1.哈尔滨市第二市政工程有限公司 黑龙江哈尔滨 150000;2.北京特希达科技有限公司 北京 100037
摘要:近年来,我国的城市化进程有了很大进展,市政道路桥梁工程建设越来越多。旋挖钻技术因施工质量高、操作效率高等特点被广泛应用在市政道路桥梁桩基础施工中。本文从旋挖钻技术钻机及应用范围、施工流程、施工要点等几个方面,对市政道路桥梁桩基础施工中的旋挖钻技术进行简单的探讨。
关键词:市政道路;旋挖钻技术;桥梁桩基础
引言
桥梁是公路建设领域的“重头戏”,旋挖钻施工技术因便捷、施工质量良好等优势而被广泛应用。旋挖钻技术应用于桥梁基础建设领域,可兼顾成孔质量、施工效率等多方面要求,有助于提高桥梁工程的社会效益和经济效益。纵观现状,旋挖钻技术已经成为公路桥梁基础建设领域的关键技术支撑。
1旋挖钻机成孔技术的优势
旋挖钻进成孔技术就是借助旋挖钻机底部带有活门的桶式钻头,对岩土进行破碎处理,并直接装入钻头内,随后借助钻机提升以及伸缩钻杆提取钻头进行卸土工作,随后再次进行钻孔取土和卸土操作,一直到钻进到原定施工设计深度为止。对于那些具备较好黏结性的地下岩土层,可以选择干式或者清水钻进工艺。而在土质松软的区域内使用旋挖钻机成孔技术,则需要使用静态泥浆护壁钻进工艺。与使用循环钻机相比,旋挖钻机是在岩土破碎之后将之取出,而循环钻机则是借助泥浆的循环将钻渣排出孔洞之外。因为旋挖钻机成孔技术是进行岩土的破碎取出,其成孔速度相对较快。
2桥梁桩基旋挖钻技术的应用优势
一是施工的效率非常高,旋转钻机底部是可移动性的履带,能够多种地形展开作业,灵活性非常强,不仅满足施工的地理条件,而且能够灵活移动,快速精准的定位桩基位置,从而减少因多次重复定位所产生的误差,提高了施工的速度和精度;二是用地要求比较少,旋挖孔技术很大程度上减少了因施工所产生的泥浆、砖瓦等附属物,不仅减少施工面积,而且破坏面积也大大减少;三是灵活性比较高,旋挖钻技术能够灵活地施工,避免破坏已完成的工程,减少不必要的工程损失;四是成孔的质量比较高,旋挖钻技术施工后的泥皮比较后,护壁的作用也比较强,并且成孔粗糙,极大地提高了桩基础的质量和承载力。
3旋挖钻技术的施工流程
3.1完善施工准备工作
有效的施工准备工作,能保证后期施工工作的效率,对于旋挖桩施工来说也是如此,因此,在推进具体的施工工作之前,就要对周边的地质和土层进行了解,特别是场地的稳定性和平整度,更是工作中的重点,应将负面影响因素控制在合理范围内,利用人力和物力对场地条件进行改善。
3.2护筒制备与埋设
护筒的制备与埋设是旋挖钻施工的开端,首先需要保证护筒在施工过程中的垂直性,还要保证护筒的四周和底部的密闭性和连接的紧密性。在护筒埋设之前,放样工作需要先完成,然后将多余的回填土清洁掉,护筒就位后缓慢下压,需要注意的是,护筒下压的过程中需要是和关注护筒的垂直性,确保护筒中心和钻孔中心位于同一点。保证护筒的垂直度之后,采用分层填压的方式回填高质量的粘土保证质量,避免出现坍塌的状况。
3.3桩基成孔
(1)钻机就位。在桩基施工范围内平整处理并清理杂物,测放桩位中心点,插打钢护筒。应根据地质情况选取钻机,结合地勘资料和现场实际考察桩基范围有无溶洞、地下水量大小、岩层厚度和岩样强度,经分析和对比后合理选择。(2)钻进。钻进期间钻锤应维持稳定的状态,初期以小冲程慢速冲进的方法为宜,待各方面均正常后可调整至正常冲程,有序钻进到位。(3)终孔。成孔后使用掏渣筒,提高清孔效率。
采用地质雷达仪探测桩孔底部地质情况,根据地质报告情况判定是否终孔。有较多裂隙、夹层、溶洞时需继续施工直至穿过不良地质层,再次对桩底地质进行探测,直至满足结构受力要求,出具桩基确认终孔报告。(4)清孔。桩基施工期间易在孔内堆积杂物,需按流程有序清孔。①一次清孔。钻孔实际进尺达到设计标高要求即可组织一次清孔作业,此环节采用正循环法,配置掏渣筒以提高清孔效率。清孔期间易发生塌孔现象,需保持孔内水头的稳定性。待泥浆指标提升至设计要求后结束清孔。缓慢向上提升钻头,钻机移位。②二次清孔。完成一次清孔后放探笼判定桩径和垂直度,再检测桩底沉渣,如不满足可再次洗孔,再次使用掏渣筒清理孔底沉渣满足规范要求。(5)桩基施工前的检查。一次清孔完成后利用探孔器做全面的检查,例如孔径、垂直度等。探孔器的外径不宜超过桩体直径,该装置的有效长度等同于桩径的4倍。经检查后将各项数据完整记录到位,报监理工程师签字确认。
3.4误差检验和控制
允许误差值是钻进的一个施工设定,在钻进的施工过程中,孔的垂直度、精准度、深度都需要保证外允许误差值之内。因此在施工的过程中。施工人员要利用水准仪保证护筒的标高,选择一个施工的基准点,然后计算出孔的深度;同时,现场操作人员也要一直关注钻杆的垂直度,并使用深度计数器控制实际钻进的深度。在验孔的过程中,使用对应的验孔装置对孔径和孔深以及孔的倾斜度进行实际测量,然后等三方对测定的结果审核通过后再进行下一步的工作。
3.5加强钻孔质量控制
钻孔工作是旋挖桩施工过程中的重点,所以在钻进成孔施工过程中,最好先进行轻压施工,为后期施工奠定有利条件,然后推进钻进工作,并在整个施工过程中关注提斗的工作速度。行业工作人员还要综合多种因素,譬如钻进深度变化和钻杆垂直度变化等因素,当然行业工作人员要充分发挥自身的主观能动性,在面对软地层时,可以适度提高钻井速度;当面临岩石地层时,要及时降低钻进速度,在保证钻进效率的同时,提高整个施工工作的稳定性。
3.6人工挖孔施工
挖孔施工时,对于岩层、孤石等人工难以挖除的部分可采取爆破的方式施工。爆破宜采用浅眼松动爆破法,并严格控制炸药用量,对于炮眼附近的孔壁应加强防护与支护,防止爆破过程中对其造成损坏。孔深>5m时必须采用电雷管引爆,爆破完成之后应先通风排烟15min并经检查确认无有害气体后,施工人员方可进入孔内继续作业。爆破须由专业人员实施,施工中应严格控制炸药用量,避免出现药量集中或一次药量过大的现象。起爆施工前应规划安全距离、设置警戒哨,撤离井内所有施工人员,并用爆破缓冲物覆盖井口。闪电、雷鸣等恶劣天气时应严禁装药、接线。施工操作应严格按照《爆破安全规程》(GB6722-2014)中的相关要求进行。
结语
综上所述,近年来,我国工程建设不断扩大,道路桥梁的工程施工中使用旋挖钻施工技术的范围和频率越来越高,但由于道路桥梁工程的隐蔽性和不可预测性,任何一个环节出现问题,都有可能对整个工程项目造成巨大的影响。桩基工程是工程建设中最前期,也是最基础、最重要的一项施工作业,最根本的任务,旋挖钻施工技术以其成孔快、质量高、操作简单、移动灵活、效率高等技术优势在桥梁工程施工中得到了广泛,施工企业应当掌握该施工技术的精髓,并不断创新,使其发挥更好的作用。
参考文献:
[1]彭靖.分析旋挖钻技术在市政道路桥梁桩基础施工中的作用[J].居舍,2018(08):55-56.
[2]唐云国.研究市政道路桥梁桩基础施工中的旋挖钻技术[J].低碳世界,2016(33):201-202.
[3]张红雷.市政道路桥梁桩基础施工中旋挖钻技术分析[J].科技展望,2016,26(14):36.
[4]李鸿鹏.浅谈市政道路桥梁桩基础施工中的旋挖钻技术[J].居业,2015(06):73-74.
[5]解立辉.研究市政道路桥梁桩基础施工中的旋挖钻技术[J].装饰装修天地,2017(17):315.