浅析桥梁工程的基础钻孔灌注桩施工技术

发表时间:2021/7/19   来源:《基层建设》2021年第9期   作者:张华涛
[导读] 摘要:现今,我国各大工程项目包括桥梁工程,普遍都采用钻孔灌注桩施工技术究其原因,是因为其拥有众多优势。
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        摘要:现今,我国各大工程项目包括桥梁工程,普遍都采用钻孔灌注桩施工技术究其原因,是因为其拥有众多优势。如对施工的影响较小,对整个工程的基础承载力较大以及适用于各种地质形式等等。然后正是由于基础钻孔灌注桩施工技术在桥梁工程中的重要性,以及整个施工过程拥有连续性以及多样性等特性。因此,为了保证钻孔灌注桩成桩质量,确保桥梁基础工程安全,就必须掌握科学合理的钻孔灌注桩施工技术。
        关键词:桥梁工程;基础钻孔灌注桩;施工技术
        一、钻孔灌注桩施工技术的应用优势
        1.承载性高。从桥梁工程本身的施工特点来说,其基础施工大多都是水下工程范畴,而水底情况的复杂程度远高于地面,部分海床或者是河床根部无法满足基础承载力需求,而通过钻孔灌注桩技术的应用,就能够使项目基础承载性能具有良好的状态,满足桥梁工程的承载力需求。
        2.抗震性能高。在桥梁基础施工中选择使用钻孔灌注桩技术,能够使桥梁自身的抗震性能大大提升。对于桥梁的基础设施来说,与地基的结合效果越好,其水平承载能力就越高,因此会对结构的抗震性能带来一定的影响。然而在桥梁施工中应用该技术,就能使桥梁基础和地基之间有效的结合。
        3.适用性强。在开展市政桥梁基础结构施工时,钻孔灌注桩施工技术的应用,对地质地理条件的要求并不高,且在施工过程中对环境带来的影响也非常小,因此整个项目的施工是非常的自由的。因此在实际施工的过程中,不管建造的是什么形式的桥梁,都可以选择该技术进行基础的设计,因此被广泛的应用在桥梁基础设计施工中。
        4.性价比高。与其他形式的基础施工技术相比而言,该技术的应用能使各项资源的使用效率得到较大的提高,即使是受到外界因素的干扰,也能够为施工作业的顺利开展提供可靠的保障,同时对施工工期和施工效率的把控也有着非常重要的意义。与传统形式的桥梁施工技术相比而言,在投资金额相同的情况下,钻孔灌注桩施工技术有着更显著的施工效果和更高的性价比。
        二、桥梁工程基础钻孔灌注桩施工技术要点
        桥梁工程基础施工中应用钻孔灌注桩施工技术时,需要对其中的技术要点进行充分把握,以便提升工程质量。根据不同的施工步骤,主要包含以下技术要点:
        1.施工准备工作。桥梁工程基础钻孔灌注桩施工开始前,应事先做好前期准备工作。在前期考察阶段应充分掌握施工现场工程地质与水文地质资料,充分了解地下管线布局等信息。对施工过程中所需钢筋、水泥、砂、碎石、泥浆等材料与机械设备进行质量检查。施工开始前,需确保相关技术文件与施工方案编制全部完成并通过审核,施工技术人员及操作人员全部到位,并进行技术交底,还要对工程质量、安全、工期与环保等要求作出充分明确。施工场地准备过程中,应确保施工场地平整,施工场地坡度应小于6%,同时要保证桩基所在位置的整洁度,对场地内杂物进行清理,开展钻孔桩桩位放样,可以采用全站仪坐标法对桩位坐标加以明确,并作出相应的标记。
        2.护筒埋设。基础钻孔灌注桩的施工过程中,一般采用钢护筒,钢护筒的埋设可以起到很好的导向与定位等作用,护筒的内径一般会比桩径大200~400mm,护筒的高度也会超过地面约0.3mm左右,如果是在水面上则超过水面约1.0~2.0mm,护筒所需要埋设的深度也会受到实际施工环境的地质条件与设计的要求的影响,例如在施工的过程中遇到有冲刷的河流,那么护筒埋设的位置一般会沉入冲刷线以下约1.0~1.5mm,所以在护筒的埋设阶段中,要经过相关技术人员的仔细检查,才能将护筒埋设在地面与水面之下,护筒安放完成后,要对其表面与基坑存在的缝隙使用黏土填充,再进行测放桩位。挖掘护筒坑要参照定位钢筋,挖掘的深度要控制在1~1.4m。
        3.泥浆护壁。对于碎石土来说,由于其具有一定的特殊性,在地质环境清孔作业时需要采取相应的泥浆护壁措施,保证取得较好的钻孔效果。对泥浆进行选择时,一般以膨胀土原料为主,这样能够保证施工质量,也能够提升成孔效率。对于成孔作业来说,不仅要具有稳定性,也需要选择性能较好的泥浆,构建运行效率较高的泥浆循环系统,能够为不同的施工作业提供可靠支持。

对于钻孔作业来说,由于工作量相对较大,一般采用分段连续作业模式,加大检测力度,一般每隔2~3h就要检验一次,当中断时间超过2h的情况下需要对岩土层的相关情况进行密切观察,做好采样工作,全面分析地质变化规律,还要做好相关的数据记录,在此基础上与勘查资料进行比较,如果发现孔位的偏差比较大时需要及时调整。除此之外,在不同的岩石样品方面需要进行编号,在特殊要求下需要进行密封保存。
        4.钻孔及清孔施工
        (1)钻孔。在钻孔施工开始前,应事先安装好钻架与钻机。钻架确保能够承受钻具及其他辅助设备的重量,并保证钻孔过程中成孔中心能够对准桩位中心,同时保持钻架的稳定性,避免施工过程中出现沉降或位移。钻架安装就位后,应将底座用枕木塞实,顶部采用缆风绳进行固定。钻孔施工技术可以根据施工工艺分为冲击钻机钻孔、全套管冲抓成孔、正循环钻孔、反循环钻孔、旋挖钻机钻孔等技术类型。具体施工过程中应根据土质条件对成孔方式与所用设备作出合理选择。
        钻孔施工过程应根据施工工艺的差别选用不同的质量控制方法。例如在应用冲击钻成孔技术时,需要采用低锤密击施工方法,确保保持孔内泥浆面稳定,并采用必要措施防止发生扰动孔壁、塌孔、扩孔、卡钻、泥浆流失等事故。每钻进4m~5m应进行一次验孔,同时在更换钻头前以及容易发生缩孔位置也应进行验孔并记录。冲孔时如果出现斜孔、梅花孔与塌孔等情况,应在处理完成后才能继续进行施工。而在应用正、反循环钻孔时,应根据泥浆补给情况控制钻进速度,保持钻机稳定。在钻孔达到设计深度后,应保证孔底沉渣厚度符合设计要求,设计未作要求的情况下,端承型桩沉渣厚度应在100mm以内;摩擦型桩沉渣厚度应在300mm以内。
        (2)验孔与清孔。开展验孔工作时,需要事先将测量绳捆绑于栓孔器顶部,并利用钢丝将栓孔器向井底下方,在栓孔器到达井底后通过米尺对桩基中心与钢丝强间距离进行测量,而后除以测绳读数求出孔斜率。其中,要利用钢尺对桩基平面位置作出确定,确保孔中心平面位置不超过50mm;倾斜度<1%同时不超过50cm;孔径应大于设计桩径,孔深超过设计深度50mm以上。在验孔合格后可以采用换浆法进行清孔工作,向孔内压入比重为1.03~1.10的泥浆,对原有泥浆进行置换,并保证置换后泥浆粘度在17~20s,胶体率>98%。置换过程一般需要3~5h,最后应对比重进行检测,确保含砂率<2%。清孔完成后需要立即开展钢筋笼下放施工。
        5.钢筋笼安装。钻孔灌注桩施工技术的应用还需要重点关注于钢筋笼的规范制作和安装,以确保钢筋笼可以更好融入桩体结构,发挥出更强的承载力以及稳定性优化效果。在钢筋笼的制作中,首先应该关注于钢筋材料的优选,确保钢筋长度以及直径都能够较为匹配适宜,同时还需要在此基础上实现对于钢筋性能的严审,避免应用劣质材料参与钢筋笼的制作。此外,在钢筋笼吊装过程中也需要严格把关,按照设计图纸的具体要求,保障钢筋笼能够吊装到最为恰当的位置,可以在后续成桩中形成较为良好的协调运用价值。为了避免后续钢筋笼可能出现上浮或者变动问题,针对钢筋笼进行可靠固定同样极为必要,在焊接处理方面需要严格把关,避免出现较为严重的松动问题。
        三、钻孔灌注桩施工技术难点
        1.防止钢筋骨架上浮。首先,钻孔灌注桩施工技术中遇到的第一个难点是防止钢骨漂浮。随后,在施工过程中放置钢框架时,需要使用混凝土砌块对钢框架进行有效的压制,以防止混凝土引起钢框架漂浮的可能性。
        2.防止灌浆出现气塞。在灌注施工过程中,防止灌浆出现的气塞也是施工人员要引起高度关注的问题,同时也是一个施工难点。施工时因为导管中的空气有可能被压缩,这样就会在灌浆时产生气塞的现象,会导致在后续的混凝土施工中无法对阵下料的可能。
        3.埋管。埋管的形成主要是由于在施工中注浆后,无法从混凝土中取出。为了防止埋管,必须采取适当的方法。由于施工过程中对埋深有严格的要求,埋深控制在2-6m之间,必须使用振动器进行振动夯实。
        结语
        综上所述,由于钻孔灌注桩技术适应能力强、对附近建筑物影响小以及操作设备方便简单等特性,是当前桥梁工程中最广泛使用的基础承载之一。因此,务必要做到对施工质量的严格监督控制,并且要积极的分析解决在施工过程中出现的相关问题。这样才能最大限度的发挥钻孔灌注桩技术在桥梁工程中应有的功效和作用,保障桥梁能够安全使用。确保民众的通行安全。
        参考文献
        [1]张磊.桥梁钻孔灌注桩施工技术和质量控制探究[J].科技创新与应用,2016,11:40.
 
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