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摘要:近年来,我国的交通行业有了很大进展,道路桥梁工程建设越来越多。道路桥梁工程的施工质量直接影响着道路桥梁工程的服务质量,而道路桥梁工程的基础强度和承载力又是影响施工质量的重要因素之一。因此,如何提升道路桥梁工程施工基础强度和承载力是一直探索的热点问题,为此问题对比分析了灌注桩与预制桩的特点,进而介绍了二者在道路桥梁工程施工中的主要技术流程以及相应的适用条件,为提升工程整体施工质量提供参考。
关键词:灌注桩;预制桩;道路桥梁工程
引言
在高速公路上修建桥梁的过程中,会对道路桥梁的安全起到很重要影响的是钻井灌注桩的质量安全。在实际建设过程中,要对过程进行动态管理,分析建设过程中的经常发生的问题,在实践中总结并积累经验,提高施工满载桩项目的质量。
1桩基施工技术分类和发展趋势
桩基施工技术的种类繁多,而项目的工程质量是由施工技术的选择决定的。因此,选择施工技术时,必须综合考虑选择适合项目的施工技术。根据施工方法的差别,分为预制桩和灌注桩两大类。灌注桩发展趋势有以下几个方面:①朝着大方向、长尺寸趋势发展。基于建造大型桥梁的需要,成孔机械得到了大力发展。用于灌注桩的机械孔已从最初的短尺寸和大方向发展到长尺寸和大方向。②成孔质量发展。成桩的质量直接取决于成孔的形式,目前面对复杂的地质土层,通常选择一种较简单的孔隙形成方法,但需要在确保孔隙形成质量的情况下进行。③低污染化。由于具有良好的成孔质量,泥浆护壁成孔灌注桩已广泛应用于公路桥梁领域。虽然成孔质量良好,但是目前研究新的泥壁成孔方法是当务之急,因为现在施工时排出的泥浆会对环境造成巨大的污染。④随着施工方法和材料强度的发展,目前普通灌注桩已经向扩孔桩方向发展。
2灌注桩在道路桥梁中的应用
2.1定位测量
在市政高速公路桥梁上打井前,必须做到施工过程井然有序,钻前先清理场地的杂物,并对油井基点、参考点进行有效测量,如果发现问题,能够及时改变油井设计和施工图,使之更符合环境要求,这样才能及时适应并避免施工问题以及因为钻孔而带来对施工的不好的影响,从而可能影响桥梁道路施工的整体质量。同时,如果在固定桩位的具体工作必须以混凝土为基础,且桩位偏差必须保证在1cm以内。除此以外,在固定立柱位置结束后,必须仔细测量并准确标记具体的位置,以便在随后的开挖过程中将立柱中心线放置在轨道上。
2.2制浆、钻孔与清孔
混凝土浆液由黏土、水和掺加剂按照标准配合比制成,为节省拌和时间,应先将黏土打碎再制备泥浆,本工程采用膨胀土作为制浆原料。若泥浆使用量不足,则混凝土灌注施工中的桩底沉渣很难浮起,影响桩与地基间的结合,所以泥浆制备与使用必须严格遵照设计标准。钻孔过程中必须采用泥浆护壁,在孔位确定后开始钻孔施工,并同时开启泥浆泵使护壁泥浆循环,对于护筒底部应缓慢钻进,待钻头彻底进入地层再开启快速钻进模式,及时排除孔渣,并加强孔深与孔径的检查。清孔方式包括空压机喷射清孔、换浆清孔、掏渣清孔、砂浆置换及抽浆清孔等。清孔过程中应通过孔内水头控制来防止塌孔,不可采用加深钻孔的操作方式代替清孔,清孔结束后应从孔底部抽取泥浆试样以初步检测泥浆性能。
2.3钢筋笼的制作
(1)施工现场的钢筋笼采用加强箍成型的方法制作而成。应布置在主钢筋内部,主要钢筋位置应标出,主钢筋应在两侧焊接,焊接长度大于10d,钢筋骨的生产应符合公路桥梁涵洞基础施工规范和基础设计的要求。(2)用于控制保护层厚度的垫片设置在钢筋笼的外部,吊环应放在顶部。
为了确保所生产的钢筋笼符合要求,在完成钢筋笼制作后,要检查钢筋笼的直径、间距和垂直度。
2.4混凝土施工
在灌注混凝土前,监测工程师检查井底泥浆厚度和泥浆比重,在静止状态下,停泵后十分钟开始着手检查,否则所得数据无效。当发现重锤时,需要根据孔的深度来检查椎体的高度。不同类型的桩基对孔底沉陷厚度有不同的要求。如果摩擦直径在1.5m以内,井底厚度最大不能超过200mm,桩的长度也要大于40m才可以。如果支持管桩井底淤泥厚度不超过50mm,经检查确认,井底沉淀物厚度符合要求,可建混凝土。否则可能会产生垃圾和其他质量事故。
2.5关于清孔施工的工艺
(1)清孔形式。正向循环清孔、气举反循环清孔及泵吸反循环清是目前3种清除钻孔的方法。孔底部的沉积物厚度应满足以下要求:①对于端承桩,孔底沉积物的厚度应少于50mm。②针对孔底沉积物、摩擦桩的厚度不能大于100mm。③对于抗水平力和抗拔桩,沉积物的厚度不能超过200mm。(2)测量沉渣厚度。目前,声纳法、电容法、电阻率法锤击法和锤球法用于检测沉积物厚度。施工单位通常使用绳索测量法来确定桩基的沉积物厚度,但由于人为原因会导致检测结果误差很大。为了解决这种情况,可以选择使用测量绳加测针的方法进行测量。
3预制桩在道路桥梁中的应用
①沉桩参数的确定,主要指的是沉桩阻力,以拟建区域的岩土工程地质条件为基础,结合预制桩的桩型、深度以及接头等规格参数,进行压桩试验,确定土质、目标持力层深度、桩间距等参数,为提高桩基施工奠定基础;②桩顶垫材选择,桩顶垫材能够影响沉桩精度并且对桩帽保护有重要意义,在桩基施工中起缓冲作用,同时垫材的缓冲作用能够使得沉桩过程中所施加的压力更均匀,能够有效的避免了预制桩局部受力过大导致桩身损坏,一般选择橡木、桦木作为垫材;③预制桩的运输、堆放与起吊,预制桩的强度必须达到设计的100%及以上时才能出厂,在预制桩起吊过程中必须严格遵循“轻吊轻放”的原则,防治预制桩碰撞,在起吊时绳索与管桩的夹角应大于45°,同时预制桩的堆放区域必须确保场地的平整性和坚实性,并做好排水系统;预制桩的堆放高度(即层数)应结合预制桩的强度以及场地承载力等综合因素确定,一般来说,预制桩的堆积高度应不超过5层;预制桩堆放过程中必须做好垫木设置,每层预制桩必须使用垫木将其隔开,并在预制桩两侧设置木楔,防治预制桩滚落等现象发生;④预制桩的压桩与接桩,若采用静压法沉桩时,则一般采用分段进行和逐段接长(焊接法或浆锚法)的方式进行,若发现预制桩损伤时必须及时修复;在预制桩接桩过程中,首先对下节管桩的顶部进行检查,若存在顶部损伤时应及时修复,同时将下节管桩顶部的杂质清理干净,当上节管桩到位前应将接头处的污迹、碎石等清理干净;沉桩过程必须保持连续,中断时间应尽可能短,压桩的顺序应严格按照施工设计进行,确保沉桩质量达标;此外,若在压桩过程中发现预制桩变形时,必须及时更换预制桩,确保预制桩质量达标。
结语
综上所述,道路桥梁工程施工的质量对道路桥梁的服务质量和服务年限影响极大,对区域经济发展具有明显的促进意义,因此加强道路桥梁工程的施工质量控制意义重大。想要提高道路桥梁工程的施工质量,必须确保道路桥梁工程的基础强度和承载力满足设计要求,此时对基础施工质量要求更高,鉴于此,本文对常见的灌注桩与预制桩进行对比分析,主要论述了适用条件等,为更好的控制道路桥梁工程施工质量提供参考。
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