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摘要:基于经济的全面建设,高速公路桥梁在高速公路建设中的重要性也逐渐突显出来。所以,高速公路桥梁施工质量也将直接影响高速公路稳定性,要强调桥梁基础的关键性。钻孔灌注桩施工技术的成本不高且操作方便,具有一定的适应性,所以被广泛应用在桥梁基础建设中。由此可见,深入研究并分析高速公路桥梁钻孔灌注桩的应用与施工工艺具有一定的现实意义。
关键词:高速公路桥梁;钻孔灌注桩;施工工艺
1 高速公路桥梁钻孔灌注桩施工常见质量问题分析
1.1缩孔问题
在高速公路桥梁钻孔灌注桩的施工过程中,经常会遇到锁孔的问题,主要是由于桩孔的周围塑性比较大,土体的含水量比较丰富,在施工过程中钻孔容易导致钻孔孔壁回缩情况,钻孔结束以后会发现实际的孔径比设计出来的孔径要小,导致后期无法正常进行施工。在高速公路桥梁钻孔灌注桩施工过程中,产生塑形回缩问题,是导致缩孔问题出现的主要原因。
1.2地基承载能力不足
在高速公路桥梁钻孔灌注桩施工过程中,施工现场周围的地基承载力水平,对于桥梁整体的施工结构稳定性会产生非常大的影响,一旦施工现场地基承载力不足,会导致桥梁结构受到严重的破坏。在高速公路桥梁钻孔灌注桩施工中,桩底的土质比较松软,那么承载力会比较薄弱,减少了高速公路桥梁钻孔灌注桩桩底的竖向承载力。如果施工中遇到的桩底是密度比较低的砂层时,同样会降低高速公路桥梁钻孔灌注桩的地基承载力,影响工程的施工质量。
1.3钢筋笼上浮
在高速公路桥梁钻孔灌注桩施工建设过程中,导致出现钢筋笼上浮问题的因素有两种,首先是施工人员在灌注混凝土过程中,底部跟钢筋笼保持的距离比较小,混凝土的浇筑对于钢筋笼产生了一定的冲击力度,导致出现钢筋笼上浮情况,还有可能是在混凝土浇筑施工过程中,导管的埋深比较大,混凝土的灌注时间比较长,导管上升不够及时,同样会造成钢筋笼上浮情况。
2钻孔灌注桩技术
2.1泥浆制备阶段
贯彻落实钻孔灌注桩施工的过程中,泥浆的作用是不容小觑的。一般情况下,钻孔灌注桩能够保证土压的平衡性,对孔底进行清洗,将钻渣及时排出。其中,泥浆稠度要结合钻孔的方法与地层具体状况加以确定,将地层变化状态作为参考。如果泥浆过于稀,本身的排渣能力就会相对薄弱,若泥浆过于黏稠,还会导致钻头的阻力不断增加。需要注意的是,在灌注桩施工建设方面,成孔的质量和泥浆质量之间是正相关的关系。通过对泥浆的使用,可以有效地规避塌孔问题的发生。而泥浆质量的有效性集中表现在钻孔的过程当中,能够在孔壁的位置形成密度与黏性较高的泥皮表面,其渗透性不高。这样一来,就能够规避钻孔所引发的泥浆外渗问题,也使得钻孔内部水头的下降速度不断降低,确保孔壁结构稳定。其中,在泥浆制备之前,应尽量将黏土打碎,这样即可在搅拌的时候降低成浆的难度,减少搅拌的时间,有效地优化泥浆制备的质量。而在泥浆制备方面,还要在泥浆池内部导入剩余泥浆原料并保存,结合后期的施工状况补充孔内的泥浆。
2.2开孔阶段
贯彻落实开孔施工的时候,应规避冲击振动所引发的邻孔塌陷问题[2]。通常情况下,要在完成邻孔混凝土浇筑工作一天以后进行钻进作业。若孔口要采用人工填土的方式,应当在开钻之前,将适量黏土与粒径不超过15cm的片石填入到孔内,将顶部抛平,保证泥浆比重控制在1.6以内。当钻进的深度达到1m以后就要回填黏土。综合考虑具体的状况,选择使用低冲程冲砸的方式反复操作以上流程。当冲砸在钻头顶部护筒之下1m的情况下,即可选择高冲程钻进的方式,最终完成开孔作业。
2.3冲孔阶段
开展冲孔施工作业的时候,要对地质条件影响钻孔作业程度进行考虑。若施工现场的土质发生塌孔的几率较高,要选用0.5m小冲程冲孔[3]。在实际施工中,应选择黏添加形式,使得泥浆黏度与密度不断增加。在岩石、卵石以及片石等增加的基础上,向四周的孔壁挤压处理。如果周边土层是黏土,应选用0.75m的中冲程进行冲孔处理。可以将稠度较稀的泥浆加入其中,以免引发埋钻或是卡钻的情况。而针对密度较高的岩石层亦或是卵石层,则要将冲程提高至1m,保证冲孔质量满足标准要求。在冲孔施工过程中,最突出的问题集中表现在三个方面:第一,卡钻亦或是掉钻。在器材组装的过程中,钻头与钻杆的安装不牢固。长此以往,施工的时候就会引发卡钻的问题,若强行转动,就会产生掉钻的现象。所以说,在施工建设的过程中,要对施工工具进行及时查看,更换已经破损的零件,确保钻孔灌注桩施工建设的正常运行。第二,塌孔。塌孔也是施工建设常见的问题,究其原因,未在石块层位置埋深护筒。特别是在操作方面,应根据图纸具体要求完成操作任务,使得桩基有效固定且转盘处于水平状态,转杆处于垂直状态。如果孔壁倒塌,应当及时采取拆卸的措施,在护筒重新安装以后再次钻孔作业。第三,钻孔位移现象。导致钻孔位移的主要原因就是钻架机的稳定性较差,而且零部件损耗也会影响钻杆的笔直性。此外,地层内部存在的坚硬障碍物会对钻杆稳定性带来负面作用,使得钻杆出现位移的情况。
2.3清孔阶段
在完成钻孔施工作业以后,应立即开展清孔作业[5]。如果钻孔和清孔工作间隔时间较长,孔内底部的位置就会出现沉淀的情况。一旦沉淀厚度较大,还会出现混凝土夹层的现象,直接增加清孔作业难度系数。而在清孔作业阶段,要想规避塌孔与相关问题的发生,就要确保孔内部水头稳定性。
2.4钢筋笼制作与安装阶段
在制作钢筋笼的过程中,会选用分段式方式,所以应对钢筋笼焊接质量进行系统化地检查。如果钢筋笼的长度较长,应尽量选择使用套筒连接的方法。选择在钢筋头一般的位置错开连接,并在满足钢筋笼制作工程标准的情况,及时进行安放处理。在钢筋笼入孔方面,要保证其始终处于垂直状态,在与孔位对准的时候即可以较慢的速度下放。而在下放环节,不允许出现钢筋笼主体和孔壁的碰撞问题,以免导致塌孔亦或是钢筋笼变形的问题发生。
2.5混凝土灌注阶段
在混凝土灌注之前,要保证混凝土隔水栓与初灌料斗以及相关工作人员到位。安排专业工作人员检测并评估坍落指数,以保证能够与施工标准要求相适应。在灌注混凝土的过程中,要在完成二次清孔作业以后的半小时之内开展。如果超出时间限制,就必须要对孔底沉渣厚度进行重复检测,在各项指标都合格的情况下,才能够开展混凝土的灌注作业。对孔内的导管长度与埋深进行系统化地检查,可以借助压力平衡阀,结合导管内部混凝土量与外部混凝土量,对第一次灌注所需混凝土量进行计算,对容量合理的料斗进行选择。并且在完成第一次灌注作业以后,将导管底部埋入到混凝土并在料斗中放入混凝土。随后,将铁丝剪断,在混凝土结构的底部位置埋入隔水栓。要想保证混凝土灌注作业处于连续状态,应在初灌的时候,浇捣后期所需要使用的混凝土。需要注意的是,浇捣的动作不应影响到导管的埋深,并将埋入深度控制于2~6m之间。一旦超出了具体的范围,就要将导管进行提升处理。而在混凝土抵达钢筋笼底部的时候,应适当地减缓灌注的速度,以免因混凝土上升速度过快所形成的冲击力对灌注的效果带来影响。
结束语
综上所述,在进行高速公路桥梁钻孔灌注桩施工时,需要严格按照规定要求开展施工,并防止出现施工质量问题。在进行钻孔灌注桩作业期间,要将施工质量控制好,并做好成桩质量控制工作,根据工程的实际情况,针对容易出现的质量问题制定详细的施工方案,并建立完善的质量控制体系,确保桥梁钻孔桩的施工质量能够达到要求,保证企业经济效益。
参考文献:
[1]李世文,燕 兰,李晓华.公路桥梁施工中钻孔灌注桩施工技术的应用浅析[J].农家参谋,2019(09):207.
[2]侯亮朝.公路桥梁施工中钻孔灌注桩施工技术的应用[J].交通世界,2019(12):84-85.
[3]赵运星.钻孔灌注桩施工技术在公路桥梁施工中的应用[J].交通世界,2019(12):132-133.