公路桥梁钻孔灌注桩施工技术研究

发表时间:2021/4/20   来源:《科学与技术》2021年1月2期   作者:俞建杰
[导读] 路基为路面的主要基础结构,路径的整体质量决定了路面的使用性能与使用寿命。
        俞建杰
        杭州萧山路桥工程有限公司, 浙江省杭州市311200
        摘要:路基为路面的主要基础结构,路径的整体质量决定了路面的使用性能与使用寿命。公路桥梁钻孔灌注桩结合持力层的变化来配置钢筋组合,其中所用钢筋数量较少,施工简便,实用性较高。同时,其技术本身的成本并不是非常高,适用性较强,操作起来也较为便捷。本文依托实际工程,针对钻孔灌注桩在公路桥梁中的应用,研究公路桥梁钻孔施工过程中可能遇见的问题,从而对钻孔灌注桩的施工技术展开研究。
        关键词:公路桥梁;钻孔灌注桩;施工技术;研究
引言
        公路桥梁工程建设,有利于建立健全的城市交通网络系统,改善城市的交通环境,为人们提供较为便捷和舒适的出行空间,满足现代城市发展需求,应重视公路桥梁工程建设。在公路桥梁工程施工过程中,应有效应用钻孔灌注桩施工技术,根据施工要求来发挥钻孔灌注桩技术的作用,推动公路桥梁工程的长远发展,获得更多的经济效益和社会效益。
1钻孔灌注桩施工技术的原理介绍
        所谓钻孔灌注桩主要指利用混凝土来灌注孔底,方便及时排走孔底的水与泥浆,且用混凝土将导管出料口包住,确保出料口沉入成孔中,隔离灌注的混凝土、孔内的水、泥浆,最后沿着导管将那些高流态的混凝土注入到水利桩孔中。值得一提的是,关于导管高度在灌注过程中需要适当的提高,但是导管出料口与混凝土的深度不能距离太远,只有在混凝土中严格有效的控制好导管深度,才能更好的应用导管进料口、出料口高度之间所产生的压强,从而才能在前面的混凝土中不断添加后续的混凝土。钻孔灌注桩施工质量在水利施工中会直接影响到上部结构的承载力、稳定性,还与工程完成后的各项使用性能密切相关。基于此,必须对钻孔灌注桩的各项施工工序进行全面熟悉,对其施工质量进行严格控制,如此一来才能充分保证整体水利工程的施工质量,不断提高其使用性能。
2公路桥梁钻孔灌注桩施工技术应用
        2.1埋设护筒
        埋设护筒旨在避免在钻孔过程中造成孔洞坍塌的情况,一般情况下由于水利工程附近的土壤中含有大量水分而导致土质疏松,为此有必要开展这项操作。与此同时,护筒能够准确地指引钻头的钻进路线,明确钻孔施工方向。另外,护筒还具备多种作用,如隔离地表水、保护孔口地面、固定桩孔位置等。当前,护筒材料众多,具体在选择哪一种材料时施工人员需充分考虑多种因素,如施工经济成本、土壤环境等,其中钢质材料、混凝土钢筋混合材料等比较常见,值得一提的是需控制每节护筒的长度在2.5m左右。
        2.2钻孔操作与孔内清洁
        钻孔是钻孔灌注桩技术应用的重中之重,钻孔的设计规格和灌注桩技术的施工应用效果有着极为密切的联系。工作人员在正式开展钻孔作业活动以前,必须完成钻孔规格的科学设计工作,确保钻孔的深度以及规格参数满足相关施工规范,在落实好参数规格的设计工作以后,方可进行后续的钻孔施工活动,为了保证浆液的有效生成,在开展正循环钻进活动的时候,在成孔初期应加入适量的清水,并有效把控其比重,结合钻孔设计情况压好护筒,从而确保孔壁的稳固性,以免在后期施工中发生坍塌现象。待完成钻孔工作以后,应及时开展清孔工作,一般来说,钻孔的清洗往往采用的是换浆清孔法,孔底部的沉渣厚度应当控制在5厘米以内。
        2.3制作和吊装钢筋笼
        在市政桥梁施工过程中,钢筋笼的制作和吊装工作十分关键,其直接影响了钻孔灌注桩的施工质量。钢筋笼制作区域应尽可能靠近于钻孔现场,不可位于过远的地方,以免影响钢筋笼的运输,方便钢筋笼的安装。需按照相关施工要求绑扎钢筋笼,完成绑扎工作后,则要于其周围设置保护层,做好定位工作,可采用点焊方式,连接主钢筋和保护层钢筋,钢筋笼设计位置要与实际相符。在吊装钢筋笼时,需避免对孔壁的损坏,一般情况下钢筋笼的长度应短于12m,吊装时应采取有效的保护措施,防止钢筋笼变形。应科学设置钢筋笼的吊点位置,通常靠近于两端,处于同一个平面范围内。

下方钢筋笼至孔口时,需临时加固处理,固定好其位置,使其于桩基中心位置保持一致,再实施高质量的焊接工作。
        2.4混凝土施工
        导管下放:(1)钻孔桩混凝土灌注采用Ф270×10mm刚性导管,连接为T形螺纹的快速接头,130T履带吊下放。(2)导管使用前做水密试验。(3)导管逐节吊装接长、垂直下放,导管下放至导管底口离孔底20~40cm左右。(4)导管下放过程中做好导管分节及实际长度等参数的记录。
        2.5断桩
        在一些疏松体和泥土填充的影响下,混凝土在凝固过程中出现间断桩的可能性比较大,为此需要认真分析造成断桩的原因与采取的防治措施。如:在施工过程中导管底端如果与孔底相距较晚,则冲洗液极易稀释混凝土而增加水灰比,导致混凝土无法凝固,为有效避免出现不必要的质量事故,就需要在桩孔钻成以后做好清孔操作。在浇筑混凝土的过程中,在导管提升、起拔过多并露出混凝土面的情况下,或者在停电影响下极易导致夹渣,导致桩身中岩渣沉积的情况;同时,在浇筑过程中不能从导管内灌入,而是采用直接倒入孔内的方法,导致混凝土离析凝固后缺乏密实度,导致个别孔段出现不必要的孔洞或疏松的情况。基于此,在施工过程中有必要对混凝土配合比进行严格控制,确保混凝土和易性、流动性良好,严格按照灌注要求,防止出现不必要的安全隐患。
3施工中钻孔灌注桩技术常见问题及其处理
        3.1钻进速度控制
        钻进速度过快,将会导致钻孔坍塌、缩径和卡钻等现象,钻头下降的速度应控制在0.75~0.8m/s。同时也可根据现场实际情况做出调整,但应尽量缩短成孔所花的时间,以免造成因为时间过长,出现局部坍塌的现象。
        3.2导管堵塞
        如果混凝土的坍落度不满足规范要求、搅拌不够均匀或者粗骨料粒径偏大,则很容易致使导管发生堵塞问题。要实现对该问题的有效防控和处理,就必须做到以下几点:首先,要对混凝土的配合比进行严格把控,确保其坍落度保持在18~22厘米之间。其次,要对混凝土进行均匀拌和,搅拌机的拌和时间应在90秒以上,同时还要保证导管连接处的密封效果。最后,在粗骨料的选择上应尽可能采用粒径不大于25毫米的粗骨料。
        3.3孔径收缩
        在施工中,软弱层由于土压力挤压作用、地层中塑性土层雨水后膨胀等会造成孔径的收缩,同时钻孔机器的钻锤使用过多,造成磨损等原因,也会形成钻孔孔径比设计桩径小的现象。要对缩径进行预防和控制,必须在施工中使用带有保径设备的钻头,且钻头的直径应满足设计需求,对于使用的机器应及时进行养护维修,以保证在使用过程中数据的稳定。在钻孔前应对不同土层土质进行检测,以保证设计不存在偏差。对于容易缩径的地方,施工过程中可适当提升泥浆的黏稠度,并应用上下反复扫空的形式来扩大孔径。
结束语
        综上所述,我国公路桥梁工程正处于高速发展的阶段中,相关施工设备、技术也在不断提高,和其他技术相比,钻孔灌注桩技术表现出适用范围广、噪声干扰小、对周边环境的污染小等多方面的优势,正因为具备这些优势,该技术在公路桥梁工程施工中备受欢迎。然而,钻孔灌注桩技术在具体应用的时候也存在一些操作难度较大的环节,对实际操作的施工人员技能要求较高,需要引起相关项目参建人员高度重视,重点控制好这些高难度环节的施工质量,这样才能为钻孔灌注桩技术的应用效果提供保障。
参考文献
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