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摘要:我国经济发展迅速,城市桥梁建设也越发“红火”。在桥梁建设时,合理地应用桥梁钻孔桩技术,可以节省资金,保障施工周期。桥梁钻孔桩技术较为专业,在进行此项技术应用时,需要合理控制工序的开展,实现每道工序问题的全面检查,减少问题的发生,提升技术应用的水平。鉴于此,本文主要分析钻孔灌注桩在桥梁工程中的施工。
关键词:桥梁工程;钻孔灌注桩;施工
1、引言
三山风景区旅游服务基地项目位于三山风景区中部的征润洲上,金山与北固山之间,与西津湾隔水相望。本工程为1#桥梁工程,位于江南桥北侧,引航道南岸,航道路上。桥梁共分三跨,中跨18m,两边各14m,搭板两边各5m,桥梁总长62.06m,宽16m,桥梁横断面布置:16m=0.5m(护栏)+3m(人行道)+9m(机动车道)+3m(人行道)+0.5m(护栏),桥梁抗震设防类别为丁类,地震基本烈度为7度。设计基准值100年,设计使用年限50年,设计安全等级一级,桥下净空2.5m,净宽10m,桥面防水等级Ⅰ级,使用年限15年。桥梁上部结构采用整体式等高度现浇板,普通钢筋砼结构,顶板宽度1600cm。底板宽1300cm,侧面采用鱼腹板形式,外轮廓线形采用抛物线,长轴半径150cm,短轴半径80cm。现浇板中心梁高110cm,向两侧各设2%横坡,两侧梁高96cm。现浇板采用圆形挖空,挖空半径35cm,挖空部分距底板15cm,中腹板最薄处30cm,现浇板采用C50混凝土。
2、钻孔灌注桩施工技术特点
桥梁工程由于施工环境具有复杂性,因此,在施工过程中总会受到诸多因素的影响。当桥较高,跨度较大时需要采用多排桩,承载力更大,布置形式主要包括行列式和梅花式,桩距一般为桩径的3~4倍,如图1所示,梅花型桩较适合软弱的地质情况,防止不均匀沉降。
图1钻孔灌注桩布置形式图
2.1、适应性能强
运用钻孔灌注桩技术的优势之一就是完全可以不受地质环境以及自然气候等因素的影响,这表明无论桥梁工程的建设处于怎样的情况之下,都可不影响施工工程的开展,更有利于工期的缩短和经济利益的提高。
2.2、增强承载力
由于桥梁工程上部结构面积较大,一般的基础建设很难满足桥梁承受力度的需求,而如果使用钻孔灌注桩技术可以使桥梁工程的上部结构承受力达到5000千牛到7000千牛。另外,在超大型的桥梁工程建设中,可采取增加桩长与桩径的方法,能将桥梁的承受力度增加至10000千牛。
2.3、使用价值高
在桥梁工程的建设中,使用钻孔灌注桩施工技术与传统的桥梁基础施工技术相比较具有便于施工,提高施工效率,进而缩短工期的优势。另外,在一定的程度上还可以缩减资源的浪费,增加桥梁工程的经济利益。更为关键的是,它与传统的桥梁基础施工技术相比,桥梁工程的质量更能够得到保障,从而延长桥梁的使用寿命。
2.4、加强桥梁抗震性能
运用钻孔灌注桩施工及技术,桥梁钻孔柱桩进入岩层之中,进而与地基紧密结合在一起,可加强抗水平力作用能力。另外,再加上墩柱与承台两者之间的传递作用,这样会将桥梁的上部结构与地基之间就不再是相互分离的结构,使两者合为一体,可有效加强桥梁的抗震性能。
3、钻孔灌注桩施工技术的工序
3.1、护筒的埋置
首先要利用全站仪将坐标进行准确的放样,然后需要检查桩的位置是否准确,最后在这两步的基础上将护筒进行埋置,埋置的标准是桩和护筒的中心线必须对准。一般情况下,护筒的直径比桩大些,制作用钢板卷为6mm,所以,护筒埋置的时候顶部的高度应该比地面高30cm左右,预埋的深度应该大于1.5m,这样才能保证护筒是坚固的。
3.2、泥浆的制备和护壁
钻孔灌注桩之所以需要泥浆,就是因为泥浆能够起到很好的护壁和悬浮泥渣的作用。所以,泥浆的具体配制应该从实际施工现场出发,在考虑施工现场土质的情况下进行,要避免配制的泥浆太稀或者太稠,以免影响到工程的质量。泥浆的制作要将黏土打碎,然后把打碎的黏土放置到护筒里面,利用冲击锤进行有节奏的敲打,敲打的时候一定要掌握好力度,力度太小不能将其敲碎,力度太大可能会伤害到护筒。
3.3、检查准备工作
在钻机的安装上,一般是安装在钻孔的一边,另外是钻孔,假如在钻孔的过程中遇到障碍物,一定要在表面用黏土垫平之后再钻孔,施工的整个过程都要真实记录下来,认真观察土层的变化,与此同时,加强对泥浆的检测,并且对地质剖面图进行核对,一旦发现有任何问题,都要立刻进行处理。钻孔完成之后还需要清孔,孔的直径和深度都要进行严格的检查,合格之后实施清孔操作,具体的方法有换浆法和抽浆法等,清孔的主要目的是减少孔底的沉淀。
4、钻孔灌注桩在桥梁工程中的施工分析
4.1、钻孔与清孔
按要求进行冲击钻孔施工,将冲击锤提升至一定高度,依靠自由下落的冲击力冲击土层,切削破碎岩层,顺利开展钻进施工。钻头击松土层或破碎岩层后,使用吸泥机不断循环,带出钻渣,实现成孔的目标。图2为两种不同的排渣方式。
终孔后进行清孔作业,并尽量缩短施工时间,避免塌孔问题发生。通过清孔,将孔内残留的沉渣全部清理干净,有利于提升混凝土和基岩的稳定性,保证桩底承载力满足施工规范要求。适当提升吸泥机,使其与孔底保持20~30cm距离,将孔底沉渣全部清理干净。遇到特殊地基时,可适当添加纯碱,提升泥浆胶结能力。
4.3、钢筋笼放置
钢筋笼放置应与孔位对应,确保位置精准,钢筋笼的主要作用是竖向支撑和抗拉作用。混凝土一般具有较强的抗压性能,但抗拉性能不足,而钢筋笼设置能弥补这些不足,提升钻孔灌注桩施工效果。通过放置钢筋笼,能增强桩身稳定性,提高桩身在水平方向的抗拉能力。要保证钢筋笼下放位置准确,做好调整工作,严格控制偏差,确保垂直度合格。下放后将其与钻机焊接牢固,避免钢筋笼出现上浮、掉笼等问题。如条件允许,还要对钢筋笼采取加固措施。
4.3、混凝土灌注
灌注混凝土前期相关人员落实相关准备工作,保障维持灌注过程的连续性。单桩混凝土灌注时间≤6h,上升速度>2m/h。灌注阶段联合使用内径为250mm、壁厚>5mm的导管,导管首节管>6m,标准节长2m。将导管居中安设在桩孔内部,导管底和孔底相距50cm。要对首批混凝土连续灌注,以避免出现中断的状况。同时,为了保障钻孔灌注桩施工质量,施工工作人员还要在混凝土运至施工现场时,就要对混凝土的量进行精准计算,完毕后,实施灌注工作。切记在灌注的过程中还要使用漏斗等工具。为提高混凝土下落的冲力,需将漏斗阀门打开,与此同时,还要将套筒内的水压出来,进而确保封底的质量。
5、结束语
在桥梁工程施工中,应用钻孔灌注桩技术具有成本低、机械化程度高、适应性强等优势,得到了广泛应用。但从结构上来看,钻孔灌注桩属于一种隐蔽性比较强的工程,很难实现全面控制,任何一个环节发生问题,都会对桥梁工程的总体质量造成较大影响。桥梁钻孔桩技术较为专业,在进行此项技术应用时,需要合理控制工序的开展,实现每道工序问题的全面检查,减少问题的发生,提升技术应用的水平。
参考文献:
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