基础钻孔灌注桩施工技术在市政桥梁工程中的应用

发表时间:2021/3/29   来源:《建筑实践》2021年1月1期   作者:张凯
[导读] 钻孔灌注桩施工技术在公路桥梁项目施工中的应用,提高了公路桥梁项目施工质量,提升了公路桥梁项目施工过程中的安全性。
        张凯
        天津恒捷市政公路工程建设有限公司  天津市 301500
        摘要:钻孔灌注桩施工技术在公路桥梁项目施工中的应用,提高了公路桥梁项目施工质量,提升了公路桥梁项目施工过程中的安全性。文章结合市政桥梁工程,分析了钻孔灌注桩技术的优势及其存在问题,详尽探讨了钻孔灌注桩在公路桥梁施工中的应用,以达到改善实际施工效果的目的。
        关键词 :灌注桩施工 ;市政工程 ;钻孔
        钻孔灌注桩施工技术虽然具有诸多优势,但是实际应用易受到施工材料和施工环境的影响,为了提高桥梁项目整体施工质量和安全,必须严格控制钻孔灌注桩施工全过程,保证每一个环节的施工都符合相关规定和要求。
        1工程概况
        某市政桥梁工程长度为1.5 km,宽度为25.8 m,为双向四车道。作为城市道路交通系统最为重要的组成部分,由于该工程环境复杂、内容多、难度大,施工工期较长,施工过程非常容易受到外界因素的干扰和影响。本文涉及市政桥梁项目经过多方考虑,决定应用钻孔灌注桩技术施工。实践证明,钻孔灌注桩施工技术的应用不仅有效提高了桥梁工程基础施工效果,降低了项目成本,简化了桥梁项目的施工过程,改善了施工过程的便捷程度。
        2钻孔灌注桩技术的优势及其存在的问题
        2.1 钻孔灌注桩技术的优势
        (1) 承载性较高。依照桥梁施工项目自身的特点来看,桥梁基础作业在水下开展的情况非常普遍,水底地质情况复杂、勘探难度大,大部分河床的承载能力不能达到施工需求,钻孔灌注桩施工技术的应用可以提高河床承载能力,为上层结构的浇筑打好基础。
        (2) 适用性强。钻孔灌注桩施工技术的应用对地质条件要求不高,施工过程不会对环境产生过大的影响。就目前来看,大多数市政桥梁施工中都倾向于选择该技术进行施工,在国内市政桥梁工程中得到了广泛的应用。
        (3) 性价比高。和其他施工技术相比,钻孔灌注桩可以提高工程项目资源的利用效率,施工过程不容易受到其他因素干扰,签证变更问题的发生概率较低,与其他桥梁基础施工技术相比,钻孔灌注桩技术具有更好的经济性。
        (4) 抗震性高。钻孔灌注桩施工技术由于可以提高市政桥梁项目的稳定性,所以该技术的应用对于提高整个项目的抗震性能具有积极的意义。通过应用钻孔灌注桩技术,可以实现地基结构和桥梁结构之间更好地结合,对于提高桥梁水平承载能力、增强结构抗震能力具有积极的意义。
        2.2 存在的问题
        (1) 应用钻孔灌注桩施工技术过程中,受护壁泥浆比重等因素的影响,很容易出现孔壁坍塌等问题,所以必须严格控制泥浆质量,确保泥浆相关参数符合实际施工标准和要求。市政桥梁项目施工中,一般会应用护筒升高等策略解决地下水位变化问题,应根据实际地质情况控制成孔速度,一旦发现孔壁塌陷问题,立即确定问题发生位置,再采取回填等措施进行处理。
        (2) 孔桩偏斜是钻孔灌注桩施工技术应用时经常出现的问题,导致该问题产生的主要原因大多是钻杆钻进过程中遇到了障碍物,导致钻杆偏离原来的钻进轨道。对于这类问题,必须合理调整钻机的位置。
        (3) 吊装钢筋笼时触碰到孔壁,容易导致孔壁出现坍塌的情况。针对这类问题,应缓慢吊装钢筋笼,控制好钢筋笼的安放位置,避免钢筋笼触碰孔壁。
        3钻孔灌注桩施工技术在市政桥梁工程中的应用
        3.1 钻孔灌注桩施工工艺流程
        钻孔灌注桩施工工艺流程如图1所示。

图1 钻孔灌注桩施工工艺流程
        3.2 钻孔灌注桩施工准备工作
        (1) 仔细、全面调查周围环境,降低环境因素给施工过程造成的影响,检查施工设备的性能,为钻孔灌注桩顺利开展打好基础。(2) 平整场地。正式施工前,需要彻底清理施工位置的软基和杂草,换填优质填料并进行压实处理,提高钻进施工机具通行的稳定性和顺利性。(3) 为了提高工程施工的整体效率及质量,在市政桥梁工程中应用钻孔灌注桩技术前,必须保证测量数据的准确性。一般来说,市政桥梁工程施工前应对相关数据进行测量及收集,施工单位可以采用测量仪完成数据的收集,再通过计算机辅助软件、坐标等对所测量到的数据进行运算,以保证测量结果最优。在测量时经常会应用到较多的精密仪器,如全站仪等,其目的是提高数据的准确性,提升市政桥梁工程施工的整体质量。
        3.3钻孔
        启动钻机之前再次复验钻机的平稳度,避免钻机位置发生任何偏移或沉陷,应做好主要机具设备的检查和维修工作,检查机具转动部位的润滑油是否充足、机具性能发挥是否稳定,检查无误后签字确认,为后续顺利施工做好准备。施工的过程中通常会涉及冲击锤的应用。由于冲击锤会产生十分剧烈的振动,会导致周围土体进入坑中。因此,需要加固周围土体且及时清孔,避免杂质堵塞孔洞。在利用冲击锤冲进施工中,每冲进2 m冲程需复验一次钻机的垂直度。为了保证成孔质量,整个钻孔作业务必连续进行,同时做好相应的记录。整个钻孔施工过程中,应严格控制钻头的高度,与护筒底口间的距离不可低于50 cm,可避免塌孔问题的发生。钻孔作业过程中,一旦出现护筒周围冒浆、斜孔、塌孔等问题立即停止施工,待这些问题得到处理后方可继续施工。
        3.4钢筋笼的制作
        在制作钢筋笼之前,全面、彻底清理钢筋表面,应用单面搭接焊的方式对钢筋笼进行焊接,控制焊缝长度为10 d,焊接时如果焊缝长度超过5 d立即改用双面焊的方式。在采用双面焊接制作钢筋笼时,必须把主钢筋预弯后再开展焊接作业,焊接时,应保证钢筋与钢筋之间的轴线齐平。制作钢筋笼时遵守节约原则,钢筋笼接头要错开处理,面积控制在50%为宜,即1 m左右的面积。控制好保护层的厚度,应用混凝土垫块制作保护层,垫块之间的间距控制在2 m以内。
        3.5成孔、清孔及吊装钢筋笼
        (1) 持续钻孔,当孔深达到设计要求后停止钻孔,对成孔质量进行检查,合格后开展相应的清孔作业。(2) 清孔施工中,经常应用到的方法为换浆清孔法。钻机停止操作后开展第一次清孔,清完沉渣后适当提高钻机锤,应控制钻机锤和孔底之间的距离应始终保持在10~20 cm之间,保持泥浆处于正循环,以一定的速度缓缓压入纯度较高的泥浆,置换出孔内原有的泥浆。验收合格后继续进行钢筋笼吊装和混凝土浇筑。(3) 在灌注混凝土前需要开展第二次清孔工作,清孔时注意控制孔内泥浆比重处于1.03~1.1之间,含沙率不能超过2%,黏度在17~22 s范围。(4) 钢筋笼制作完成后将其放在干燥平整的地面上,并做好防雨防潮措施。吊放钢筋笼的过程中,可以应用十字拉线法检查钢筋笼是否处于中心位置,吊放完成后检查钢筋笼中心位置的偏差程度,如不符合设计要求立即适当调整。在吊装钢筋笼时如果遇到障碍无法继续下放,应该适当提升一定高度后再进行。
        3.6灌注混凝土
        混凝土灌注过程务必连续进行,水下混凝土灌注施工经常应用垂直导管法。导管连接一般会应用法兰盘接头,为了提高连接的密实性,在外部会加锥形活套。在混凝土灌注施工中,最为重要的环节是监测混凝土顶面的高度,务必保证混凝土顶面和吊管下段保持一定的距离,为了达到这个要求,必须配备专业的工作人员随时监测混凝土顶面高度。根据监测结果随时调整导管的高度,确保导管埋入混凝土的深度处于2~6 m范围内。
        4结语
        综上所述,在公路桥梁基础结构施工过程中,钻孔灌注桩施工技术的应用较为普遍,可以提高公路桥梁施工效率,提升桥梁工程基础结构的可靠性和稳定性。为了保证整个桥梁工程的经济效益,在应用钻孔灌注桩施工技术施工时,必须加强现场管理,持续优化施工工艺,将不必要的费用支出降到最低。
        参考文献
        [1] 杨悦,崔丽娅.桥梁工程的基础钻孔灌注桩施工技术探究[J].工程建设与设计,2017(11):181-183.
        [2] 宁博.市政桥梁工程基础钻孔灌注桩施工技术应用[J].建筑技术开发,2018(2):51-52.
        [3] 陈贤涛.市政桥梁工程基础钻孔灌注桩施工技术研究[J].广东建材,2020(4):59-60,63.
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