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摘要:科技水平的快速发展促进了工业和制造业相关技术及装备先进性的显著提升与进步。在道路和桥梁的施工建造过程中,经常会涉及到桩柱基础的施工工序。而在实际操作中常见的钻孔灌注桩施工工艺能够有效保证桥梁主体的结构稳定性。各施工阶段和工序的施工工艺选取具有严格的技术要求,针对桥梁工程建设施工过程中桩基础施工环节的钻孔灌注桩施工工艺的关键性问题进行深入的研究与分析。
关键词:市政桥梁工程;基础结构;钻孔灌注桩
一、市政桥梁工程基础钻孔灌注桩的特点分析
1.1具有较强的适用性
桥梁工程基础钻孔灌注桩施工不受任何地理位置、地质结构的限制,并且可以在任意时间、地点下进行施工。在实际桥梁工程中,不论工程条件怎样,地基的设计规划与现场施工都可以应用现浇钻孔灌注桩的方法,施工过程不受地域和天气的影响,具有很强的适用价值。
1.2具备高度的承载能力
钻孔灌注桩施工技术的应用可以表现出较强承载力,这也是市政桥梁工程项目基础施工最为核心的基本要求,在钻孔灌注桩施工技术的作用下,基础结构的承载力往往能够达到 7000kN 以上,如此也就能够确保后续市政桥梁工程项目的稳定性更强。当然,这也就必然需要注重做好钻孔灌注桩长度以及材料的优选,切实保障施工质量。
二、市政桥梁工程基础钻孔灌注桩施工技术具体应用分析
2.1 施工准备工作
市政桥梁工程基础钻孔灌注桩施工开始前,应事先做好前期准备工作。在前期考察阶段应充分掌握施工现场工程地质与水文地质资料,充分了解地下管线布局等信息。对施工过程中所需钢筋、水泥、砂、碎石、泥浆等材料与机械设备进行质量检查。施工开始前,需确确相关技术文件与施工方案编制全部完成并通过审核,施工技术人员及操作人员全部到位,并进行技术交底,还要对工程质量、安全、工期与环保等要求作出充分明确。施工场地准备过程中,应确保施工场地平整,施工场地坡度应小于6%,同时要保证桩基所在位置的整洁度,对场地内杂物进行清理,开展钻孔桩桩位放样,可以采用全站仪坐标法对桩位坐标加以明确,并作出相应的标记。
2.2护筒埋设
护筒的埋置深度一般在2~4 m,埋置深度应符合桥梁的设计要求,并且要依据护筒所在桩位的水文地质条件来确定。在护筒埋设时,应保证护筒内径至少大于桩径200mm;护筒中心线要和桩中心线基本重合,误差控制在50mm以内,竖直线的倾斜度要低于1%。护筒埋设时周围黏土的密实度也应控制好。
2.3泥浆制备
钻孔灌注桩施工过程中,采取泥浆护壁对于提升桩基施工质量具有显著效果。进行泥浆制备时,需要对泥浆的组成成分加以准确控制。泥浆的制备原料主要包括水、粘土和添加剂。其中制备用水的PH值应在7~8之间,并控制好杂质含量。粘土或膨润土的塑性指数应大于 25;粒径在0.005mm以内;颗粒含量应大于总量的50%;相对密度在1.1~1.5范围内。添加剂可以选择纯碱、丹宁、拷胶液等,能够起到促进颗粒分散、防止凝聚下沉、降低粘度等作用。制备过程中水土比例通常在l:l左右。泥浆制备完成后应做好比重、粘度与含砂率的检测,确保符合工程要求。粘度上一般地层应在17~20s,松散地层为18~28s;新制泥浆含砂率在4%以下。
2.4钻孔及清孔施工
(1)钻孔
在钻孔灌注桩施工过程中,在进行钻孔施工前,钻机需要设置在钻孔的一端,并且要加固,避免施工时钻机发生沉降或位移;如果在施工过程中钻机出现沉降或位移,必须及时进行校正。钻孔施工中,钻孔需要很小的冲程和很慢的速度,这样做的目的是为了避免护筒与钻机产生碰撞;而且要用竖直方向进行初开钻孔的方法。在钻孔过程中如果遇到了卵石,可以采用增加钻孔冲程的方法。施工时一定要注意避免出现空锤以及大松绳的情况。
(2)清孔
钻孔灌注桩施工技术的应用还需要做好清孔处理,以保障后续成桩质量更为理想,避免因为孔内杂质的存在影响到成桩效果。
清孔工作的开展应该关注两个时间点:
①在钻孔工作完成后,一般需要及时清空,借助于泥浆的有序流动,实现孔内沉渣的有效清理,主要涉及了换浆、抽浆以及淘渣等不同手段,可以结合实际状况进行优化选用。
②在钢筋笼安装完成后,同样也需要进行清孔处理,以处理因为钢筋笼安装带来的杂质。
2.5钢筋笼制作与安装
在钢筋笼制作之前需要按照设计图纸要求进行下料,而且在焊接作业中保证焊口错开并符合规范要求,且将加劲箍筋焊接为闭合的圆箍,在纵向钢筋的内侧设置来起到加劲钢筋的作用。在上述焊接作业中需要保证焊接的牢固性,防止在吊运钢筋笼的过程中出现变形问题。此外还要采取均匀焊接的方式在纵向钢筋外侧焊接螺旋箍,保证焊接完成之后的平整度误差在50mm以内。在保证钢筋笼质量达标以及清理干净桩孔、做好高度标记之后开展钢筋笼吊运安装工作。由于钢筋笼长度较长,需要采取分段接驳的方式对其进行吊运,在上下节拼装时主筋一般采取套筒连接的方式,套筒连接时一定要保证主筋连接间无缝隙,并且套筒要连接到位。
2.6导管安装
安装导管之前需要确保所要安装导管的内壁光滑且内径一致,保证接口到位后做好导管的编号、试拼和水密性试验等,保证拼接安装完成之后的导管偏差在钻孔深度的0.5%以内且不能超过10cm。导管长度需要满足钻孔深度和平台高度要求,连接导管时选择螺旋丝扣式的接头且下方不允许连接法兰盘,同时要设置防松动装置。
2.7混凝土的灌注
在调配混凝土时,要精准控制配合比。混凝土的材料选择有一定的要求:水泥的凝固时间要大于2.5 h,粗集料选择粒径大于4.75 mm的碎石、砾石和破碎砾石,细集料选择粒径小于4.75mm的天然砂、人工砂。灌注时,使用汽车泵送的方式,保持不中断的条件下进行灌注。在钻孔内混凝土不断升高的过程中,应快速拆除导管,同时要保持轴线竖直、居中,脱离钻孔的导管要进行冲洗处理。
三、钻孔灌注桩施工中应注意的事项
3.1 泥浆护壁
为了确保灌注桩的稳定性,需要做好泥浆护壁工作,同时还要做好对泥浆质量的控制来保证施工质量和护壁效果,保证此泥浆可以将桩孔中的沉渣顺利携带出来,防止出现沉渣积存而影响桩体与地基的有效结合,造成灌注桩荷载效果的降低以及断桩问题的发生。为此在泥浆制备中尽量选择现场原土,严格控制原土制浆的比例,并且结合实际情况调整比例,实现钻孔坍塌概率的降低。
3.2桩身混凝土的断桩问题
在施工过程中,为了保证桩身混凝土不会出现断桩的现象,导管的埋置深度一般为2~9m。混凝土灌注桩在施工的过程中,混凝土面高度的测量方法有两种,一种是重锤实测,另一种是由专人在现场监督,对混凝土灌注量进行记录和计算来确定混凝土面高度,取这两种方法测取的较低的数值,拔管的长度以此数值为依据。
3.3 灌注堵管问题的防范
在导管安装之前需要做好导管检查工作,确保接头封闭性以及导管厚度达标,还要针对灌注导管开展接头抗拉试验和水密承压试验来保证其质量。此外,需要严格按照施工规范要求开展混凝土的拌合与运输,避免掺入大卵石或者拌合不匀而出现卡管问题。同时还要做好对灌注所用设备的检查,避免导管在混凝土中留置时间过长而出现堵管问题。
四、结束语
综上所述,钻孔灌注桩作为市政桥梁工程施工技术应用的重要组成部分,在实际施工技术应用中,严格按照钻孔灌注桩施工操作顺序,立足现实存在问题分析基础上从钻孔操作、灌浆处理等方面落实,提升技术操作质量,满足市政桥梁工程建设要求。
参考文献:
[1]钻孔灌注桩施工技术在桥梁工程中的应用[J].李庆臣.交通世界.2017(16)
[2]钻孔灌注桩施工技术在桥梁工程中的应用[J].黄鸿飞.黑龙江交通科技.2016(12)
[3]混凝土施工技术在公路桥梁工程中的应用[J].高建斌.山西建筑.2018(03)