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摘要:现如今桥梁工程项目逐渐增多,桥梁工程质量问题也越来越受到人们的关注。近几年来,出现了桥梁坍塌等质量问题,严重威胁了桥梁的使用安全与质量,难以保障人们的出行安全。为此,必须要加强对桥梁工程的质量控制,避免埋下质量隐患。通过在桥梁基础施工中加强对锚固桩技术的运用,有助于提高该项技术水平,从而为桥梁基础结构的稳定性提供保障。鉴于此,本文主要分析探讨了桥梁基础工程施工中的锚固桩技术,以供参阅。
关键词:桥梁;基础工程;锚固桩技术
1工程概况
某座桥梁总长100m,5跨,每跨20m,桥面宽9m,并设防撞栏杆,设计荷载为汽-20级,挂-100。按50年一遇的设计洪水位设计,其设计水位为55.171m。桥面采用10cm厚钢筋混凝土铺装层,上部结构为预应力混凝土简支空心板,下部结构采用双桩双柱式桥墩,四桩双柱式桥台,桥墩基础为Ф1200mm嵌岩端承桩,在该桥梁中,锚固桩技术就得到了很好的应用。
2锚固方案
(1)由于溶裂发育毫无规则可循且当时大部分钻孔深度均不深,很难彻底查清现有桩底5m内基岩溶裂分布情况。预备通过此次每桩内三个锚固孔的施工探明桩底5m内持力层的完整程度和溶裂分布、岩层倾斜等地质现象,为采取有效加固措施打下坚实的基础。(2)通过每个Φ110-150mm锚固孔内各下入3Φ22-5Φ22螺纹钢筋笼和固结灌浆,从而提高桩端的竖向和水平承载力,增大持力层本身以及和桩底接触面的抗剪能力,以保证桩底受力时的安全可靠和稳固性。(3)通过锚固孔的压力灌浆,填充并固结桩底5m以内及桩身周围附近岩基中的溶洞、裂隙和节理、破碎带等,极大地改善持力层的物理力学性能,提高岩基的整体性和稳固性,从而极大地提高桩基的单桩承载能力。(4)通过锚固孔的钻孔、洗孔和灌浆,进一步消除了桩底的沉渣隐患,增大了桩底与岩石的结合力,从而提高了单桩的竖向承载力、水平承载力和桩的抗滑、抗剪能力,保证了桩的稳固性。
3桥梁基础锚固桩施工技术综述
(1)为减少施工难度,缩短施工工期,降低工程造价而又得保证质量与安全,河床内的8根桩改为Φ1200mm桩径冲(钻)至基岩(灰岩)岩面后,再用Φ800mm嵌岩≥0.5m,如基岩有溶洞,且溶洞顶板厚度≤2m,宜用Φ800mm钻头将顶板钻穿至底板,以便成桩时水下混凝土充填。(2)在完成上述步骤成孔后,进行一次清孔并按正常施工程序与规范下入特制钢筋笼。在该特制钢筋笼主筋内侧捆绑4-6根Φ170×5mm钢管或硬质塑料管,但不能有弯曲变形的现象出现。(3)下入导管进行二次清孔,在沉渣符合设计要求后,迅速灌注水下混凝土成桩。待桩身混凝土凝固并达到一定强度后(一般为3-7天),然后用Φ130-Φ150mm钻头,钻具下入Φ170×5mm钢管内,逐个钻穿管底并继续钻入桩底基岩5m左右。(4)将已制作好的小钢筋笼,一般4-6个小钢筋笼的主筋总含量应超过大径钢筋笼主筋含量的一倍左右,外径必须可以顺利下入,长度9m为宜,此处为6Φ22mm,逐个下入小孔孔底。于小孔内下入灌浆管进行水泥浆压力灌浆,直至小孔充填满水泥浆为止。如井内渗漏严重(可能基岩内有较大溶裂),可边灌浆边从井口投碎石或粗砂等充填。(5)灌完浆24h后再用水泥砂浆填塞小孔,直至与桩顶持平。作好各锚固孔的隐蔽记录,编写桩基施工技术报告备存。通过小孔压力灌浆不但可清除大径桩底沉渣,提高桩端混凝土与基岩面的粘结力,还可改善桩底岩石的物理力学性能,提高其容许承载力,进而提高桩的整体承载能力。
4桥梁基础工程施工中的锚固桩技术措施
4.1施工前期准备工作
(1)对设计条件、设计内容、设计要求、地质条件等因素做好全面的核对。对工程所在地的地下水情况以及其对基础锚固工程产生的影响做出详尽的分析。
(2)对于可能存在的地下掩埋物和障碍物进行核实,在确认其数量、位置、大小后,提出排除方案和防护措施。对工程所在地的实际情况可能导致工程出现问题的因素进行排除或提出预防措施。制定良好的施工组织设计方案,对现场平面布置要提前进行准备。(3)掌握工地现场的实际情况,包括作业空间、场地的平整度、作业机械的选用、材料的准备情况、电力的供应以及排水条件等,为后续的施工作业做好准备。(4)根据地质勘察报告设计的锚固方案,若原冲孔桩嵌岩深,桩底标高达到或超过设计要求,并且在锚固钻探中所获取的桩底岩芯较为完整,节理、裂隙不发育,一般的锚固方法是在每根桩内锚3个孔径为110mm的孔,下入的锚杆材料为3Φ22的螺纹钢,并进行灌浆,直到水泥浆将全孔充满为止。若发现原冲孔桩嵌岩与设计标高相差不大,但存在岩层倾角较陡、锚桩底基岩裂隙发育、岩芯破碎的情况时,应将桩的锚孔孔径增加到150mm,下入的锚杆材料为5Φ22的螺纹钢,然后进行灌浆,直到水泥浆将全孔充满为止。
4.2主要施工技术工艺
4.2.1放线定位施工
根据设计文件用全站仪放线,定好点,并用红色笔或油漆做好明显的标志,对各孔洞编好号,以便施工时寻找孔点准确、方便。放线后,最后由监理工程师现场复核一遍,以保证其准确度,并做好相关记录。
4.2.2造孔施工
该大桥基础施工到了到岩石层后,改用冲击钻施工,如果施工中的原因导致水位上升,筑岛已不能满足现有的施工要求,排水量过大,可以选择使用冲击旋转式钻机,以满足施工要求。
4.2.3锚杆制作与安装
1)钢轨的联接采用螺栓螺帽联接到设计长度;2)小钢筋笼的制作,选用Φ22的螺纹钢作主筋,Φ16的螺纹钢作箍筋,钢筋的焊接采用帮焊双面焊接,帮焊焊条选用E-55电焊条。帮条长选用5d,焊缝高7-8mm,焊缝宽不小于16mm;3)拉杆的安装,是在清孔后立即进行,钢轨和小钢筋笼的安装均可采用装载机或小型吊车,人工辅助安装就位,拉杆安装就位后做好保护工作,以免碰撞或移位;4)设计锚杆为永久性锚杆,地下水经化验对锚杆无腐蚀性,所以钢轨我们采用涂防锈漆的办法,由于灌浆锚固,为了满足防腐要求,我们均以水泥浆作保护层。
4.2.4灌浆施工工艺
砂浆灌注后,为了使管内的空间畅通,确保砂浆自由流动,施工人员在灌注水泥浆时,要依据设计标准合理控制好水灰的比例。另外,在施工过程中,为了进一步提高水泥的硬度,在搅拌水泥浆过程时可以适当的加入少许的减水剂,这样才能够增强水泥的硬度。因为钢筋笼的主筋内部周围已经铺满了注浆导管,所以在注浆之前要检查这些导管是否通畅,如果有堵塞现象,要及时予以处理。堵塞现象解除后,要参照桥梁基础工程的标准比例配置砂浆。接下来进行注浆,要严格按照注浆操作规范,在注浆过程中容易出现渗漏,如果渗漏所造成的水泥浆液面较小,那么在注浆结束后仅对回缩部分进行修补即可;一旦注浆渗漏的情况开始恶化,那么在灌浆的过程中需向井内投入填充物,比如石块、砂砾等等。等到注浆孔流出清洁的水泥砂浆后方可停止。完成注浆环节后,要将注浆设备冲洗干净,比如搅拌机、注浆管路等等。
结束语
总而言之,在进行桥梁基础施工中的锚固桩技术应用时,要注意基础工程环节中的每一个细节。在桥梁工程施工前,要详细分析桥梁基础工程施工设计标准、设计图纸和施工周围的实际情况,根据每一环节的实际特点采取合理的预防措施。除此之外,还要严格按照操作规范进行施工,从而保障我国桥梁基础建设的顺利实施,并使锚固桩技术得到广泛推广。
参考文献
[1]麻宇超.桥梁基础工程施工中锚固桩技术措施[J].建筑工程技术与设计.2018(24)
[2]苏卫兵.桥梁基础工程施工中的锚固桩技术[J].交通世界(下旬刊).2017(05)