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摘要:良好的基础是市政桥梁施工成功的保障,近年来,成孔机械得到了迅速发展,钻孔桩施工质量得到显著改善,在施工环节,如何根据工程施工特点、水文地质条件选择合理的施工方案,是需要重点关注的问题。本文以此为出发点,探讨市政桥梁钻孔桩施工技术的应用以及具体的质量控制措施。
关键词:市政桥梁;钻孔桩;施工质量;控制措施
在城市化进程的发展下,基础工程施工也开展的如火如荼,市政桥梁是市政工程的重要组成,在当前的市政桥梁施工中,钻孔桩施工是其中的重点环节,在具体施工环节,会受到各类因素的影响,必须要采取有效的方式来把控好钻孔桩施工质量。
1 市政桥梁钻孔桩施工技术分析
市政桥梁钻孔桩施工技术包括三个环节:第一,钻孔的开挖施工:在开挖之前,需要基于现场的地质条件、现场环境、设计来进行准备,避免钻孔开挖时出现深度不足、倾斜和偏移的问题,在正式开挖前,要先试挖,确保角度和设备能够正确,在开挖时,要关注设备运转状态,每次钻杆提上后,要检查连接设备是否稳定,保证钻孔开挖质量,控制好施工允许的误差范围,如果开挖不合格,那么需要重新开挖或者进行调整;第二,钢筋笼安装,钢筋笼安装,属于桩基施工的重要部分,直接影响桩基的安全性和稳定性,因此,钢筋笼的制作非常重要,在施工前,要先进行安全质量检测,保证钢筋笼的尺寸、材质、形态和型号符合要求,充分发挥出钢筋笼的作用。在钢筋笼进入之后,要控制好尺寸偏差,进行及时固定,避免后续移动位置而影响桩基的质量和安全;第三,混凝土浇筑,在市政桥梁钻孔桩施工的混凝土浇筑上,是用连续浇铸方式,插入振捣器来进行振实,以保证桩基混凝土的浇筑质量,还可以应用分层浇筑方式,以确保桩基的浇筑效果。
2 市政桥梁钻孔桩施工质量控制措施
2.1 成孔质量的控制
在市政桥梁钻孔桩施工质量的把控上,成孔质量的控制是其中的首要环节,成孔的孔深垂直度、泥浆质量、钻孔质量等,都会影响成孔效果。在成孔垂直的控制上,如果没有满足要求,会影响后续的正常施工工序,对此,要对钻机钻头的垂直度进行严格审查,看钻机定位、钻机底部基础稳固与否,确保垂直度可以满足施工要求。在钻孔深度上,当护筒埋设完毕后,要及时对其高程进行复核,中心线允许误差要控制在5厘米以内,为了提升成孔质量,必须要把控好孔的深度,这可以应用钢测绳的方式来测定。在泥浆质量上,也要及时对施工环节中的泥浆指标来进行复核,根据工程条件、地基土情况来把控配合比,控制好其粘度和密度,在钻具提出后,要及时加入泥浆,控制好液面高度,防止出现塌孔的问题。在钻孔速度的控制上,如果速度太快,可能会引起缩紧和坍塌问题,因此,需要严格把控好钻头升降速度,根据施工现场实际和施工地质情况调整钻进速度,缩短成孔施工花费的时间,避免发生局部坍塌问题。同时在钢筋笼进行放置工作中必须要对准钻孔的中心点位置,同时还需要实现钢筋笼的垂直插入,防止产生钻孔灌注桩产生坍塌或者是倾斜等不良问题。在清孔方面,要控制好沉渣厚度,一般情况下,当前常用的是两次清孔法,第一次清孔,应用正循环法,第二次清孔,使用抽水泵,清孔施工时,也不能忽略泥浆指标的检查,一旦出现问题,要及时进行纠正。
2.2 成桩质量的控制
在成桩质量的控制上,需要从几个方向来进行:
钢筋笼的制作和吊放:在钢筋笼制作时,要将其主筋间距、螺旋筋间距、钢筋笼尺寸控制在允许偏差内,保护层要固定在主筋位置,每隔两米均匀布置,减少对孔壁造成的扰动。在吊装施工时,要对准孔位,缓慢下落,避免强制放置而导致钢筋笼变形,同时,把控好泥浆与混泥土施工指标,控制好摩擦力与浮力,并把控好混凝土灌注速度,如果灌注速度过慢或者过快,都可能导致钢筋笼上浮。
灌注质量:对于混凝土灌注质量,需要严格按照比例来施工,将混凝土充分搅拌均匀,保障混凝土质量,避免再灌注时出现进水、离析问题,在灌注之前,要合理控制导管底部距孔的距离,灌注环节,要严格控制好施工的进度和施工时间,经常调整导管。
钢护筒埋设:在施工前,需要提前埋设好护筒,埋设护筒,能够保证成孔垂直度,控制好成孔桩径,避免地表水渗透在其中,维持好孔内的静水压力。在埋设钢护筒时,要确保桩孔中心线、护筒中心线处于一条直线,除非在图纸上有其他要求,否则,偏差要控制在50mm内,钢护筒倾斜度要控制在1%内,对于周围的土质要进行分层夯实。在埋设高度上,要控制在地面的0.3m以上,若孔内存在承压水,要适当提高护筒高度,对于埋设深度,需要根据水文、地质情况来进行控制。
钢筋笼施工:钢筋笼一般在现场制作,应用加强箍成型法,要将其设置在主筋内侧位置,标注好,确保位置、型号能够准确无误,对于钢筋笼,需要严格按照施工图纸来进行施工,在外侧,需要设置好保护垫块,顶端设置好吊环,在制作完毕,要对钢筋笼的钢筋间距、直径、垂直度来复核,确保其制作符合标准要求。在现场运输、吊装时,要避免钢筋笼出现变形的问题,在安装时,对准孔位,缓慢下降,不要碰到孔壁,到达设计位置后应立即固定,钢筋笼安装采用小型吊运机具或起重机吊装就位。钢筋笼放置入孔后,对下放的钢筋笼进行加固处理,保证其位置符合设计以及规范的要求。对钢筋笼进行加固,可以有效的防止后期安装导管、清孔及灌注混凝土时出现钢筋笼上浮与偏移的现象。
2.3 桩基的检测
针对桩基检测,常用的方式包括两类,即完整性检测与承载力检测。检测方式多种多样,如钻心法、低应变法、静载荷实验法、声波透射法等等,根据施工现场的情况来合理调整检测方法。其中,低应变法适合应用在缺陷位置的检测上,能够很好的判断出桩身完整与否,这类检测方式设备简单、检测速度快,但是无法进行定量分析,与检测人员专业水平的联系比较密切。声波透射适合的检测内容与低应变法一致,不会受到桩基和桩长的影响,但是,需要提前埋设好声测管,花费的成本较高。静载荷实验法能够判断整个桩的承载力,但是花费时间长、成本高,无法充分反馈出基桩质量。钻心法,适合应用在桩长混凝土强度和沉渣厚度的检测上,但是成本高、花费时间长、范围有限。桩基承载力的检测是桩基检测中最为重要的部分,在所有桩基检测的方法中,静载荷试验法是确定单桩承载力最为直观可靠的方法。在做静载荷试验时,可以考虑桩在使用时的各种影响因素,然而,其他的检测方法在进行桩基检测,需要一定的假设条件,直观、可靠是静载荷试验法进行桩基检测时最大的优势所在。根据加载位置的不同,目前采用堆载法、锚桩法以及自平衡法等方法对桩基承载力进行确定。
2.4 踏孔问题的预防
在钻孔施工时,有的时候,卵石层较厚,对此,在成孔速度上,要严格把控,将其控制在2m/h以下,对于泥浆表面密度,要控制在1.3~1.4g/cm3之间,并合理把控好泥浆的粘稠度。对于砂石含量,不能超过6%,在钻孔环节,若钻孔地质条件未能达到工程标准,那么就需要应用科学的解决方案,可以在其中加入木质素、粘土粉、烧碱等,采用该种方式,可以改变泥浆材料性能。在放置钢筋笼时,需要对准钻孔中心点位置,对于钢筋笼,要垂直插入,避免出现倾斜、坍塌等问题。
在未来阶段下,市政桥梁钻孔桩会朝着几个方向发展:
第一,长尺寸、大方向:以往,成孔机械还不够成熟,大多知识应用小方向、短尺寸桩,为了满足当前的市政桥梁发展需要,成孔机械也在不断发展,从原来的小方向、小尺寸朝着大方向、大尺寸方向发展。在发达国家中,已经开始应用桩径超过2500mm、桩长超过100m的钢管桩,相较而言,我国的技术起步较晚,还需要进一步完善。
第二,成孔质量方向:在市政桥梁施工中,水文地质情况具有显著差异,因此,成孔形式对于后续的成桩质量会产生直接影响,一般情况下,针对复杂点地质土层,在可以保证成孔质量的条件下,多选择简单的成孔方式。目前,发达国家根据不同地区地形、地貌的不同,研发了符合要求的施工方法和成孔机械,这也是我国下一阶段的重要发展方向。
第三,低污染发展方向。目前,我国采用的施工方式污染较大,排出的泥浆也会对环境造成不利影响,对此,要积极研发低污染的施工方式,如全套筒灌注桩施工,该种施工方式环保、绿色,符合节能减排的要求。而在桩身材料、施工技术、材料强度的变化下,也开始朝着扩孔桩、多种桩身材料的方向发展。
3 结语
钻孔灌注桩属于市政桥梁桩基施工的重点,其质量对于工程的稳定性有直接影响,在施工环节,必须要严格遵照相关的规范,确保材料符合质量要求,并提升现场管理人员和技术人员的责任心,以控为辅,以防为主,重视各个施工环节,避免发生施工质量和施工事故。
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