钻孔灌注桩施工技术在公路桥梁施工中的应用

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年2月第5期   作者:康会昌
[导读] 随着市场经济的不断发展,人们对市政建设的要求和需求逐渐的提升

        康会昌
        中国水利水电第十一工程局有限公司  河南郑州  450001
        摘要:随着市场经济的不断发展,人们对市政建设的要求和需求逐渐的提升,为了能够满足人们对市政工程越来越高的要求,提升政府部门在市政工程施工中的工作效率和工作质量,钻孔灌注技术在公路桥梁工程中的应用越来越广泛,钻孔灌注技术的广泛应用不仅能够提升公路桥梁工程的施工效率,还能够有效的保证工程的质量,以此来保证人们出行的安全。本文主要对现如今的公路桥梁工程中的钻孔灌注桩施工技术进行研究,并详细分析如果有效地保证施工技术的质量,希望为相关的公路桥梁工作技术人员提供一定的帮助。
关键词:钻孔灌注桩施工技术;公路桥梁;桥梁工程;施工技术
        公路桥梁施工关乎于城市居民生活的方方面面,因此公路桥梁工程的施工质量以及施工技术就显得格外的重要,钻孔灌注桩施工技术技术的不断进步对于公路桥梁的建设提供一个较为良好的帮助效果,钻孔灌注桩施工技术技术在施工的过程中使用的是一个较为特殊的工具进行施工,在施工场地的地基中钻出一个圆形的钻孔,在达到桥梁设计的标准高度之后,相关的施工技术人员将准备好的钢筋骨架放到钻好的孔洞之中,然后进行混凝土的关注,这样的施工方法可以最简单方便的得到圆柱桩基础结构。
一、钻孔灌注桩施工技术施工的基本要点
(一)施工的前期准备工作
        在公路桥梁钻孔灌注桩施工技术施工前期准备工作是为了能够确保钻孔灌注桩施工技术技术在施工中的质量,在施工正式开始之前必须要做好相应的准备工作。施工团队相关的技术工作人员需要对实际的桥梁施工现场的地质、水质、地理位置做好区全面的勘察,组建专业的团队进行全方面的考察,并将相关的数据进行整理和总结,根据相应的数据进行合理的施工设计以及施工方案的制定,保证各个施工环节都能够有效的进行施工,设计好施工的流程以高质量的桥梁施工为设计的首要目标,此外还需要制定施工中相应的应急处理办法,对施工中可能会出现的突发情况做相关的应急方案,保证桥梁的施工能够有效顺利的进行。在桥梁施工前期的准备工作中还需要对施工的材料和设备进行选择,根据地质的特性进行材料上的选择,材料选择完毕后根据材料的特点进行施工设备的选择,确保材料与设备的质量,当材料和设备进入施工现场之前,要对材料和设备进行抽样检测。应用在钻孔灌注桩施工技术的设备需要在施工现场进行现场安装,在设备的安装之前需要现场施工团队的相关技术人员结合施工现场据图的情况以及桥梁建设的要求进行测量放线,一切准备就绪后安排清理员工对现场进行全面的清理,保证施工现场在施工之前的整洁性。在进行水上施工之前,要合理的搭建钻井平台,钻井平台的存在为后续的施工提供良好的工作基础[1]。
(二)钻孔灌注桩施工技术技术中的护筒埋设
        在钻孔灌注桩施工技术施工中需要在灌注桩顶部4米左右的范围内设置防腐钢护筒,在材质的选择上需要选择材质为Q235钢材并除锈(如图1所示),在施工中需要将防腐护筒与钢筋笼焊接在一起,利用机械吊车将钢筋笼与护筒一起放到灌注桩之中。灌注桩临时护筒的长度约为1.5米,在护筒的上部需要开设两个溢浆的出口,并且出口需要高出地面0.3米左右。护筒埋设的位置需要准确,干处可实测定位,水域可以依靠导向架进行准确的定位。护筒周边需要进行填黏土的施工,以防止在施工过程中出现的漏水情况。
        

        图1 钻孔灌注桩施工技术施工
(三)配置泥浆
        在配置泥浆中最为主要的材料就是水、黏土、膨胀土以及根据地质不同的特殊添加剂进行配置的,在实际的配置过程中施工技术人员需要将黏土打碎,并严格的控制黏土搅拌的时间,确保泥浆配置过程中的质量。如果泥浆的调配比例过大或者过小,都可能会造成大量的沉淀物质在灌注桩的底层不断沉积,最严重的情况可能会导致公路桥梁的施工质量收到影响,因此需要严格的按照公路桥梁施工的质量要求进行施工,根据施工设计的方案进行泥浆的配置,保证泥浆的配置符合施工的质量[2]。
(四)钻孔和清孔
        施工人员在钻孔的时候一般都会选择使用机械化的设备进行操作,现场施工人员通过施工钻的设备对地面进行钻孔,钻孔结束后安置护筒(如图2所示)。但在钻孔时施工人员需要严格按照施工步骤来进行施工,在施工之前需要安排相关的清理人人对钻孔现场进行清理。钻孔之后需要及时的安置好钢筋笼,一切准备就绪之后快速的进行混凝土的关注工作,以此来避免由于施工操作时间过久,钻孔中堆积各种粉尘杂物,对施工质量产生影响。在钻孔施工的过程中,除了要对钻孔的过程进行密切的关注意外,还需要对钻孔的深度、钻孔的执行、钻孔的位置进行严格的检查,并不是说钻孔的深度足够就是完成钻孔的工作,钻孔的工作需要对多个地方进行严格的检车,确保施工的质量不会受到影响。在进行一系列的严格检查之后发现钻孔的施工技术均已达到施工的要求后,需要安排相关的工作人员对钻孔进行彻底的清理,清除孔底堆积的杂物和粉尘,以防止过多的杂物和粉尘的堆积,造成孔位在灌注的过程中出现坍塌的情况[3]。
       图2 钻孔灌注桩施工技术施工
(五)灌注桩的混凝土选择
        灌注桩混凝土在的标准序号为C30,混凝土需要经过严格的审批合格之后才能进行使用,因此需要认准合格的标准,在配比的过程中需要严格的进行施工的把控,安排足够的混凝土罐车到到施工现场之后在进行灌注,以确保灌注的过程能具有连续性和完整性[4]。在灌注之前,施工方要与商品砼厂商进行有效的对接,请确定好商品砼和混凝土运输的最大间隔时间,比如下一辆罐车能不能准时的到达施工现场,如果不能保证准时到达需要减慢前一辆车的灌装速度,速度需要保证在罐装车的有序连接,以保证灌注桩的质量。灌注桩的基础混凝土的坍塌落度也需要进行严格的控制,坍塌落度过大则会影响灌注桩的基本只能,坍塌落度过小则会造成灌装过程的困难。施工现在应预备减水剂,如果到达现场的混凝土坍塌落度过小,可以适当增加减水剂进行二次的搅拌,保证混凝土坍塌落度达到合格的标准,但在任何的施工情况下,都需要严格禁止单独加水改变混凝土的坍塌落度,混凝土坍塌落度较大的混凝土材料应该在施工中严禁使用。
        
        图三:公路桥梁工程施工
(六)压浆技术
        在特大型公路桥梁的灌注桩施工的过程中,尤其是施工中的长摩擦桩施工,需要在3d后进行桩底的压浆,压浆管应当选用镀锌钢管进行压浆。压浆施工对于解决柱底周边土质应力的释放,地步的密度强度都有所降低,以及孔底的清理工作不能完全将底部的沉积物彻底的清理干净,解决施工过程中存在的安全隐患有着重要的作用。从实际的施工中来看,柱底灌浆的极限承载力要大于没有注浆的承载力,注浆工艺大幅度的提升施工的质量[5]。
二、钻孔灌注桩施工技术在公路桥梁工程中的具体应用策略
(一)施工质量上的检测
        在钻孔灌注桩施工技术施工完成之后,需要对灌注桩的承载能力进行全面的检测,检测通过之后才可以进行之后的施工缓解,但是在实际的施工中,经常会出现检测验收合格后仍然出现一系列的质量问题,这其中也不能排除有相关人员弄虚作假的情况出现,但是极大部分的原因还是因为检测手段不足也不够正确导致的结果。现阶段,在公路桥梁的施工中,技术人员的检测工程的手段主要是采取取芯法、低压变动检测法、高压变动检测法等方法进行施工质量的检测[6]。在检测的过程中如果发现桩身存在问题,施工人员需要进行挖掘检验,以此来全面保证施工的质量;在发现桩身存在质量问题的时候,需要采用取芯法来进行质量上的检测。检测人员如果发现灌注桩的承载能力不能够满足设计师在设计时的基本要求时,一般会对工程施工的具体情况进行数据点额分析,并且还需要扩大检测的范围,以此来保障工程的实际质量,避免在后续的施工中存留安全隐患。
(二)灌注桩施工之后中心偏位超出规范要求时的措施
        钻孔灌注桩施工技术完成之后需要对中心偏位的合格率进行检测,根据检测的数据来看近年来的钻工施工质量合格率逐渐下降,通过对数据进行严格的检测,发现最根本的原因是施工人员在操作的过程中忽视对混凝土浇筑细节的控制导致的。比较常出现的情况是孔位偏移和钢筋笼的偏移[7]。孔位的偏移主要是施工中对护桩的保护力度不足,灌注封口时没有及时发现问题,因此在实际的施工过程中,需要根据钻孔的速度,每天进行1到2次的检测和审查,并在钢筋笼定位之前进行再次的检测,保证施工的过程完全闭合。钢筋笼的偏移多数是因为吊装不准确或者浇筑中出现上浮情况,因此在施工的过程中要尽可能的避免长吊筋的安装,也可以增加护筒的辅助定位,控制好混凝土的浇筑质量。发生中心偏移之后,应当及时的进行处理,按照每超出标准范围1厘米,多磨除桩头混凝土1米的施工进行调整,调整之后进行混凝土的重新浇筑成桩。
        钻孔的泥浆制备需要准备水、膨润土、添加剂,根据科学配比在泥浆池内完成搅拌,泥浆的密度要严格控制在标准范畴内。泥浆具有浮悬钻渣、冷却钻头、润滑钻具的作用,并且在地下环境中加大水压,使钻孔的孔壁形成泥皮,使钻孔的渗流被阻断,防止坍孔。施工者调制的钻孔泥浆,应根据施工中选择的钻孔方式和实际地层情况来确定泥浆的密度,泥浆稠度应视地层变化或操作要求灵活掌握,泥浆太稀护壁效果较差易变型;泥浆太稠会造成钻头损耗大,钻进速度慢。
        钻孔在钻孔灌注桩施工中是一道主要的程序,在实施中施工单位必须按照操作要求进行,以此保证钻孔的成孔质量。在施工开始时应根据当前施工的实际地形以及地质条件设定钻头的速度,钻孔程序需要一次性完成,若在钻孔过程中出现事故,管理者要及时对事故进行处理,避免延误钻孔进程引发其他事故。开孔的质量是钻孔成功的保证,在施工前要确保中线及垂直度,压好护筒。在钻孔施工中要不断添加泥浆和抽渣,还要随时检查成孔是否存在偏斜现象。施工单位在采用冲击式或冲抓式钻机施工时,要注意到施工土层会因受到钻机的震动而影响邻孔的钻孔状态。所以钻好的孔应及时进行清孔,将钻好的孔内杂质清理干净,之后再下放钢筋笼和灌注水下混凝土。
(三)应用加固机理
        在对灌注桩进行施工的过程中,将准备好的钢管沿桩孔内下放的钢筋笼外壁埋设,已经成桩的混凝土坚硬程度满足要求后,应用埋设的钢管压入水泥泥浆,由压力作用将泥浆压入桩端的碎石层孔隙中,将原本松散的碎石、土粒和裂隙凝结成一个高强度的固态物体。水泥浆液在机械断不断加压的过程中不断向桩的外围扩散填充,对于已经成桩区域的周围间隙区进行填充和延续,这样的行为使桩端的直径增加,并延长了桩的长度。以此类推,水泥会在桩群区域连成一片,使得地基周围的碎石层成为一个稳固的整体,从而使得原来不满足建筑要求的碎石层满足桥梁的承载要求。在钻孔灌注桩施工过程中,虽然进行了严格的清孔,但由于地质层的环境,孔底都会存留部分沉渣,在灌桩开始时,混凝土从导管中落下,会因落差太大造成桩底部位的混凝土离析形成虚尖,孔壁的泥土妨碍了桩身与桩周土的结合,降低了相互摩擦力。水泥浆液在被压入桩端后会首与桩底端的沉渣、虚尖相结合,增强桩底端的密度,起到加固桩体,提高承重力的作用。
(四)加强施工管理水平
        在市政桥梁工程的施工现场,一旦领导者指挥不当,很容易在现场出现施工事故,所以,这也就需要对施工管理人员进行管理培训,以此来提高管理者多方面应变能力,首先,应加强实际现场管理能力,从而使现场井然有序的进行,对于突发状况能够及时的进行处理,不会令现场产生混乱。其次,在实际的施工过程中提高废旧料利用率,简化工序。施工企业应当提高施工工人的整体文化素质,在施工中的一些科学配置和机械要求能够达到理解并实际实施。在混凝土的配置上必须规范比例,严格遵守规范配制混凝土,为钻孔灌注桩施工打好基础。
结束语:总而言之,在实际的公路桥梁工程中,需简要对钻孔灌注桩施工技术的施工要点进行掌控,并根据施工现场的实际情况,科学有效的进行钻孔灌注桩施工技术技术的应用,采用合理的施工工艺进行施工调整,保证施工的质量。
参考文献:
[1]叶新革, 王辅达. 钻孔灌注桩施工技术在公路桥梁工程中的施工技术措施[J]. 科技致富向导, 2011(21):418-418.
[2]易明, 郭泉水. 钻孔灌注桩施工技术在公路桥梁工程中的施工技术探讨[J]. 文摘版:工程技术, 2016(2):51-51.
[3]张胜圆. 钻孔灌注桩施工技术在公路桥梁施工中的应用[J]. 科技风, 2015(07):148-148.
[4]陈杰. 市政公路桥梁施工中钻孔灌注桩施工技术的应用[J]. 城市建设理论研究(电子版), 2016, 000(010):3049-3049.
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