩基础的底部还要在岩层下方嵌入一定深度,所以桩基要适当的长一点。而有关桩截面的尺寸,就可以根据在施工过程中所选用桩型来大致确定。

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3、桩位的布置

在桥梁桩基施工技术中,桩位的布置是非常重要的,有关桩中心距的选择也要充分重视。若是桩中心距过大,那么承台的体积就会增加,进而使得整项公路桥梁工程的总体造价增加。若是桩中心距过小,那么桩的承载力就无法被充分发挥,而且也不利于实际施工。通常情况下,若是在岩溶地质区域中采用桩基础施工技术,那么桩位的布置通常会采用梅花形、方形或者是三角形的结构。

4、桩孔开挖

大部分区域岩溶发育强度较弱,孔深较浅,地下水量也不大,因此,主要采用人工挖孔桩,其施工流程包括:场地平整→桩位放样→井口开挖→井口混凝土浇筑→第一节桩孔开挖→制护壁钢筋、支模、浇筑护壁混凝土→对桩体标高和轴线进行检查→安装提升设备→安装掩体模→护壁强度达到要求→第二节桩孔开挖→第一节护壁模板拆除,第二节模板支护→护壁混凝土浇筑→到桩底设计标高→桩底清理及检查→安装钢筋笼→浇筑砼。

在进行桩孔开挖的时候,通常情况下应该每隔一米为一节。若是在实际情况中桩体会穿过软弱土层,那么每一节就可以适当地减少为0.5米。在挖孔的过程中,应该保持孔壁为凹凸不平的情况,这样就可以增加桩体的摩擦力。如果当地的地下岩层比较硬,而传统的挖掘方法不能正常开展时,那么就可以采用浅眼松动爆破法来进行桩孔的开挖。

采用C25钢筋混凝土对护壁进行施工,机械拌制,吊桶运输,人工浇筑。混凝土模板采用的是自制钢模,每一节模板由三块拼装而成,使用U形卡连接,在混凝土浇筑过程中,采用循环施工的方式,对模板进行自上而下的周转使用。

5、钻孔灌注桩

冲击钻孔可采用泥浆护壁施工法。该施工法的过程是:平整场地→泥浆制备→埋设护筒→铺设工作平台→安装钻机并定位→钻进成孔→清孔并检查成孔质量→下放钢筋笼→灌注水下混凝土→拔出护筒→检查质量。

护筒要求坚固耐用,不漏水,其内径应比钻孔直径大(旋转钻约大20cm每节长度约2~3m。一般常用钢护筒。钻孔的深度、直径、位置和孔形直接关系到成桩质量与桩身曲直。为此,除了钻孔过程中密切观测监督外,在钻孔达到设计要求深度后,应对孔深、孔位、孔形、孔径等进行检查。当遇到岩洞地质易出现孔桩偏位、孔径偏差大的问题。

6、岩洞的处理

岩溶地质中桥梁工程采用桩基础施工技术,岩洞的处理工作是非常重要的,这也是整个桩基施工技术中的一个关键点。对于一些常规性的岩洞,在实际施工过程中一般是采用注浆的方法进行处理。如果岩洞里只存在少量的填充物或者是没有填充物,那么就可以先向岩洞中填充一些干砂或者是碎石,填充的时候需要选择适当的孔位设置固定钢套管,使钢套管能够与注砂管相连,之后再进行注浆的操作。若是在实际过程中,岩洞中里有足够的填充物,而且里面的填充物还比较松散,那么就可以直接进行注浆操作。而若是岩洞中具有的填充物已经凝固,这时就不用注浆了,直接可以进行冲孔的操作。一般来说,冲孔前要做好相关的准备,以防在冲孔过程中会发生一些意外情况。比方说,若是在实际工作中发生了泥浆外泄的情况,就要马上向岩洞中投放一定的水泥、片石或者是粘土,让这些材料能够形成围护结构墙,保证冲孔工作能够顺利开展。

结束语:

在具体的公路桥梁建设过程中,地质条件也会影响到桥梁工程的质量,而岩溶地质会在很大程度上给桥梁工程的桩基施工带来风险。因此,为了充分降低岩溶地质给桥梁工程带来的负面影响,相关的工作人员应该加强对地质的勘察工作,因地制宜,选择最合适的施工方案和预防措施,提高桩基础施工的可操作性。同时还需要在施工中加强技术控制,严格依照技术方案进行施工,在最大程度上保证桥梁工程的质量。

参考文献:

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[5]郝大鹏.岩溶地质条件下桥梁桩基的施工技术浅谈[J].建材与装饰,2015(52):271-272.

论文作者:唐树华

论文发表刊物:《防护工程》2018年第12期

论文发表时间:2018/10/24

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