王强耀
安徽省交控建设管理有限公司,安徽省合肥市230088
摘要:现阶段,公路桥梁工程的建设数量逐步增多,桩基施工技术的深入,岩溶地区桥梁桩基设计施工技术研究日益重要,必须严格控制施工质量,确保成桩达到质量标准要求。本文结合高速公路桥梁桩基工程实例,探讨高速公路桥梁桩基施工技术要点,提出相应质量保证措施,为类似工程施工提供技术参考。
关键词:公路桥梁;桩基工程;施工技术
引言
桩基础以其承载力高、适用范围广、稳定性强等特点在高速公路桥梁中广泛采用,但是,在其施工过程中,还存在一些问题,本文基于工程实例,主要对高速公路桥梁桩基施工要点进行全面的剖析,希望能有一定的借鉴作用。
1桥梁桩基施工技术研究
由于桩基特有的优点,许多古代建筑都建造于软基上。桩基使用经历漫长的历史年代,水泥问世前,利用桩型为天然材料制作。19世纪后,由于钢筋混凝土在建筑工程中应用,出现钢混桩。二战后随着现代钢铁工业等新兴工业技术崛起,桩基理论技术得到很大发展。桩基的种类繁多,根据不同标准分为不同类别。桩基承台底面位置影响桩基受力性能,根据底面位置分为高桩与低桩承台基础。不同成桩方法对周围土层扰动不同,通常分为挤土桩、非挤土桩。部分挤土桩成桩中周土受到轻微扰动,工程性质变化不明显。根据桩的竖向荷载传递机理分为摩擦桩与端承桩。按桩的材料分为混凝土桩、复合桩等。随着复合桩的发展,通过桩基础共同作用承担上部荷载。桩基础是常用的深基础,采用浅基础无法满足结构物对地基强度方面的要求,承受竖向荷载的桩通过摩擦阻力将上部荷载传递到深部土层,桩基可以发挥不同的作用,主要包括改变地基基础动力性能,保证机械设备正常运转;通过桩基的侧面与土接触,将荷载传递给深层岩层,获得较大的承载力支撑建筑物。桩基具有承载力高、沉降量小等优点,能以不同桩型适应不同的水文地质条件。随着现代科技的发展,桩基型式及理论设计方法得到很大改进。桩基成为土质不良地区修建建筑物广泛采用的基础型式。目前桩基施工技术发展呈现多样化趋势,针对不同地层条件,桩基施工工艺不同,应根据实际情况选择。国内最成熟广泛应用的桩基施工工艺包括预制桩与灌注桩施工。灌注桩在我国形成多种成桩工艺,使用范围扩展到土木工程各领域。随着人们对桩基要求的变化,目前桩基施工技术发展趋势为桩持尺寸向长大方向发展,向扩孔桩方向发展,向低公害法成桩方向发展。
2公路工程桥梁桩基施工问题
2.1桩基成孔过程中的问题
桩基成孔过程中主要发生的问题包括斜孔、缩孔、塌孔等问题,下面详细分析这几种问题:1)斜孔。钻机安放场地不平整,未充分压实,在钻机钻孔过程中作业平台发生不均匀沉降,现场施工人员没有及时进行调整导致斜孔事故的产生,在钻机钻进过程中,遇到岩层倾斜或孤石等,使钻头受力不均,导致钻孔偏位,偏离钻孔中心,导致斜孔的产生。2)缩孔。土层分布不均,钻孔经过软土层时,软土受力挤压或者土体发生膨胀现象,导致向内挤压孔径,发生缩孔现象。3)塌孔。塌孔现象的产生主要是由于地层条件太差导致,护壁泥浆的质量太差也是一部分原因,二次清孔之后由于各方面原因没有及时进行混凝土灌注,地下水冲入孔壁,导致了塌孔现象。
2.2扩孔和缩孔
一般来说,因为孔壁坍塌所造成的扩孔问题,可能是在钻孔浅部的地层条件下存在有流砂层的情况,钻进施工阶段钻机会有比较大的晃动,进而导致了扩张情况的存在。在公路桥梁桩基在施工环节,与扩孔进行对比分析,缩孔问题的发生率是相对比较低的,通常都会因为钻机卡钻问题而导致的钻孔难度比较高。而导致缩孔问题的原因要么是补焊不及时,要么就是钻进施工环节遇到谁膨胀后导致孔径缩小。
3路桥桩基钻孔施工技术的实际应用
3.1钻机就位
桩基施工使用的机械为冲击钻,施工前,需要使用吊车和工人吊运使冲击钻就位。然后进行位置的调整,主要包括粗调和细调。粗调:按照冲击桩机的具体尺寸,提前安放并调平枕木,保障吊车吊运桩机平稳就位,桩机的机架钢丝绳铅锤要和护筒相对应。精调:钻机驻位之后,利用千斤顶以及垫木等完成机架的精调。首先需要使用线锤把钻机钢丝绳的具体垂直度实施调节,再把钻头的中心点以及护桩的十字交叉点控制在一条垂直线上,利用线锤控制,桩机完成水平的调节,保障其竖直以及稳固,并且与桩基作业平台具备连接性。调整合格之后,由监理以及技术人员实施检查以及验收,检查合格之后锁定桩架,保障桩机稳固以及钻孔的垂直度。
3.2钻孔施工
实际的钻孔环节需要充分考虑到工程所在位置的具体地质情况,并应做好相应记录,并不是完全依照标准钻孔流程就能够一劳永逸的。另外需要对钻孔产生的钻渣进行数据分析,以抽样的形式对其进行检测并做好分类保存工作,为相关人员对其进行全面地检测与分析提供基础条件。同时为保证钻孔施工的连续性与有效性,在对施工环节进行安排时,需要以各个施工环节的具体流程要求为设计标准。以岩土层打孔为例,在使用冲击钻执行该任务的过程中,应事先提高钻头高度,采取自由下落的方式将岩层击碎以达到工程施工目的。
3.3混凝土施工
在桥梁桩基施工之中,要注重对于混凝土的质量控制,除了在混凝土的原材料方面进行质量控制外,还要注意混凝土的配合比,也应该符合相应的标准。对于桥梁桩基施工使用的混凝土来说,有着对于强度方面的高质量要求,所以在混凝土使用之前要进行配比实验,来验证混凝土的相关性能是否符合要求。在混凝土进行配比之时,要加入一些化学添加剂,而且要对于混凝土的水灰比值进行控制,水灰比值最好在50%之内。对于混凝土的配合比的有效控制,保障了混凝土的强度,对于桥梁桩基施工建设意义重大。混凝土在进行使用之前,需要进行搅拌过程,在使用相关设备进行搅拌之前,应该先使得设备空转几分钟,以此来检查机器是否正常。要对于混凝土的搅拌温度进行控制,特别是在气候寒冷的时候,要进行混凝土的搅拌,必须要在配料之中加入防冻剂,然后再进行搅拌步骤。在进行混凝土的搅拌过程中要防止气孔出现,所以应该控制好注水量,这样才可以在最大的程度上防止混凝土的空隙增加,影响到混凝土的强度。 在混凝土灌注快要完成时,核对灌入数量,用于确定灌注高度正确与否。在灌注完成后,对桩顶处2m范围内的混凝土使用插入式振捣器进行振捣,振捣器的移动间距按照其作用半径1.5倍进行控制,保证振捣的均匀性,避免漏振与过振,使桩顶处混凝土达到密实。灌注完成后,桩顶的实际标高应大于设计值0.5m,高出的部分在混凝土强度达到设计要求的80%后凿除,在凿除桩顶混凝土的过程中应注意避免桩身损毁。
结语
桥梁桩基施工中受到地质条件等隐蔽性因素干扰,进行桥梁桩施工较为困难,如何对桩基质量有效控制尤为重要。高速公路桥梁桩施工要点包括泥浆制备、钢护筒制作、钻机就位等方面,岩溶地区地质情况复杂变化,施工企业要不断总结施工技术要点,提高公路桥梁桩基施工质量。要采取有效的桩基钻孔施工技术措施处理,掌握桩地质情况,控制好混凝土灌注施工,保证桩基钻孔施工质量。
参考文献
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