中铁九局集团第二工程有限公司
摘要:经济的发展,城镇化进程的加快,促进高速公路建设项目的增多。高速公路在施工及使用过程中极易出现沉降问题,因此必须通过使用钻孔灌注桩技术来保障高速公路的稳定性。该技术可以承载由上部结构传递来的压力和荷载力,进而将压力传递给灌注桩四周的其他介质,通过压力传递的方式达到稳定上部结构的目的。钻孔灌注桩的适应性极强,施工操作简单,性价比和抗震性能都较优越,与其他施工技术相比拥有独特的优势。但在实际施工过程中易出现施工流程不规范的现象,影响施工技术的应用效果,进而给高速公路的使用带来质量和安全隐患。本文就高速公路施工中钻孔灌注桩技术的应用展开探讨。
关键词:高速公路;施工技术;钻孔灌注桩
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钻孔灌注桩施工技术相关阐述
钻孔灌注桩施工技术是指借助人工、设备等形式在工程基础上打孔、灌注、成桩,孔洞中放置钢筋笼、浇筑砂浆可以形成坚固的桩体,大大提升了基础部位的承载性及刚度。该项技术的应用优势如下:(1)很多软土路基都是采用夯实法,而钻孔灌注桩相比夯实法具备振动小、噪声小、污染小等优势。(2)可以根据现场实际情况灵活调整成桩参数,特别是可以施工成大体积桩体。(3)具有良好的适宜性,可以在多种路基土质情况下使用。(4)灌注桩各项标准均能满足设计标准的前提下,桩体的强度、刚度会非常高。
2高速公路施工中钻孔灌注桩施工技术流程与要点
2.1选择合适的施工器具
当前,钻孔灌注桩技术经常使用的施工机械主要包括三种钻机。第一种为循环钻机,其成孔的速度快、质量好,并且清孔较为干净,但不适用于硬岩层以及卵石;第二种为冲击钻机,可以在较多的高速公路施工工程中进行使用,但是成孔的速度和质量都不如循环钻机;第三种为旋挖钻机,该技术在使用时不会产生过大的噪音,对外界环境的污染较少,并且更容易对准成孔位置。同时,旋挖钻机的适用性较差,对于地质结构有要求。因此,有关人员需要结合实际施工情况和自然环境选择不同的钻机实施钻孔灌注桩技术。
2.2钻孔与清孔
钻孔的好坏对于整个工程的质量起到决定性作用。对于不同地区,施工的钻孔方法也不同。对于地质较为松软的地区,应当采取中小冲程连续冲击方式,进行缓慢的钻孔;对于地质坚硬的地区,可能存在岩石地质,此时,要根据地质的坚硬程度,顺次选择大冲程的冲击方式或进行爆破后再使用冲击钻的方式进行施工,并及时对孔中的残渣进行清理以确保钻孔质量。在整个工作过程中,及时记录数据,以供查阅。
2.3控制缩颈
钻孔灌注桩施工中应严控缩颈问题,由于混凝土自身会发生热胀冷缩反应,造成扩孔或缩孔情况,尤以缩孔问题最为严重,因此应重点做好缩颈控制。首先,正确选择水泥标号,采用质量较好的高标号水泥,这样可以有效缓解注浆中的凝结失水问题。其次,严控注浆量,通过采用砂浆超灌控制技术,减少渗水产生的地面膨胀问题,在成孔之后检查泥浆壁质量,强化泥浆壁可以控制缩颈问题。最后,在注浆前可以先使用导正器焊接刀片的形式清理桩体周围杂质和垃圾,避免周围杂质进入孔内影响成桩质量。
2.4制作钢筋笼、安装钢筋笼
按照施工设计要求制作钢筋笼,将其分为2节进行绑扎,加工好后对其质量进行检查和验收,保证钢筋笼的制作符合施工需求。
将钢筋笼分为2节进行安装,按照实际顺序将钢筋笼起吊,利用单面焊的方式将2节钢筋笼焊接在一起,其他区域则使用对焊进行焊接。为避免出现钢筋笼下放偏移,需使用预埋的护桩点明确下放的实际位置。
2.5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。
2.6质量控制及其保护
钢筋笼的保护,需加强成品运输安装及其制作环节;桩孔焊接保护层、桩孔调入环节要避免碰撞;桩头预留主筋插筋部位避免任意弯折或压断;软土基坑开挖严格按施工工序及技术进行,避免桩基移位及倾斜,及时纠正单独任一桩纵横水平差。
3施工阶段质量控制措施
施工阶段是高速公路施工技术管理的一项重点内容,做好该方面工作可以大大提升高速公路施工技术管理的效果。施工阶段实施高速公路施工技术管理的内容如下:(1)从施工现场的角度出发,必须加强施工现场的监控力度,严格执行各项施工技术,避免产生施工技术问题。同时,在管理时,应当约束施工人员的施工行为,促使施工工序规范化。另外,高速公路工程在施工时,很容易受到不良因素的影响,出现突发情况,若是不及时解决就会影响工程的施工质量。因此,应当制订应急方案,一旦出现突发事件,需要立即启动应急方案,避免产生较大的事故。(2)针对施工阶段的施工技术管理,施工放样是一项重点内容,例如高速公路路基施工的过程中,小样以及定线等方面都需要有序地进行,并且应当准确地掌握中心线的位置,确保路基施工的效果[5]。同时,应当在路基两侧做好排水渠道,避免地表水路基结构造成严重的影响,这样不仅可以保证工程的施工质量,对于后期的养护作业也是非常有利的。
4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。当碰到坚硬的土层后不能强行增加压力,将钻杆吊住并合理调整钻进速度,使用低速度进尺。如果已经出现了偏斜的钻孔,需要调整和控制钻进速度,慢慢提高钻进速度,反复下降纠正偏斜的孔位。
结语
综上所述,为了解决高速公路工程中的软土路基问题,必须做好路基强化工作,这就需要加强钻孔灌注桩技术的应用研究。在灌注桩施工中,需根据路基土层实际表现情况及施工技术条件,找出桩孔灌注桩的施工难点、重点,针对可能产生的质量问题提出相应的应对措施。抓住施工细节性问题,包括钻孔、清孔、灌浆、钢筋笼下放、缩颈控制等环节,加强每个环节的质量管理工作,从而保证路基工程整体施工质量,更好地实现高速公路路基工程施工目标。
参考文献
[1]苏涛.旋挖式钻孔灌注桩成桩技术研究[D].邯郸:河北工程大学,2018.
[2]董舟涛.钻孔灌注桩后注浆技术及其在舟山地区的应用研究[D].杭州:浙江大学,2018.
[3]万江英.钻孔灌注桩施工方法的研究与应用[D].南昌:南昌大学,2019.