《道路桥梁施工中钻孔灌注桩技术的应用》

发表时间:2020/7/15   来源:《建筑实践》2020年2月6期   作者:吴华凯
[导读] 近些年我国桥梁建设规模不断增加,对施工技术提出更高的要求。

         摘要:近些年我国桥梁建设规模不断增加,对施工技术提出更高的要求。钻孔灌注桩作为常用施工技术,在桥梁施工中发挥着重要作用。文中分析钻孔灌注桩技术特点,结合具体情况分析钻孔灌注桩技术在道路桥梁施工中的具体应用,为类似研究提供借鉴。
         关键词:道桥施工;钻孔灌注桩;技术应用

         钻孔灌注桩施工技术以其成本低、机械化程度高、适应性强等优点在道路桥梁施工中被普遍使用,通过这项技术可以显著提升道路桥梁施工质量与效率,缩短工程建设周期,降低施工成本,提升工程建设效益。本文就此展开论述。
         一、道路桥梁钻孔灌注桩施工技术的特点
         道路桥梁钻孔灌注桩施工时,墩身直径与桥梁稳固之间呈现正相关。同时对钢筋与混凝土的需求量大幅度增加,施工设备的数量也要增加,施工过程中大概率施工大吨位吊车,造成工程施工成本显著增加。
         道路桥梁钻孔灌注桩施工时受到诸多因素影响,如施工高度、周边环境、技术因素等,都会影响到工程质量与施工进度。混凝土模板制作与浇筑混凝土时,要求较高的技术水平,甚多需要多次操作某个环节,影响到工程周期;道路桥梁施工作业时测量方向尤为重要,需要选择合适的测量时间。一般测量工作需要在混凝土浇筑完成28d进行,如果出现工期延长情况,意味着工程施工成本增加,这就需要做好重视。
         二、道路桥梁钻孔灌注桩工程概况
         一桥梁全长120米,共有16根桩基,设计桩长27m,桩径1.5米。钻孔灌注桩设计为根式空心桩,长度为5米,选择根式空心桩部分为实心,并不是整体空心。施工时桥梁钻孔桩大部分处于河堤上,土质构成为填筑土与耕植土等,并总结与归纳当地气温与降水情况,全面分析相关数据,保证桥梁工程施工顺利进行。
         钻孔灌注桩技术应用范围较广,可以适用大部分土质条件,成孔社会速度能达到10m/h,有着较高的成孔速度,施工速度快。同时,钻孔灌注桩施工时要用到各类辅助设备,可以显著提升钻孔质量。通过钻进与出渣循环方式,保证钻孔质量。此外,施工时也能选择干法施工控制现场污染,降低施工都周边环境的影响。
         三、钻孔灌注桩施工技术应用分析
         1.做好施工准备工作
         全面了解工程实际情况,熟悉施工图纸及地质勘探报告,进行控制点复测及桩基放样复核,确保桩位的准确。
         准备好施工所需的物料、设备及人员等。钻孔灌注桩施工时提前做好规划,如把握混凝土浇筑时间、物料用度等,保证工程施工的安全进行。提前检查施工机械设备,做好必要保养及燃料供应,避免施工出现意外影响到工程进行。另外,要根据物料估算结果多准备十分之一,当出现意外时可以使用。重视对施工技术人员的安全教育,高空作业时使用安全链条,避免出现高空跌落的危险。
         2.调配好所需泥浆
         道路桥梁钻孔灌注桩施工技术应用时,考虑到场地范围的限制,搅拌与配置泥浆时要根据实际情况调整,满足施工设计需求。通常采取集中搅拌的方式,选择精细泥浆储备设备,选择钢制泥浆箱作为沉渣池;道路桥梁大直径钻孔施工时,泥浆起到对护壁的保护作用,配备泥浆时选用高质量的泥土,明确泥浆性能指标,满足实际钻孔需求。
         3.成孔质量控制措施
         不同地质类型钻进施工时选择不同钻进类型。
         ①护筒内钻进。钻进时选择减压钻进。根据地勘资料与护筒入土深度,包括砂层回填等,选择低档慢速、大泵量钻进方式。钻进时注意浆液,随时补充浆液,维持孔内水头高度,任何时候孔内泥浆面高于水位2米以上。

同时,钻进施工时要检测钻架垂直度,保证开始时钻孔的熟知度;淤泥质粉质黏土具有良好黏性,钻进时将射水管设置在钻头上,利用高压射水完成,将糊钻的黏土及时清除,控制好钻进速度并做好观察,避免出现糊钻造成扭断钻杆的情况。
         ②覆盖层内钻进。钻进施工时选择轻压、低档慢速、大泵量、稠泥浆钻进方式,做好浮渣、排渣工作,避免出现埋钻情况。施工时同样随时补充浆液。出现突涌承压水时,做好泥浆补充,保证水头与泥浆浓度。渣样捞取,检查石是否存在土层变化,如果出现变化监理工程师详细记录,与地质剖面图进行核对。当遇到密实的圆砾层时,选择慢速钻进方式,钻压保持在减压钻进状态,孔底承受的钻压小于钻具重力之和的一半(减去浮力),保证长桩的竖直,保持重锥导向作用。
         ③岩层内钻进处理。在岩层进行钻孔施工时,采用牙轮钻头,保证钻孔的竖直度和进尺。采用低挡慢速、优质浓泥浆、大泵量、两级钻进的方法钻进。钻孔作业分班连续进行,经常对钻孔泥浆进行试验,不符合要求时及时调整。采用滚刀钻头,减压慢钻,确保滚刀钻头能够在孔底平稳转动。加强钻进过程中对钻机底盘 4 个角点位置以及钻架垂直度的检测,检测频率每工作班 2 次。若因故停止钻进,孔口加护盖。严禁钻头留在孔内,以防埋钻。
         4.钢筋笼施工技术
         道路桥梁施工时重视钢筋加工处理环境,选择长线法制定相应的台座,具体操作时详细记录塔基的接头位置,方便后续施工环节的进行;使用该技术时,选择槽钢圆环方式,并将阻隔点设置在钢筋笼2-3mc的地方,避免出现吊装位置情况。
         钢筋笼吊装施工时,通常两台吊机同时工作,利用槽钢圆环进行加强箍圈,并做好阻隔点设置工作,将钢筋笼移动到设计好的位置对比后进行安装,保证钢筋笼安装质量与措施。混凝土施工中钢筋作为主要组成部分,将钢筋材料送到施工现场后,材料管理人员要仔细核查型号、合格证、质保书等资料,甚至要选择样品进行检测。如果出现样品检测质量不合格的情况,拒绝这部分内容的入场。钢筋材料堆放时按照相关规定进行,如果有必要可以搭建钢筋棚,避免降水天气影响到钢筋质量。钢筋材料下料时,选择合适的钢筋型号与形状,并严格按照设计方案绑扎钢筋,作业时要选择具有丰富经验的施工人员;钢筋焊接时控制焊缝质量,焊缝饱满无裂隙,确保钢筋质量。
         5、混凝土灌注
         当钢筋笼制作及安装作业完成后,应进行灌注施工作业。(1)开展好孔洞二次清洁灌注,将泥沙清除干净,待泥浆指标及空底沉淀的厚度满足施工要求后,方可开展灌注作业 ;(2)灌注过程中应控制好导管下口与底部的距离,解混凝土顶面高度,并将导管埋深控制在合理的范围内,强化混凝土灌注速度控制意识,从而提高钻孔灌注桩的施工及应用质量;(3)混凝土灌注作业完成中,也要适当提升导管高度,为其压力状况改善及密实度提高等提供科学保障,促使市政桥梁结构施工更具合理性。
         6.井壁混凝土施工质量控制
         完成内层钢筋笼和内模安装后,检查沉渣厚度,若沉渣厚度>5㎝,则进行再次清孔,使沉渣厚度满足要求。桩基中心位置设置中央大集料斗,同时沿井壁均匀布设 4 根刚性导管布料,使混凝土面整体抬升速度尽可能保持一致。
导管底部至孔底间距控制在 30~40cm。首批灌注混凝土的料斗存储方量应满足导管初次埋置深度>1.0m 和填充导管底部间隙的需要。
         根据基础桩径,设计相应容量的首批混凝土灌注料斗以满足施工需求。在混凝土浇筑期间,导管底口始终保持伸入灌注混凝土内 2~6m,以防泥浆及水冲入管内。按规范要求,应经常性地量测孔内混凝土面层高程,及时调整导管出料口与混凝土表面的相应位置,并始终予以严密监视,记录混凝土一次连续操作完成整根桩基的浇筑。
         结语
         总之,钻孔灌注桩施工技术在道路桥梁施工中应用,需要综合考虑实际因素,选择合适的切入点,打破常规施工技术的限制,缩短工程建设所需时间,一定程度降低工程建设成本,具有实际推广价值。
        
参考文献
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[2]谢双.钻孔灌注桩施工技术在公路桥梁施工中的应用[J].四川水泥,2020(02):49.
[3]杨志明.钻孔灌注桩施工技术于市政桥梁施工中运用情况的探析[J].四川水泥,2020(01):57.
[4]江海峰.浅谈钻孔灌注桩施工技术在公路桥梁施工中的应用[J].科技经济导刊,2020,28(02):53.
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