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摘要:近年来随着社会的进步,工程施工行业的快速发展,特别是我国的公路桥梁工程,这些年其施工技术进步速度也非常快。公路桥梁施工过程中,钻孔灌注桩施工技术也被广泛得到了应用,该技术有着良好的特点和优势,其不仅具有良好的实用性,同时也具备了降低施工成本的作用。
关键词:公路桥梁;钻孔灌注桩;施工技术
引言
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。
1简述路桥钻孔灌注桩施工的基本特点
通过实际调查发现,当前我国各个地区开展的公路桥梁施工工作,其中钻孔灌注桩施工期间,其特点主要体现在以下几个方面:第一,施工期间使用的一些操作设备,不会产生较大的噪音,减轻对周边群众生活影响程度的同时,尤其是地区施工现场周边比较密集的部分,更加能够体现出良好使用价值;第二,施工人员开展钻孔灌注桩施工工作,能够保证将结构深入到土层深处,提升整个结构项目的稳定性以及安全性;第三,要想能够保证测量桩体结构具备良好稳固性,施工人员在操作期间,可以借助桩身扩挤处理手段;第四,通过实际调查发现,在之前我国大多数地区开展公路桥梁钻孔灌注桩施工过程中,经常会出现卡钻等质量隐患,严重制约施工人员正常操作进度的基础上,以至于对施工单位经济效益也带去了巨大威胁。面对该种现状下,在施工人员正式开展处理以前,先应该对现场地质等条件进行详细勘察,明确好施工期间可能存在的制约条件,事先做出针对性的处理。
2公路桥梁钻孔灌注桩施工技术研究
2.1泥浆配制
根据设计资料的内容,对桩位轴线与高程点进行复核,以桩位中心为圆心,超过桩身半径在周围设置十字护桩,并做好标记。测量放样结束后,便开始配制泥浆,以钻孔体积为依据确定泥浆量,务必超过钻孔容积;优先选择水化性能良好、成浆速度较快、造浆率较高、泥砂含量较少的粘土,成分以CMC、纯碱、PHP等化学品为主。在钻孔时常检测各项指标,根据工程地质实际需求优化泥浆比重,确保各项指标良好,若泥浆过稠会影响进度,过稀则会导致塌孔。在泥浆池防护方面,因池深较大,应在周围设置防护栏避免人员误入。防护栏为直径40mm的钢管,涂抹红白相间颜色,十分醒目。
2.2钻孔
钻机就位前钻机底座应垫平,保持稳定,不得产生位移和沉陷。确保钻孔施工过程中,钻机不产生位移和沉陷。开孔的孔位要准确,使初成孔壁垂直、圆顺、坚实,开孔施工应轻压慢进钻头速度不宜大于10r/min,待主动钻杆全部进入孔后,方可加速进行正常钻进。在实施钻进操作的过程中,当完成停钻以及取渣处理之后,需要及时向孔内补充大量的泥浆,以此确保泥浆与孔内水头的粘度和比重。在进行钻孔操作期间,起、落钻头的速度非常均匀,并不会出现骤然变速或者过猛的现象,孔内在出土时,需要及时将其运走,不得出现钻孔周围堆积现象,减小对孔壁的扰动避免造成塌孔事故。钻进过程中经常检查孔直径、垂直度和钻孔的地质情况并记录土层变化情况,并与地质剖面图核对,并定时定人记录观测数据,如地质情况、钻进速度、泥浆情况等。针对不同土层采用不同的钻压、钻速、泥浆量以及泥浆比重;针对软土或者砂土等均非常容易引起塌孔现象,针对土层中的钻孔时,均建议以非常缓慢的速度轻柔的钻进,同时对泥浆的比重与孔内水头的适当提升。
2.3钻孔灌注桩施工技术
由于该公路横跨江河湖泊,途经区域河流较多,需要进行地基处理的面积较大,故采用钻孔灌注桩。由于所需钻孔灌注桩的数量较大,故需要多台桩机同时施工作业。
桥梁钻孔桩的施工方案主要有以下几种:①泥浆护壁施工法的工艺流程是:平整场地→泥浆制备→埋设护筒铺设工作平台→安装钻机并定位→钻进成孔→清孔并检查成孔质量→下设钢筋笼→灌注水下混凝土→拔出护筒→检查质量。②反循环钻进成孔技术:反循环钻进技术是指将准备好的冲洗液从钻杆与孔壁间隙流入,然后,再由钻杆内流出到达孔底。其特点是对于孔底的废渣排渣能力强,钻孔效率高,这种技术主要适用范围是用于杂土、软土、黏土、粉砂等底层。③正循环钻进成孔技术:正循环技术主要是利用泥浆泵往钻杆里面输入泥浆,而钻渣随着泥浆沿着孔壁上升后最终排出。此方法带渣能力相对较弱,主要用于粉土、黏土等。
2.4钢筋笼制作与吊放
施工人员在制作钢筋笼过程中,需要对其数量以及型号等加以事先明确,然后在接下来实施焊接处理当中,先必须要在现场环境下,对钢筋实施一系列的挤压等处理,得到最终数据满足标准以后才能够正式焊接。为了能够降低钢筋笼变形等问题的出现,不管是施工人员在运输还是吊装等工序,都需要制定妥善的保护举措。其中吊装处理当中,要求施工人员把控好整个操作速度,一旦较快或者是较慢,都会对钢筋笼性能构成影响。对钢筋笼实施下放操作,要求人员全程把控好钢筋笼的垂直性,做好保护工作的基础上,甚至还可以提前准备充足的垫块,将其放置在钢筋笼孔壁周边,全面保护好钢筋笼,防止其受到破坏。
2.5安装格构柱
先将钢筋笼L-3m长度下放至孔内,地面以上部位留出3m长度利用临时搁置扁担将钢筋笼临时搁置在孔口。起吊格构柱,对中钢筋笼保证格构柱与钢筋笼中心在同一垂线上。格构柱起吊时先在柱肢角钢顶端对称焊接4个Φ20吊环,利用卸扣将钢丝绳与格构柱连接,缓慢起吊至格构柱竖直。起吊过程中需设置缆风绳,防止格构柱左右摆动幅度过大。吊孔边缘应留下≮6cm宽的钢板抵抗剪力。吊绳、吊孔应对称布置,防止吊绳一边长短导致格构柱吊起竖立后垂直度不足。为了更好的控制立柱安装轴线偏差及标高、精确定位,格构柱柱顶设置可拆卸的接长节伸出地面,吊装前与格构柱可靠连接,格构柱接长节采用4根L160×10mm的角钢与格构柱角钢4个角对接接长节长度根据格构柱顶与定位架的高度差确定。缓慢转动吊臂将格构柱对中孔口,缓慢下放至正确深度及位置后在钢筋笼与格构柱之间焊接4根直径≮20mm的钢筋井字型布置,将两者连接固定成整体。为确保固定牢靠,井字型固定钢筋上下布置≮2道,上下间距≮1.5m。
2.6钢护筒变形
该病害的成因在于:一是护筒材质及壁厚与要求不符;二是护筒之间的焊缝不够合格;三是在插打护筒过程中,振动频率过快,与地下障碍物发生碰撞等。针对上述病害,应采用与规定相符的方式制作钢护筒;还应加强钢护筒衔接时的质量控制,在焊接处设置钢板包边,以增加整体护筒强度。此外,护筒刃脚位置受力较为集中,应在护筒外侧增加一圈钢板,以提高刃脚强度;最后,在振打护筒过程中动作应放缓,一旦发现障碍物应及时处理,杜绝强制下振。
结语
在路桥工程中,为提高工程质量与安全,应尽可能提高钻孔灌注桩工艺水平。在正式施工之前,结合项目实际情况预测可能遇到的问题,做好施工部署与应急方案;在施工过程中,应加强泥浆配制、埋设钢护筒、成孔与清孔、钢筋笼制作与安装、混凝土灌注工艺等多项环节的监管工作,使技术人员能够按照规定要求科学作业,有效预防各类质量病害发生,促进我国路桥工程的可持续发展。
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