桥梁工程施工中的钻孔灌注桩技术

发表时间:2021/7/21   来源:《城镇建设》2021年第8期   作者:梁康生 张宏
[导读] 本文结合工程实例,介绍了钻孔灌注桩施工技术要点和工艺流程,希望能为桥梁施工建设提供参考。

        梁康生 张宏
        浙江交工集团股份有限公司 浙江杭州 312026
        摘要:目前,钻孔灌注桩技术的应用越来越广泛。同时,为促进该技术应用效果提升,有必要保证桥梁工程质量,防止出现质量和安全隐患,严格按技术要求施工,加强质量控制。本文结合工程实例,介绍了钻孔灌注桩施工技术要点和工艺流程,希望能为桥梁施工建设提供参考。
        关键词:桥梁工程施工;钻孔灌注桩技术;钻进施工
        引言:结合桥梁工程实例,介绍了钻孔灌注桩技术的优势,探讨了钻孔灌注桩技术的工艺流程,主要包括测量放样、护筒埋设、钻孔施工、钢筋笼施工、清孔、水下混凝土灌注等内容。同时指出施工中的常见问题并提出解决对策。研究表明,把握钻孔灌注桩工艺流程,有利于顺利完成施工任务,预防质量问题发生,确保施工效果。
        1钻孔灌注桩技术的优势
        1.1适用范围广
        钻孔灌注桩施工简单,操作方便,受地形地质条件、气候等因素的影响很小,可广泛适用于不同类型的土质当中。
        1.2抗震性能强
        将钻孔灌注桩用于桥梁施工建设,能够使桥梁结构与地基实现较好地融合,增强地基整体性和稳固性。在结构设计方面,使用加强土层并与桥梁地面上部基础结构结合,使桥梁地面上部基础结构获得更大承载力,有利于增强桥梁的抗震性能。
        1.3承载能力强
        桥梁工程建设中应用钻孔灌注桩,能较好地提高桩基承载力,确保结构稳固可靠。施工过程中,通过下放钢筋笼并灌注混凝土,有利于及时加固桩身,适当增大桩截面。从而进一步提升桥梁的承载能力,保证桥梁工程的安全与稳固,预防质量问题发生。
        1.4性价比比较高
        随着技术创新发展和施工经验总结,钻孔灌注桩施工工艺愈加成熟,并不断被广泛地用于桥梁工程建设。通过不断探索和实践,有利于提高资源利用效率,合理分配施工人员、施工材料、机械设备等,在确保工程质量的前提下节约成本。此外,该技术施工流程相对简单,能加快施工进度,按时完成工期计划,有利于节约成本,性价比较高,综合效果良好。
        2桥梁工程施工中钻孔灌注桩技术的工艺流程
        某桥梁工程全长273.5m,桥面宽26m,设计速度60km/h,上部结构采用预应力混凝土箱梁,下部桥墩采用钢筋混凝土,为柱式墩。设计使用桩基础,根据施工现场基岩埋深,施工中采用混凝土灌注桩。使用C35混凝土浇筑,坍落度为180~220mm,桩长在28~34m之间,桩径有60cm、70cm、80cm三种。施工现场主要为素填土、粉质黏土、粉砂岩、细砂、中粗砂等,地下水位在1.5~3.4m之间。为保证钻孔灌注桩施工效果,施工中严格遵循工艺流程并采取以下措施。
        2.1测量放样
        加强施工现场勘察,详细了解地质条件,规划好施工场地,安排机械设备和材料入场。按要求进行测量放样并确定桩位,有效指导钻机安装和钻孔施工。根据需要掩埋护桩并保证护桩长度、宽度和硬度达到规范标准。掩埋位置要隐蔽,减少对车辆和行人的负面影响。
        2.2护筒埋设
        护筒内径通常比桩径大20~40cm,遵循规范要求埋设护筒。护筒埋设时,要确保两个中心线在同一位置,平面允许误差为±5cm,垂直线倾斜度偏差应小于1%。可以采用挖坑埋设法进行护筒埋设,分层夯实底部和周边填土,确保压实度合格。护筒顶要高出地面大约30cm,结合桩位情况与周围水文地质条件等,合理确定护筒埋深,一般在2.0~4.0m之间为宜。
        2.3钻孔施工
        清理施工现场,确保平整度符合要求。然后安排钻机入场,做好钻机调平和立直工作,保证钻孔和桩位在同一条线上。固定钻机以使钻机安装稳固可靠,为提升工程质量奠定基础。钻孔要严格按规定进行,确保速度合理、缓慢、均匀地完成钻孔任务。对钻出的沉渣取样检测和分析,认真记录土层结构。

钻进过程中,泥浆相对密度1.1~1.2之间,黏度18~24s,胶体率≥95%,含砂率≤4%,pH值在8~11之间。钻孔完成后进行成孔质量检测,要保证成孔直径合格,倾斜度满足要求,提升施工效果。
        2.4钢筋笼施工
        加强钢筋原材料质量检测,确保质量合格,防锈层正常发挥作用。根据设计图纸要求在加工场地进行钢筋笼制作,确保间距合理,质量满足要求。长骨架制作中,可结合吊装和运输条件,采用分段制作方式。按要求焊接以提升焊接质量,骨架外侧根据要求绑扎保护层垫块。然后进行钢筋笼下放。钢筋笼下放需缓慢、匀速进行,确保位置合理,按要求调整垂直度和平整度,使钢筋笼安装到位,从而为后续施工创造便利。
        2.5清孔
        钻孔任务完成,钻机停止施工,孔径和孔深符合要求后开展清孔。用高压泵挤压泥浆和钻渣,剩余部分通过净化后的泥浆进行清理。如果发现沉积物厚度超标,需使用水管冲刷孔底。加强施工过程监测,合理控制孔内水压力,避免塌孔。清孔后泥浆密度要小于1.1,泥浆含砂率在3%以内,黏度在19s以内。
        2.6水下混凝土灌注
        水下混凝土灌注与桩基础施工质量息息相关,因而要严格混合料配合比设计,按要求拌和,保证混凝土质量。根据规定安装导管,下放深度控制在2~6m之间。加强首灌混凝土质量控制,确保用量合理。然后缓慢、均匀、连续灌注水下混凝土,中途不得任意停顿。灌注至顶面标高,且超过设计规定的桩截面高度时,才能停止灌注施工。
        3桥梁工程施工中钻孔灌注桩常见问题及对策
        3.1导管进水
        首批混凝土计算不合理,储量不足,影响导管底口填充,导致泥浆从空隙中进入管内。导管接口处焊接不严密,外部泥浆受到压力作用,渗入导管内部。针对这些问题,如果混凝土存储量不足,难以顺利完成封口任务,需要提起导管,重新清洗导管后再放入。施工中一旦出现导管进水现象,需立即停止施工并查找原因。例如,可拔出导管和钢筋笼,重新钻孔并浇筑混凝土,然后开展桩身质量检测,合格后才能浇筑混凝土。
        3.2卡管
        施工中由于操作不规范,使得隔水栓、混凝土堵塞,进而出现卡管现象。处理方法为:使用长管或附着式振动器清理导管,然后重新灌注混凝土。如果在混凝土灌注初期出现堵管现象,要立即启动应急预案,拔出导管并停止混凝土灌注,由设计人员和监理人员共同协商,采取相应的处理方法。
        3.3塌孔
        导致塌孔出现的主要原因是:钻孔施工时,穿过砂层或透水性较大土层,但钻机速度不合理,施工方法不当,或者护壁质量较差。为防止塌孔问题发生,要确保钻机质量合格,采用性能优良的钻头,合理控制钻进速度。穿过粉细砂地层时,使用反循环钻进法施工。还要采用高密度泥浆,确保孔内压力稳定。按要求配制泥浆,做好搅拌工作,提升泥浆综合性能,避免出现塌孔现象。
        3.4倾斜
        倾斜是常见质量问题之一,会严重影响施工效果。施工中,如果钻机稳定性不够,忽视校准和核对,钻孔深度不符合要求,超过规定值,都可能导致倾斜问题发生。为此,应严格按要求安装钻机,做好校正工作,提升钻机稳定性。合理控制钻孔深度,确保符合规范标准。按要求进行钻孔质量检测,尽量降低倾斜度,确保其在允许的偏差范围内。
        结束语
        桥梁钻孔灌注桩施工中,通过严格遵循工艺流程,加强每道工序质量控制,预防卡管、塌孔、倾斜等质量问题发生。不仅顺利完成施工任务,还取得良好效果。施工任务完成后,经过检测各项指标合格,整个工程质量评定等级为合格。同时还降低了养护维修费用,为桥梁工程后续施工创造便利,对提升桥梁工程建设质量和效益也具有积极作用。
        参考文献
        [1]张坤牧.钻孔灌注桩施工技术在桥梁工程中的应用分析[J].西部交通科技,2019(1):107-11.
        [2]王士学.桥梁工程基础钻孔灌注桩施工技术探究[J].华东公路,2017(3):22-24.
        [3]王峰娟.公路工程沥青路面施工技术与质量控制策略[J].交通标准化,2014(8):39-41.
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