高速公路施工中钻孔灌注桩技术的应用

发表时间:2021/2/25   来源:《工程管理前沿》2020年32期   作者:严庆珂
[导读] 现阶段,我国的高速公路工程建设越来越多,其钻孔灌注桩技术也有了很大进展
        严庆珂
        山东鲁桥建设有限公司  山东省济南市25000
        摘要:现阶段,我国的高速公路工程建设越来越多,其钻孔灌注桩技术也有了很大进展。我国公路桥梁的数量逐渐增加,与此同时,国家和人民对于公路桥梁施工的技术水平也提出了更高的要求,钻孔灌注桩施工技术的使用和发展,对于提高公路的使用年限和质量保障具有重要的作用,良好的钻孔灌注桩施工能够有效保障公路桥梁的稳定性和安全性。本文将分析在公路桥梁施工过程中钻孔灌注桩技术的使用,以及在施工过程中出现的问题,有针对性地提出了解决这些问题的对应措施。
        关键词:公路桥梁;钻孔灌注桩;公路施工技术
        引言
        高速公路建设中,钻孔灌注桩技术的优势较为明显,该技术操作简单、便捷且成本较低,可以在多数地区进行使用,能够满足高速公路施工的多项需求。随着钻孔灌注桩技术在高速公路施工过程中的不断推广,部分钻孔灌注桩施工也暴露出一些问题,此时需要管理人员针对施工过程实施质量管理和技术控制,进一步保证钻孔灌注桩技术的应用效果。
        1高速公路工程旋挖钻孔灌注桩施工的特点
        (1)适用范围较广。旋挖钻孔灌注桩施工技术具有较高的成孔率、孔桩施工安全风险低、成孔速度快、适用范围较广等优势。旋挖钻机的操作会用到符合传感和液压先导进行控制,为此有着操作轻便的优势,还能实现垂直度的自动检测并进行自动调节,能够显示出孔深等相关数据,大幅提升施工自动化水平。(2)环保性。旋挖钻机的施工过程中,会产生大量泥渣和泥浆,可用这些泥浆制成护壁,从而避免泥浆随意排放的环境污染问题,达到绿色施工的标准。(3)具有较强的地层适应能力。旋挖钻机成孔是通过底部带有活门的桶式钻头的回转,直接将土旋入钻头内,然后再由钻机提升装置和伸缩式钻杆将钻头提出孔外卸土,如此循环往复,直至成孔的过程。这种施工方式可以在多种土层中使用,例如黏土层、砂性土层、淤泥质黏土层、强风化岩层,为此有广泛的适用范围,并且在强度不同的胶结砂岩层同样适用。
        2钻孔灌注桩技术施工流程以及技术要点
        2.1施工前准备
        此次施工项目所处区域地表条件和地貌条件较差,导致负责运输混凝土的车辆无法直接到达施工现场。为确保施工流程的稳步进行,该标段针对桩基四周实施场地平整处理,将场地上方的杂物全部清除,例如危石以及浮土。对部分坡面土出现裂缝或坍塌现象的区域实施保护,设置相应的保护措施,同时对松软土层实施夯实处理,为混凝土运输车辆的通行提供保障。为提高施工便利性可在桩基周围设置蓄水池;同时为避免施工过程中发生泥浆横流的现象而给环境造成破坏,也需要设置容积为600~800m3的沉淀池。
        2.2控制护筒埋设环节质量要点
        护筒埋设是否合理会影响钻孔灌注桩技术的应用效果及工程建设质量,这是由于护筒的作用是定位和导向,还能够避免出现塌孔的问题。护筒由8mm钢板制成,护筒的内径要比桩位大出20cm。护筒的顶面和地面之间要保持30cm的距离,埋设深度为4.8m。护筒在埋设过程中需要保证准确、垂直的状态,使护筒的顶面和地面之间的位置偏差处于1cm内。同时,护筒的倾斜度也需要控制在1%之内。
        2.3钻孔施工
        钻机就位前,底架应垫平,保持稳定,不发生倾斜、位移和沉陷。用测量仪器将护桩点引到孔口的护筒壁外,形成十字交叉来进行钻机的定位,升降钻头时要平稳,不得碰撞护壁和孔壁,旋挖钻机底盘为伸缩式自动整平装置,在操作室内由仪表准确显示电子读数,当钻头对准桩位中心十字线时,各项数据即可锁定,无须再进行调整。钻机就位后钻头中心和桩中心应对准,误差控制在2cm内,并报请驻地办监理工程师对钻机的垂直、对中等情况进行检查,符合要求后进行下一道工序。

当钻机就位准确,即开始钻进,在钻进过程中,不应一次钻进过深,开始时以不超过0.4~0.8m为宜,确认地下是否属于有不利地层,进尺5m后如钻进正常,可适当加大尺寸,每次控制在0.7~0.9m,钻进速度和钻压根据实际地质情况而定。钻具下钻时,应先将钻头垂吊稳定后,再缓慢下入钻孔。在下钻的同时护筒随钻进过程用钻机液压系统分节下放。进入钻孔后,不得全松刹车高速下放。提钻时,开始应缓慢,在提离孔底数米后,按正常速度提升,如发现阻力,应将钻具下放,使钻头转动方向后再提,不得强制提拉。满载悬空时,不得变换桅杆倾角。
        2.4灌注
        放置好钢筋笼并做好清理工作后就可以开展灌注工作了,在灌注中需要保证孔底无杂物。进行砼灌注的时候,必须确定好钻孔底至导管下端口的实际距离,需要确保该距离约为0.4m,同时要保证进行导管埋置时,该深度值处于2m到6m范围内。对于灌注的速度和导管位置进行及时调整,注意数据的准确记录,保证灌注工作顺利进行。
        2.5控制混凝土质量
        在进行混凝土灌注施工前,需要对混凝土的配比进行合理设计分析,确保混凝土配比符合施工要求。根据不同季节的温度对混凝土所使用的材料进行相应处理,例如在夏季进行混凝土浇筑时,需要在粗骨料的上方洒水,这样可以降低粗骨料表面的温度。如果是在冬季进行混凝土浇筑施工,则需要使用棉被覆盖砂石料,以避免砂石料表面的温度下降。
        2.6钻机移位、破桩头以及质量验收
        钻机移位的及时性可以节省桩基实际施工所需要时间,对于加快施工进度有着重要的意义。注意将钻机移位时,将桩头部位留有的多余混凝土清除,将松散层区域清理干净。在进行破桩头的过程中需要对桩顶标高实施有效控制,对桩头进行处理,使其处于凸面的状态,以方便对桩顶进行冲洗,确保后续混凝土的质量。当混凝土桩身强度达到相应标准后,需要对基坑进行开挖并去除多余部分,验收结束后方可继续后续的公路施工。
        3钻孔灌注桩技术施工易出现的问题及预防措施
        塌孔是钻孔灌注桩技术应用过程中最为常见的一种施工问题。预防塌孔的有效措施主要是对泥浆指标进行合理控制,当对较硬或较松散的土层进行钻孔时需要减慢速度,在黏土层中则可加快钻进速度。如果地下水位过高时需要将护筒升高并加大水头。如果孔壁出现严重坍塌,则需要先对坍塌的位置进行分析,使用合理的材料进行回填,在回填和捣实之后进行重新钻进。缩径会影响钻孔灌注桩技术的应用效果,因此应选择带有保径装置的钻头,同时结合成孔直径的实际需求来选择钻头直径,另外还需对钻头进行及时检查,如果发现异常问题要及时修复。桩孔偏斜是由于没有做好场地平整所致。因此为预防桩孔偏斜的问题出现,需要对桩基四周实施场地平整处理,将场地上方的杂物全部清除,例如危石以及浮土。对部分坡面土出现裂缝或坍塌现象的区域实施保护。在成孔过程中对机架的位置和钻机进行检查,及时校正相应的参数,并对钻头以及钻杆进行检查,不能使用出现弯曲现象的钻具。
        结语
        综上所述,在高速公路线路长度不断延长、建设数量增加的背景下,如何提升高速公路的施工质量成为当前施工最为重要的问题。钻孔灌注桩技术作为主要施工技术之一,需要施工人员认识该技术的应用目的,在施工时注意施工技术要点,从而为施工质量提供基础保障,进一步促进交通建设行业的可持续性发展。
        参考文献
        [1]朱红明,朱文,魏耀华,等.泵吸反循环超长大直径钻孔灌注桩施工技术研究[J].低温建筑技术,2020,42(3):125-128.
        [2]姜晓平,陈明锐.厚层近海回填抛石填土层钻孔灌注桩施工技术[J].探矿工程(岩土钻掘工程),2020,47(02):83-87.
        [3]胡林浩,张志伟,杨洁,等.富水砂卵石地层钻孔灌注桩黄土护壁工艺研究与应用[J].市政技术,2020,38(2):110-113+120.
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