北京欣江峰建设工程有限责任公司 北京市 101200
摘要:我国经济的繁荣发展和交通的畅通便捷有着很大关系,公路桥梁工程是交通领域的重要组成部分,保障公路桥梁施工质量就显得格外重要。随着公路桥梁数量的增多,对公路桥梁的质量要求也越来越高,但在公路桥梁的实际施工中受诸多因素的影响,包括地质因素、施工技术和施工条件等多方面因素影响了桥梁基础结构的安全和稳定性。在施工中比较常用的施工技术是钻孔灌注桩施工技术。在公路桥梁施工中,存在的安全隐患比较多,科学使用钻孔灌注桩施工技术,可以保证公路桥梁结构的安全可靠和道路交通事业的全面发展。公路桥梁建设施工工序多,并且施工技术复杂,钻孔灌注桩施工技术在公路桥梁建设中得到广泛应用,因为这种技术具有节约成本、承载力高、施工方法简单和适应能力强等特点。基于此,本文先就公路桥梁钻孔灌注桩的技术特点与施工原则做简要阐述,然后就钻孔灌注桩施工技术的应用和质量保障措施详细探究,期望能从理论层面的分析与研究,为我国公路桥梁的发展提供参考。
关键词:公路桥梁;钻孔灌注桩;结构安全
引言
钻孔灌注桩技术在路桥工程应用中十分广泛,多年发展中施工技术也更加成熟,不仅可以有效控制施工成本,同时可以适应大部分地质情况,提升路基的荷载性能。软土路基施工难度大,如果施工工艺欠完善就会造成基础结构不均匀沉降、桥面裂缝(或断裂)等病害问题,对路桥工程质量造成严重影响,所以在应用钻孔灌注桩技术过程中,必须要掌握技术要点,保证每个环节的施工质量,从而实现路桥工程的最终建设目标。
1钻孔灌注桩施工技术的特点
钻孔灌注桩施工技术的特点较为明显,首先,该技术施工噪音低、振动小,直径和入土深度可根据设计要求变换自如,从而有效应对各类不良地质条件。其次,对于端承型灌注桩其桩尖能可靠进入持力层,单桩承载力大。同时在布桩间距较大时可不需要考虑群桩效应的影响。工程施工中可实现原地成桩,达到了优化工程施工流程的目的,且降低配筋率。最后,应高度重视施工中诸多不良影响因素,防止工程施工中发生断桩和缩径等质量问题。
2公路桥梁钻孔灌注桩的施工原则
第一,在选择公路桥梁桩基础结构过程中,需针对地质特点与气候环境等进行分析,保证制定完善的基础施工方案,遵循科学化与合理化的原则,创建现代化的工作模式;第二,在实际施工期间应当结合公路桥梁上部结构承载力特点,明确安全等级,然后结合公路桥梁的负荷重量特点,科学完成基础结构设计任务,全面提升各方面工作质量;第三,在施工技术实际应用的过程中,需结合周围环境因素,制定针对性的工作方案,提升钻孔灌注桩的施工效果,优化工作模式与体系,促进各方面技术的合理应用。
3钻孔灌注桩施工工艺流程
3.1完善钻孔灌注桩施工前期准备工作
(1)桩位坐标的测量放样。通过桩位坐标的复核计算,利用全站仪将其从设计图纸上充分展现在施工现场,桩位偏差不得超过设计及规范要求,并采取栓桩等措施予以保护。(2)正确选择钻孔设备。根据现场施工条件并结合设计要求的桩长、桩径以及地质情况选择最适用的灌注桩钻孔设备。(3)进场材料的质量控制。施工材料的准备同样影响着桥梁的质量,所以要高度重视材料的选择,施工人员一定要对进场材料进行严格把关,做好各类材料的进场验收工作,杜绝不符合标准的施工材料出现,以确保桥梁工程的总体质量。
3.2标准的护筒埋置
钻孔灌注桩技术的基础是标准的护筒埋置,护筒可以起到导向定位、防止塌孔的作用,同时也是桩顶标高的控制依据之一。护筒采用6mm-12mm厚钢板制成,其内径大于桩径0.2m-0.4m,护筒深度根据地质情况进行埋设,一般埋置深度为2m-4m,护筒顶面应高出施工地面0.3m。要确保护筒与桩之间的中心线能准确重合,倾斜度不大于1%,最后用粘质土均匀填塞并压实,这样才能保证护筒的垂直度和稳固度。
3.3制备护壁泥浆
在进行泥浆的制备时要结合现场的实际情况,造浆前应根据泥浆性能指标的要求做泥浆配合比实验,黏土、添加剂、水之间按照一定比例利用制浆机拌制泥浆并存入泥浆池。
3.4钻孔施工
成孔是钻孔灌注桩施工中的关键,因此,施工人员必须严格按照规范要求完成工序作业,避免工程施工中出现塌孔和桩孔倾斜等问题。首先,成孔施工中需采取隔孔施工技术,防止扰动周围的土体,进而产生严重的安全隐患。其次,加大孔位垂直度控制力度,全程监测工程进展,如发生异常,需第一时间停止施工,然后采取有效的控制措施,确保垂直误差不超过1%。再次,施工过程中根据钻头提土情况判断土层结构,及时合理的调整泥浆性能指标,保持孔内水头高度,尽量减轻水压对孔壁的影响。
最后,加强钻孔速率控制,钻进初期需减缓钻进速度,钻至护筒下1m后再以正常速度钻进,整个钻进过程中不能进尺太快,不得过猛或骤然变速,并随着孔深的增加及时连续的补充泥浆。
3.5钢筋笼的制作和安装
施工人员在制作加劲箍筋的时候,务必在专门的制作平台上根据相关的标准完成好焊接工作,还要制作好胎模用来开展实验和监测活动,同一个平面上制作架应相隔2~3m,然后把制作完成的主筋直线摆放于制作架之上。还要根据相应的设计要求开展主筋与加劲箍筋焊接工作,并且按照间距的设计规则对箍筋与主筋点焊,焊接的形状设计成梅花形状。现场管理人员还应该有效地管理好加工完成的钢筋笼,然后放置在规划好的专用场地。要对钢筋笼的加工进展情况进行检查,钢筋笼符合设计要求之后项目部进行验收,合格后填写检验表,之后递交监理工程师,以保证合格的钢筋笼投入到安装工序中。
3.6混凝土灌注
将钢筋笼按照标准流程放到相应孔位后,不能马上进行混凝土的灌注。还要二次清孔,将桩底部的沉渣清理干净,并测试泥浆浓度、沉渣厚度是否和工程设计标准相符。确保上述环节达到施工标准后,才能进行混凝土的灌注。在混凝土灌注的过程中,需要使用搅拌车、漏斗,两者需要配合使用,灌注时,导管下端和孔底应保持50cm距离。首批混凝土的数量应满足导管初次埋置深度(≥1m)和填充导管底部间隙的需要,导管埋置深度不小于1m,一般控制在2m-6m。当混凝土浇注至桩基上部5m以内时,不再提升导管,考虑到桩顶有浮渣,待浇注面比设计桩顶高出1m后一次性拔出导管,完成水下混凝土的浇注工作。
4浅谈钻孔灌注桩浇注过程中钢筋笼上浮现象的应对措施
虽然钻孔灌注桩有着其自身特有的技术优点,但从钻孔开始至成桩结束的施工过程中受到各种因素的影响,又极易出现像塌孔、钢筋笼上浮、堵管及断桩等质量事故,钢筋笼上浮便是其中比较常见的质量事故之一,究其原因大致包括几下几点:(1)钢筋笼直径较小,粗骨料粒径太大,主筋搭接焊头未焊平,在导管提升过程中挂带钢筋笼。(2)钢筋在安装过程中,骨架扭曲,箍筋变形、脱焊脱落或者导管倾斜,使得钢筋笼与导管外壁紧密接触。(3)有时因机具故障,浇混凝土时停歇,导管与钢筋间混凝土已凝结,提升导管时将钢筋笼带出。(4)浇混凝土速度过快,混凝土面升至钢筋笼底,产生向上“浮力”,导致钢筋笼上浮。
我施工单位在山西省大同市开源街快速路改造工程南侧匝道的桩基混凝土灌注过程中,就曾在刚开始浇注混凝土时出现钢筋笼上浮现象,施工人员立即停止浇注,经查明原因,主要是因为导管与钢筋笼之间有挂带现象,其次是因为初期混凝土的浇注速度过快。随即现场施工人员采取反复上下摇动导管和单向旋转的方式使导管与钢筋笼脱离,然后减缓混凝土的浇注速度,严格控制导管的垂直度,避免接触钢筋笼,待导管的埋置深度在4m左右时又恢复正常的浇注速度,最终完成了该桩基的浇注施工,也因此积累了经验教训。
在实际的钻孔灌注桩施工中,除采用以上处理措施外,还应该加强施工质量管理,严格执行各项规范制度,采取一系列科学方法来减轻和避免钢筋笼上浮现象的发生,比如:严格控制钻孔和导管的垂直度来减少相互间的接触;精确计算导管的放置高度和控制初期混凝土的浇注速度来防止因“浮力”导致的钢筋笼上浮;在钢筋笼的制作中,将对称的四根主筋适当加长并将末端弯起或加工成圈状,用于加强混凝土灌注初期对钢筋笼下部的握裹力等。以上就是笔者在桩基工程实际工作中对避免和处治钢筋笼上浮现象的一些心得体会。
结语
综上所述,我国的公路桥梁工程作为交通行业的基础建设工程,在保障国民出行需求和促进经济建设方面发挥着十分重要的作用。为了有效的保障公路桥梁工程的施工质量,将钻孔灌注桩技术应用到公路桥梁工程的施工中去有着十分重要的意义。在钻孔灌注桩的施工过程当中,为了确保其施工质量符合工程要求,应当制定科学的施工方案,做好施工前的准备工作,并且严格按照规定的施工工艺进行钻孔灌注桩的施工工作,促进公路桥梁工程施工质量的有效提高,并使得相关施工技术得到良性的发展。
参考文献:
[1]张强.桥梁工程钻孔灌注桩质量控制探讨[J].装饰装修天地,2019,(22):332.
[2]施峰雷.公路桥梁工程施工中的钻孔灌注桩技术研究[J].中小企业管理与科技,2019,(28):161-162.
[3]李勇.桥梁工程深水桩基础钻孔灌注桩施工技术研究[J].中国标准化,2019,(18):72-73.
[4]彭伟.钻孔灌注桩施工技术在公路桥梁工程中的应用[J].交通世界(中旬刊),2019,(9):121-122.
[5]王元良.道路桥梁施工中钻孔灌注桩施工技术的应用[J].居业,2019(11):113-115.
[6]廉涛,冯彦文.钻孔灌注桩施工技术在公路桥梁施工中的应用[J].黑龙江交通科技,2019,42(10):112-114.