基于钻孔灌注桩施工技术在市政道路桥梁施工中的应用探究

发表时间:2021/7/9   来源:《基层建设》2021年第11期   作者:杜引娣
[导读] 摘要:钻孔灌注桩是我国基础施工的一项重要工作,通过钻孔灌注桩施工能够提高基础稳定性,为上部荷载提供支撑。
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        摘要:钻孔灌注桩是我国基础施工的一项重要工作,通过钻孔灌注桩施工能够提高基础稳定性,为上部荷载提供支撑。文章通过对钻孔灌注桩施工技术进行浅要分析,探讨钻孔灌注桩施工技术在市政道路桥梁施工中的具体应用。
        关键词:钻孔灌注桩;施工技术;道路桥梁;灌注桩
        引言
        在道路桥梁工程中,钻孔灌注桩基础以其自身所具备的诸多优势得到越来越广泛地应用。为确保钻孔灌注桩的整体质量,要求施工人员了解并掌握相关的施工技术和要点,并在实际工程中进行合理运用。
        1钻孔灌注桩设计要点
        钻孔灌注桩设计时,要求桩的各项参数都能充分发挥钻孔灌注桩的承载能力。无论是整体设计还是局部设计,应当满足钻孔灌注桩设计要求,依照科学计算确定桩身材料的强度等级。在钻孔灌注桩设计过程中,要保证设计规划切实可行,并符合桥梁的使用功能。同时,应当运用先进施工技术和施工方法,充分控制钻孔灌注桩的性能,最大程度发挥钻孔灌注桩的承载能力,使钻孔灌注桩设计成本最低,安全性能最佳,满足钻孔灌注桩设计的多方面要求。桥梁钻孔灌注桩分为低桩台和高桩台,低桩台适用于季节性等冲刷流速较小的河流;高桩台适用于常年有水,冲刷力度较大的河流。在实际施工中,高桩台是施工设计的重点。施工技术人员在全面分析勘测结果、了解施工基本状况后,可以初步确定设计桥梁钻孔灌注桩的形式。常用的钻孔灌注桩选型为大且短的群桩做基础,避免了钻孔灌注桩和土体间的接触。长时间地壳运动后地质发生改变,土体逐渐适应变化形式产生相对平衡的应力,钻孔灌注桩和土体接触会破坏土体的应力平衡状态,进而导致新的问题产生,增加施工难度,拖延施工周期,提高施工成本。根据钻孔灌注桩的受力性和土质条件,按照摩擦桩性质计算钻孔灌注桩长度,以预算的钻孔灌注桩长度为标准,计算桩底标高,综合分析钻孔灌注桩整体的受力状态。如果土体深度较深,桩基承载力和桩侧摩擦力比较,桩侧摩擦力的占比为主,此时,应该按照摩擦桩的计算方法预估桩长,持力层参数应该选择承载能力较高的土质层。如果土体深度较浅,桩底降入土体后,桩基嵌入深度不够,需要通过压浆处理等方式提高土体密度和强度,预估桩基长度时可忽略不计桩侧摩擦力。此外,应适当依据施工现场条件处理土层参数以保证施工的安全性。第一设计者遇到新工艺、新技术时,应在遵循各类技术规范的同时,灵活运用各种技术手段;第二在实际桩基设计中,运用工程经验进行计算承载力仍是桩基设计方法中的重要环节,桥梁桩基承载力设计由传统经验计算方法过渡到结合施工环境精准计算的过程仍需大量分析,桩基承载力计算方法的实用性仍需进一步研究和实践。
        2钻孔灌注桩在市政道路桥梁施工中的技术要点
        2.1前期准备工作
        在道路桥梁钻孔灌注桩操作之前,施工人员先深入到现场,勘察地质等情况,然后准备好多样化施工材料,像水泥以及粗骨料等,都是不可缺少的施工材料之一。而施工单位组织人员进行材料采购期间,应该着重要求人员对材料质量以及供应商资质等进行考察。结合施工现场操作任务量,完成材料,将其运输到现场加以存放,在此过程中,施工单位也应该对材料进行性能抽查,提升施工材料质量,以免对接下来施工效率以及质量构成威胁。
        2.2钢护筒的制作及埋设
        放桩位是钢护筒埋设的必要前提,而且在明确桩孔位置后,需在其四周依次布设定位桩,作为钢护筒埋设过程中的校正基准。定位桩采取混凝土桩结构形式,应稳定打入土内。护桩利用混凝土加固,施工期间加强防护,避免结构受损。通过挖埋法将成型的钢护筒埋设到位,先由人工开挖,待达到特定深度要求后方可埋设钢护筒。为保证钢护筒的稳定性,需根据实际情况调整钢护筒埋设的深度,通常应达到1.5m的埋深要求,超出地下水位线至少1.0m,超出地面部分应达到0.3m或更多。根据需求及时移动钢护筒,利用全站仪检测,确保钢护筒中心竖直线与桩中心线始终维持重合的关系,倾斜度偏差<1%。待钢护筒埋设位置满足要求,在钢护筒四周回填适量黏土并夯实,以提高钢护筒的稳定性。


        2.3制备泥浆
        设置泥浆循环设施,在桥下建设泥浆池,将泥浆池划分为吸浆池、储浆池和沉淀池,以实现对泥浆的循环利用;泥浆池使用流程为:通过泥浆槽输送钻孔流出的钻渣泥浆,将其输送到沉淀池,在沉淀池内对钻渣泥浆进行沉淀处理,再将泥浆流入到储浆池,之后再根据施工需求,将储浆池内的泥浆流入吸浆池,便于利用高压软管将泥浆注入孔内,用于冲击孔底沉渣;泥浆池建设中可根据施工现场实际情况,合并储浆池和吸浆池,在钻孔之前进行人工造浆。将泥浆泵安装到沉淀池和吸浆池中,利用泥浆泵排除沉淀池内的多余泥浆;在吸浆池内,将高压软管与泥浆泵进行连接,便于施工中循环利用泥浆。
        2.4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。施工时如发现钻孔偏斜或扩孔、缩孔等异常现象应及时找出原因并及时采取措施处理。围护钻孔桩施工时,采取跳孔法施工。
        2.5钢筋笼的制作和吊放
        人员要以质量管控为主,尤其是在钢筋笼制作过程中,要站在设计、规格等各个方面进行分析,确保以上元素均符合规范要求。此外,还需要加大钢筋笼吊环长度的管控工作,按照设计规范进行标高操作,吊装操作时仔细检查焊缝以及钢筋笼的位置,及时地采取有效的处理方式,加大接头的焊接。观察钢筋笼在下降操作时是否出现碰撞,如果存在问题应及时调整,避免引发安全问题。与此同时,在钢筋笼吊装施工完成之后,需要进行二次清孔作业。
        2.6混凝土灌注
        针对混凝土在初期进行首批混凝土入孔的满足处理之后,还需要将导管的混凝土深度保持在2~6m范围内;与此同时,当灌注混凝土顶面在与钢筋笼底部1m左右的位置实现对混凝土灌注速度的控制。当混凝土搅拌物上升到与钢筋笼底口4m以上位置来实现对导管的提升,确保底口能够与骨架底口高出2m,此时即可逐渐恢复到正常的灌注速度下。水下混凝土必须实现连续浇筑处理,且中途不得出现任何的停顿情况,并且在进行灌注处理期间,随时需要对混凝土面的高度做出测量,并实现对导管买入混凝土的深入进行合理计算。
        结语
        综上所述,钻孔灌注桩在桥梁等工程项目中得到广泛应用,其具有奠定性作用,该处的施工质量将直接影响桥梁的整体通行服务能力。采用钻孔灌注桩技术可以有效强化基础工程施工质量,保证施工便捷性、整体性。因此,必须采取科学的施工技术,切实做好全过程的质量管理,强化钻孔灌注桩施工,以满足道路桥梁基础要求,提高基础稳定性。
        参考文献:
        [1]李海波.市政桥梁施工中钻孔灌注桩施工技术的应用[J].居舍,2019(20):59-60.
        [2]唐刚.钻孔灌注桩施工技术在市政桥梁施工中的应用[J].绿色环保建材,2019(04):132-133.
        [3]张明明.市政桥梁建设中的钻孔灌注桩施工技术[J].中国高新科技,2019(08):72-74.
        [4]郑海木.钻孔灌注桩施工技术在市政桥梁工程中的应用研究[J].河南建材,2018(05):308-309.
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