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摘 要:随着我国城市建设的发展,对于桥梁工程的要求越来越高。相比其他建筑工程,桥梁工程施工复杂,难度较大,施工质量受到多种因素的影响。选择合适的施工技术,加强施工进度和施工成本的控制成为桥梁工程的关键。干成孔旋挖桩具有使用方便、施工效率高等特点,将之应用于桥梁施工中,能够提升桥梁工层施工质量,缩短施工周期,整体提高桥梁工程施工水平,具有较强的应用前景。
关键词:桥梁施工;干成孔旋挖桩;施工控制
1 干成孔旋挖桩施工技术概述
1.1 技术发展
旋挖桩技术起源于20世纪30年代,主要是从欧洲开始的技术。该技术最开始应用于道路桥梁施工中,展现了施工效率高、施工周期短等优势。二战后旋挖桩技术进入我国,并且广泛应用于桥梁工程施工中。近十年来,干成孔旋挖桩逐渐成为我国道路桥梁施工的关键技术。随着我国城市化建设的发展,对于道路桥梁施工质量和施工效率要求更高,采用新型的旋挖桩技术替代传统旋挖桩技术成为我国桥梁工程的必然选择。
1.2 技术优势与不足
从干成孔旋挖桩技术来看,该技术主的优势和不足主要体现在:①技术优势,施工范围广,适合在黏性土中施工成孔,钻机安装简单,施工控制焦点围边,施工振动小、钻井速度快、噪声低,对环境干扰小,成孔质量高;②技术不足,施工中需要严格控制技术参数,当施工土壤中含有强承压水和卵石粒径大于100mm时,施工钻井困难,施工沉渣处理难度较大,需要采用清渣钻斗。
1.3 技术适用范围
根据干成孔旋挖桩钻机的功能,可以将钻机分为单一方式旋挖钻斗钻机和多功能旋挖钻机,前者适用于连续钻孔作业,可以配备全套管设备进行钻进,后者能够开展其他成孔作业。从钻机来看,干成孔旋挖桩可用于填土层、黏土层的钻进施工。干成孔旋挖桩施工中,钻斗是施工的关键部件,选择合适的钻斗能够提升成孔速度,减少钻斗的磨损。除了钻斗之外,主卷扬也是钻机的关键部件,主卷扬的选择与钻孔效率、钢丝绳寿命等因素相关。
2 桥梁施工中的干成孔旋挖桩施工准备与条件
2.1 技术准备
首先需要根据工程需求以及地质情况确定施工方案,明确开挖深度、桩间距、桩端持力层等参数。在地质勘测的基础上,技术人员做好技术准备,准确测量施工基准点,采用基准点和导线点控制施工情况。对于干成孔旋挖桩施工而言,桩间距过小会影响邻近桩孔的施工情况,可以采用分开施工和跳挖的方式减少相邻桩孔的影响。开挖深度需要结合地质情况进行确定,在现场勘测的基础上,通过桩间距刚性角关系确定开挖深度,桩端持力层是桥梁工程施工的重要环节,需要采用超前钻孔、地勘钻孔、岩芯取样的方式了解桩端持力层的力学性能。
2.2 施工材料准备
干成孔旋挖桩施工的材料需要严格控制。采购人员需要选择具有相应资质的供货商,选择的材料证件必须齐全,施工材料质量满足工程需求。严格按照相关规定选择相应的材料,避免供货商以次充好。为了确保材料性能,施工前需要进行试验,确定施工配合比。通过多次配合实验,选择最适合的混凝土施工配合比,以确保满足钻孔桩承重的需求。
2.3 施工设备准备
干成孔旋挖桩所用的设备包括马达、发电机、液压系统和控制系统等。传统的钻孔设备能耗大,钻孔效率低,选择新型的设备能够提升施工效率。干成孔旋挖桩技术需要选择合适的钻斗和主卷扬,避免由于机型配置不当引发的事故和机械磨损,为了满足干成孔旋挖桩的施工要求,需要选择多个设备进行组合控制,在钻斗和主卷扬选择的基础上,采用嵌入式的控制系统,以便更好地控制施工速度。采用动态协调和控制的方式,以便达到更好的输出效果。
2.4 干成孔旋挖桩施工条件
干成孔旋挖桩施工的前期条件讲究的是“三通一平”,平是指需要确保场地平整,为机械设备入场创造条件,可以采用装载机碾压使场地保持平整。三通是指通电、通水、通路,需要提前做好水电管理,确保水电供应。对于地基较差的地区,可以选进行作业面换填,然后碾压的方式,为干成孔旋挖桩施工稳定性创造条件。从干成孔旋挖桩施工来看,多种工序同时开展配合,存在许多不确定因素,因此在施工前,需要做好安全管理,标识危险源,采取片区责任制的方式,提高现场管理水平。同时需要注重现场环境,确保施工现场畅通无阻。
3 桥梁施工中的干成孔旋挖桩施工技术措施
3.1 定位测量施工
施工前,首先需要对干成孔旋挖桩进行准确测量。采用全站仪定位桩芯坐标,并且将钢筋头打入桩芯内,结合施工图纸与地质条件确定施工控制点和施工标准,采用十字交叉法标记已经打入的桩芯,必要时需要采用外延标记。定位测量为后续施工提供基准,需要对钻筒进行校验,确保钻机、钻芯坐标对齐后才能展开施工。采用试钻的方式观察钻进情况,控制试钻的深度在1.2m左右。同时需要对试钻过程进行严格控制,控制钻圈数在16圈左右。试钻结束后,将十字架放置于钻孔面架上,进行桩位复合作业,确保干成孔旋挖桩的精确定位。
3.2 钢护筒埋设
钻孔前需要埋设钢护筒,所选择的钢护筒直径应该比桩径大20cm,钢护筒厚度≥8mm,长度控制在2m以上,护筒距离高于地面0.2~0.6m。利用旋挖机静压力安装钢护筒,并且采用十字点标记钢护筒,在进行准确校对后开展埋设工作。为了确保钢护筒稳定,需要在钢护筒周围填筑黏土并且压实,预防钢护筒坍塌、渗漏。
3.3 钻孔成型施工
在准备工作完成后,开展钻孔成型施工,具体的施工流程与控制要点如下:①钻进成孔施工,钢护筒埋设后进行钻进施工,钻进施工需要严格按照设备要求进行操作,确保钻机稳定,同时要严格控制钻井速度,首先精准定位钻机,采用轻压施工,缓慢展开钻进工作,保证施工平稳性,较硬地质的施工需要减缓钻井速度,较软地质可以适当增加速率;②清孔施工,钻孔施工结束后,需要及时清除残留渣土,通常通过钻斗将孔底的土切削成条状后提升到地表,这样对土的扰动较小,需要严格检查钻孔垂直度和沉渣厚度,确保相关指标满足要求。钻孔成型施工过程会面临不同的地质条件,实际钻孔成型施工中,需要结合具体的地质条件选择合适的钻孔方法。
3.4 混凝土灌注施工
钻孔成型后,钢筋笼采用分节套筒连接的方式进行钢筋笼吊装。将声测管安装于钢筋笼内部,确保声测管与钢筋笼的主筋平行,声测管连接处用至少两个密封圈密封,用管钳对丝口扭紧,保证不漏浆。将钢筋笼放入钻孔内,利用声测管检测桩基完整性。采用垂直导管用于混凝土灌浆施工,所选用的导管直径为300mm。施工前需要对导管进行编号,在水密试验合格后开展混凝土灌桩,在尽量短的时间内完成混凝土浇灌作业,确保混凝土浇筑的连续性。在混凝土浇灌施工中,需要对孔底间距、导管下口进行控制,准确测量混凝土高度,确保桩基混凝土施工满足工程设计要求。
结 语:
随着我国桥梁技术的发展,干成孔旋挖桩施工技术以其独特的优势,广泛应用于桥梁工程施工中。为了确保桥梁工程施工质量,需要根据地质情况以及工程需求,合理设置施工现场,做好施工准备。同时在定位测量的基础上,埋设钢护筒,严格控制干成孔旋挖桩钻进工艺。施工完成后,需要对成孔质量、混凝土质量进行检验,确保施工满足工程需求。为了更好地服务于桥梁工程建设,需要不断改进和创新干成孔旋挖桩施工技术,为我国城市化建设奠定坚实的基础。
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