高速铁路桥墩钻孔灌注桩施工技术

发表时间:2021/6/29   来源:《基层建设》2021年第9期   作者:牛淼
[导读] 摘要:随着经济和交通行业的快速发展,在桥梁工程建设过程中,桩基和承台是重要的组成部分。
        哈尔滨铁路工程建设有限公司大庆分公司  黑龙江大庆  163000
        摘要:随着经济和交通行业的快速发展,在桥梁工程建设过程中,桩基和承台是重要的组成部分。因此,对主桥桥墩桩基及承台工程的施工技术要点进行探讨,对提高桥梁工程施工质量,促进桥梁建设事业的健康发展有积极作用。
        关键词:钻孔灌注桩;柱式桥墩;施工技术
        引言
        随着我国经济发展水平的不断提高,铁路桥梁施工项目也相应增多,其施工技术也得到了显著提升。如何掌握桥梁施工技术要点并及时处理技术问题是做好质量控制的关键。本文就桥梁桩柱式桥墩施工技术要点及问题进行探讨。结合设计和施工过程,为相关部门今后的设计和施工提供借鉴。
        1高速铁路桥梁桥墩施工难点
        现阶段桥梁建设中,桥墩施工中以方形或圆柱形墩柱居多。由于地形的原因,高速铁路桥梁主要应用场景为跨河流等较特殊的地形环境中,桥墩相对较高,客观条件的特殊性决定了桥墩施工难度较大。同时,尽管针对桥梁高墩柱的研究工作大量推进,但时至今日依然未取得实质性突破,难以为桥梁墩柱施工提供切实可靠的指导。基于对高速铁路桥梁实例的总结得知,桥墩施工主要具有如下技术难点:(1)工期偏长。受地形的影响,墩柱高度较大,伴随大量的高空作业项目,为确保模板的安全使用,墩柱单次浇筑高度约4~5m,完成整个墩柱施工所花费的工期偏长。(2)模板及配套设备规模大。各墩柱都具有较大规模的施工作业量,现阶段以平行施工的方式为主,其在加快施工效率的同时也存在模板配备量较大的问题,与之相配套的设备规模也需随之扩大。(3)作业精度偏低。由于墩柱偏高,导致设置好的操作架缺乏足够的附着力,此条件下加大钢筋绑扎难度,易出现定位精度不足等问题。
        2高墩施工技术的分类及相关技术应用
        2.1旋挖钻机成孔
        下压旋挖钻杆上的液压马达,用扭矩进行旋转操作,旋转钻头经过挤压和旋转到达土体之后,破碎的岩体会直接钻入钻头,将提升装置和钻杆提出孔外,将里面的土体卸掉,循环作业,完成钻孔灌注桩3根,桩径1.4m、桩长29m的设计要求。钻孔时要注意要保持钻机的垂直稳定,钻进时在原地沿顺时针旋转开孔,钻速要先慢后快,在钻进的同时不断的补充泥浆,孔内水头高度保持高于地下水位1-1.5m。
        2.2钢筋的加工及安装
        高墩桥梁的钢筋在加工安装前首先要满足钢筋的验收要求,钢筋的验收要符合分批验收和抽样验收的各项技术指标规定。钢筋的检验主要包括钢筋的力学性能和焊接性能两部分,力学性能检测主要包括强度、伸长率和冷弯性;焊接性检测主要包括焊接试验。钢筋在进入施工场地之前要预先报监理,出具出厂合格证书和试验检测报告,并由监理复检。根据施工图设计要求制作钢筋,钢筋的焊接由持有焊工证的工人操作,焊机和焊条的选型要根据实际工程而定。钢筋安装时要用吊机操作,保证吊机下无人,确保施工安全。
        2.3滑模组装技术
        在高墩施工中,滑模施工是一种比较常见的施工技术。在高墩模板安装工作开展中,是以基面的最高点来作为参照点,同时要能够将模板与顶架支架的距离控制在45cm左右,这样能够为后续钢筋绑扎工作的开展提供便利。在模板安装时,为了降低模板滑动过程中的阻力,要在各模板之间涂抹润滑剂,在模板安装完成之后,为了对安装质量进行检测,还要利用液压千斤顶进行试压处理,并且对漏油情况进行详细的调查。试验通过之后,工作人员要能够对模板安装质量进行全面的检测,一旦发现问题要及时解决,使整个工程的施工质量得以提高。

 高墩桥梁的模板施工主要有液压翻模施工、滑模施工和爬模施工等施工工艺,马河特大桥采用先进的液压翻模施工工艺。液压翻模安装时需要安装定位销固装置,翻模一般采用三角斜支撑配合液压装置提升。高墩柱由于高度较大,因此分多次浇筑成型,每次浇筑高度不少于6m。模板提升一般不需要拆模落地,在浇筑混凝土之前需要先清洁模板,去除表面污渍并用水湿润。达到规定强度后方能拆除模板,一般超过2天拆除不会影响桥墩的施工质量。滑模施工时主要通过液压千斤顶进行爬升,施工机械化水平很高,滑模施工要注意滑模的提升设备和设计桥墩尺寸相匹配,滑模需要设置保险装置,保证具有足够的刚度,液压系统要注意定期保养维护。爬模施工时主要依靠桥墩结构,运用液压装置加压方式使爬架和导轨相互提升。混凝土浇筑凝固达到强度后进行脱模,完成脱模后再重新定位加固支撑,然后通过加压的方式提升爬模进行下段浇筑,施工时不需要再次拼装模板。爬模施工工艺施工比较简单、施工误差小,可以节约人工配置,具有良好的经济效益。
        2.4冲击成孔技术的要点
        该工程所在区域地质条件复杂,故采用小冲程成孔技术,具体实施要点如下:(1)开始钻孔施工前,要进行孔内灌注施工,应用小冲程冲击锤实施多次冲击与造浆。在整个施工环节,应保证孔内水位在护筒顶面之下。(2)正常钻进阶段,需要应用0.9m冲程的冲击锤冲击,保证护筒和孔壁达到稳定性要求,应用转向设备进行必要的控制,避免出现卡钻或者倒锤等问题。(3)在施工中,要按照地层条件控制钢丝长度和松紧度。在对松软土层进行冲击时,松绳长度应控制在5~8cm,紧密地层中松绳长度应为3~8cm,同时还需要采取措施预防出现打空或钢丝缠绕等问题。
        2.5清孔
        用挖掘机开挖基坑,开挖深度达到基坑底部以上20cm时,挖掘机停止工作,采用打夯机对基坑底部夯实,铺设5cm厚的碎石垫层,垫层达到要求的强度。静置一段时间以后再进行钻进操作,并完成剩余进尺,将沉渣捞起,最后清孔后达到设计要求,如果达不到设计要求,可以进行二次清孔。由人工进行基坑的修整,不能超挖,如果超挖要分层进行土层的回填并夯实,如果基坑的深度过深为了安全起见要采取必要的支护措施,整个施工过程要防止挖掘机对桩头的损坏,严禁预留钢筋。
        2.6混凝土施工技术
        混凝土施工是桥梁高墩施工的核心内容,做好混凝土的配比工作,不仅能够提高桥墩的施工质量和延长使用寿命,对整个桥梁施工的顺利开展也有着非常重要的意义,因此对于混凝土的配比,有以下内容需要注意:①在对混凝土中的砂石材料进行选择时,砂石粒径不得大于2.5cm,如果发现存在质量问题的砂石,要立即清理更换;②在对细骨料黄沙进行选择时,需要对黄沙的含泥量以及细度进行检测,必须满足施工要求;③水泥作为混凝土的重要组成部分,如果存在质量问题就会对混凝土的质量、性能带来影响,同时也会对整个工程的施工质量带来巨大的影响,因此对于水泥的选择也有着较高的要求,要能够选择质量高且易于搅拌的水泥材料。
        结语
        桩柱式桥墩是桥梁结构中重要的结构形式,采用这种结构形式可以保证桥梁的结构坚固,外形美观,在进行桥橔的施工时要严格按照规范进行施工,重点注意施工技术要点和存在的问题,保证桩柱式桥橔更好的发挥道路行驶的支撑作用。在具体建设中,要根据特定的地形地质和基础岩层情况制定施工方案,掌握高墩施工技术的特点,并做好施工管理工作,从而提高高墩桥的质量和施工企业的经济效益。
        参考文献:
        [1]吴钊贤.玄武岩纤维混凝土基本力学性能与应用研究[D].武汉:武汉理工大学,2009.
        [2]叶焕军.玄武岩纤维混凝土梁受弯性能研究[D].哈尔滨:东北林业大学,2011.
        [3]陈寅春.玄武岩纤维混凝土梁的试验研究[D].重庆:重庆交通大学,2011.
 
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