桥梁桩基础工程钻孔灌注桩施工技术分析

发表时间:2021/3/4   来源:《城镇建设》2020年第32期   作者:王 亮
[导读] 近年来,随着社会经济发展水平的不断提升,我国道路桥梁事业建设也迈入新的历史时期。

        王 亮
        北京建工土木工程有限公司 北京 100015
        摘要:近年来,随着社会经济发展水平的不断提升,我国道路桥梁事业建设也迈入新的历史时期。桩基础工程是桥梁工程建设的基础环节,而钻孔灌注桩则是桩基础的重要技术之一。现阶段,钻孔灌注桩以其良好的应用优势被广泛应用于桥梁桩基础工程建设中。本文就钻孔灌注桩施工技术展开全面探讨和研究,以期能够推动我国桥梁工程建设事业的科学稳定发展。
关键词:桥梁桩;基础工程;钻孔灌注桩;施工技术
        众所周知,桥梁工程建设一般位于地质条件较为恶劣的地区,其土质条件也相对松散。桥梁工程作为大型工程项目,对于地基质量要求十分严格,为满足桥梁工程建设需求还需要对桥梁地基进行加固处理。桩基础是一种承载力和稳定性较强的地基加固技术,其中桩柱施工则主要采用钻孔灌注桩施工方式。
1钻孔灌注桩应用优势
1.1适用性强
        适用性强是钻孔灌注桩技术在桥梁桩基础工程中应用的显著优势,主要体现于以下几个方面:其一,能够满足各类地质条件下桥梁工程需要。其二,能够在大多数天气条件下进行施工,抗干扰性强。其三,能够适用不同类型桥梁工程的桩基础工程需求,基础加固效果理想。目前,钻孔灌注桩已被广泛应用于各类桥梁工程建设中,并取得了十分理想的应用效果。
1.2承载力强
        众所周知,桥梁工程对于基础质量要求相对较高,而桥梁工程周边环境又相对复杂,如河床或海床的土质条件均十分松软。强化桥梁工程基础承载力是确保工程建设质量的基础。而从力学角度来看,钻孔灌注桩结构能够有效提升桥梁工程桩基础结构的稳定性,其承载能力得到极大地提升,能够满足各类桥梁工程的建设需求。
1.3性价比高
        随着我国土木工程施工水平的不断提升,工程地基加固技术实现了多样化发展。但由于桥梁基础环境的复杂性,因此许多地基加固技术很难在桥梁工程建设中得到有效应用。相比其他地基加固技术,钻孔灌注桩技术不仅施工工艺简单,同时在造价及施工周期上均有着显著的应用优势,因此不仅满足了桥梁工程建设需求,同时也具有极高的性价比。
2钻孔灌注桩施工技术
2.1场地准备
        在钻孔灌注桩施工前,需要对施工现场进行有效清理,如平整施工场地,以此来保障钻机安装的质量。与此同时,在准备完成后还要放置好桩位,插入钢钎并浇筑混凝土形成护桩。
2.2护筒埋设
        护筒埋设是钻孔灌注桩施工的重要工序,并在整个施工过程发挥了十分重要的作业。一方面,埋设护筒起到了位置固定的作用,另一方面能够有效隔离地表水,并起到了稳定孔壁的效果。在护筒埋设时,护筒直径应比设计桩径大20~40厘米,埋设入土深度应不低于1.5米,高出地面为30厘米,而高出水面则应不低于1.5米。与此同时,护筒的中心必须与灌注桩中心重合,误差应控制在1厘米内,只有护筒埋设符合相关技术要求后才能进行填土嵌固。值得注意的是,当施工现场水位较深时,应当选择钢护筒进行相关施工作业。
2.3钻机安装
        钻机是钻孔灌注桩施工的核心设备,做好其安装工作对于灌注桩施工的质量和效率有着重要影响。在钻机安装前,应当对基础的稳固性进行检查,然后将钻机移动到大概位置后再用千斤顶对钻机位置进行精细的调整和定位,确保钻头、固定钻杆卡孔、其中轮滑及护筒中心位于同一垂直线上。一般情况下,钻机位置偏差不能超过2厘米,在确定位置后用枕木将钻机横梁垫平,并使用缆风绳进一步固定。
2.4泥浆的制备
        泥浆是钻机工作时重要的材料,主要由水、黏土及添加剂组成,能够在钻机工作时将产生的废料残渣进行排除。

在制备泥浆时,应当先将泥土打碎,在条件允许的情况下尽量选择膨胀土作为原材料,其排渣效果更为理想。与此同时,还要根据钻工方式及地质条件对泥浆稠度进行科学合理设置,泥浆稠度过高或过低会不仅会影响钻机工作的质量和效率,同时也会给护壁性能及基础稳定性造成危害。
2.5钻孔
        在钻孔灌注桩施工中,钻孔作业是一个十分重要的技术环节,必须做好该环节质量控制才能保障后续施工的稳定有序推进。在进行钻孔作业时,首先要确保钻机作业时不会发生位移或沉降,并严格控制钻孔机作业的速度,以确保钻孔的竖直。其次,如果钻机作业时遇到坚硬结构时需要加大冲程,而若表面凹凸不平时则需要添加小石片等物质垫平够再进行钻孔。再次,钻机连续作业时需要做好施工记录,并每进行3米时对钻孔角度进行校正,避免出现孔洞倾斜。最后,在需要进行群桩施工时,一般由中心向两侧方向进行打桩,也可采用推进式向一个方向推进施工。
2.6清孔
        清孔时钻孔作业完成后及灌注桩浇筑前的必要施工环节,对于灌注桩施工质量有着重要影响。当钻孔作业完成后,施工人员需要在孔深、孔径和地基岩样细致检查后方可进行清孔。与此同时,清孔时孔内应保持1~1.5米高度的水位,以避免孔壁坍塌的情况发生。从作业方式角度来看,清孔主要分为掏渣清孔法、换浆清孔法和抽浆清孔法,这里应根据施工具体情况选择科学合理的清孔方式。值得注意的是,在吊入钢筋骨架后还要再次进行清孔作业,以确保混凝土砼浇筑的质量。
2.7钢筋笼的制作和安装
        钢筋笼是桩结构的重要组成部分,起到了强化桩柱承载力及强度的作用。钢筋笼制作与安装是钻孔灌注桩施工技术的重要内容,具体其制作应在清孔作业前完成,从而能够保障施工的连续性。在制作时,如果需要采用分接制作方式时应要保障钢筋笼的形状稳定,并错开各节之间的接头以及设置保护层。为避免因接点不合格组成钢筋笼弯曲并影响灌注桩施工质量,需要对整个制作过程进行严格技术把控。而在安装环节,则要确保钢筋笼与桩基础中心保持一致,且不能让其自由下落或对其进行敲打。在钢筋笼下放至规定位置后,还要对其进行有效的固定。
2.8灌注混凝土
        灌注混凝土是灌注桩施工最为关键的环节之一,因此应当对此环节给予有效的技术控制。在灌注混凝土时,应当采用导管将混凝土砼注入到浇筑区域,严格控制混凝土浇筑高度及密实度,并且必须保证整根桩浇筑过程的持续性,一旦出现间断则会带来断桩问题。与此同时,施工人员要严格遵守相关设计标准进行灌注施工,灌注过程要缓慢有序,避免浇筑不均匀而影响桩柱的质量。
2.9桩头处理与检测
        灌注孔桩时,砼面高程应高出设计方案0.5~1米左右,并在开挖基坑后采用环刀法破除桩头。该环节具体操作流程为测量放线—环向切割—开槽—剥桩头—桩头切断—吊桩头—桩顶修整找平—检测。在此过程中,必须对每个环节进行严格的质量把控,确保桩柱高程测量的准确性,并设置保护隔离带,从而避免破桩时造成桩柱损坏。最后,在成桩后还要采用超声波检测仪对孔桩进行一次无损检测,从而准确掌握桩柱的施工质量。
3 安全生产及环境保护技术的应用
        随着我国桥梁工程建设领域的不断发展与进步,桩基础工程施工更加注重施工过程的安全生产与环境保护,从而才能实现更高的社会经济效益。在安全生产领域,工程建设单位更加注重安全生产管理机构的设置,并进一步强化安全管理的精细化和规范化转变,通过安全生产监管及培训教育工作的落实提高了工程建设的安全稳定推进。而环境保护领域则提出了“三多、三少”建设目标,即少破坏、多保护,少扰动、多防护,少污染,多防治的具体要求,通过科学合理的环保措施及生态环境补偿机制进一步强化了工程建设环节的环境保护效果,进而推动了社会发展与生态环境之间的协调统一发展。
参考文献:
[1]梁伟.桥梁桩基础施工中的钻孔灌注桩技术[J].中国高新科技,2019(24):50-52.
[2]许君良.桥梁桩基础钻孔灌注桩施工技术应用分析[J].河南科技,2020(02):119-121.
[3]李冲良.桥梁桩基础工程钻孔灌注桩施工技术分析[J].中国住宅设施,2020(12):65-66.
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