路桥施工中的钻孔灌注桩技术研究

发表时间:2021/8/27   来源:《城镇建设》2021年第11期   作者:周杰
[导读] 钻孔灌注桩技术的成功应用,使在复杂地形地貌条件下建造路桥成为可能
        周杰
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        摘要:钻孔灌注桩技术的成功应用,使在复杂地形地貌条件下建造路桥成为可能,实现公路与铁路运输网络的密集覆盖有了经济又高效的解决方案。因此,钻孔灌注桩技术在路桥工程建设中已经变得非常关键。
        关键词:路桥施工;钻孔灌注桩;技术
        1钻孔灌注桩技术在路桥桩基施工中的优越性
        1.1钻孔灌注桩技术原理
        桩基础的施工技术原理是在施工地点根据图纸设计要求建造符合承载力、几何形状以及位置精度要求的承重桩。桩基的大部分在施工完成后处于地下岩土中,与之紧密结合为完整的承载体系,共同抵御路面各类荷载的冲击。而钻孔灌注桩技术是通过在桩基的设计地点利用钻机等工程机械进行钻孔,当达到设计的孔深与孔径要求后,进行现场水下混凝土灌注,以达到成桩的目的。
        1.2在路桥工程施工中应用钻孔灌注桩技术的重要意义
        相比普通的工业与民用建筑工程,路桥工程的施工地点周边环境更加多样化,工程地质与水文环境也极其复杂。因此,桩基础的施工不仅需要面对不同的岩体结构、地下水水位以及土质变化,还需要应对施工场地处于山川、河流以及湖海中的难题。因此,路桥工程桩基础施工技术方案的可行性会受到较多制约,机械设备的运输与安装等都需要解决更加复杂的技术性问题。钻孔灌注桩技术在解决上述问题方面具有明显的优越性,首先钻孔灌注桩技术使用的设备相对轻便简单,便于运输和安装就位,在施工过程中遇到土质变化时,只需要调整钻机的钻头种类与工艺参数即可;其次,由于无需对地基进行大面积开挖作业,对周边环境构建筑物或居民的影响小,可以避免施工导致破坏既有构建筑物或影响相邻路桥桩基础施工质量;最后,钻孔灌注桩技术由于成桩效率高和对操作人员的技术要求低,加之几乎可以在任何地质条件下应用,因此可以满足在地形地貌复杂地区修建路桥的需要,并且确保工程投资的经济与社会效益。
        2钻孔灌注桩技术的问题
        2.1灌注卡管问题
        灌注卡关问题主要在于技术应用的后期,在桩基础奠定后,进行灌注过程中,由于混凝土的密度过大,或是由于搅拌不够充分,都会引起卡管发生。卡管问题是较为常见的钻孔灌注桩技术应用当中的问题,但如果不能及时得到解决,势必影响桥梁质量,混凝土作为灌注主要材料,如果在搅拌当中,出现人为操作失误,或是设备故障,势必导致大量的粗料和泥石掺杂,在灌注当中,造成卡管形成。
        2.2钢筋笼上浮问题
        钢筋笼上浮问题的主要成因大概有混凝土灌注的问题和导管不正两种。在技术施工当中,通常在钻孔完毕后,将钢筋笼放入孔中,然后进行混凝土的灌注,提高钢筋笼的稳固程度,然而,一旦在实际工作当中,钢筋笼的稳定性较差,在混凝土的灌注当中,则会导致底部混凝土的浮力对钢筋笼的位置发生改变,从而导致钢筋笼上浮。导管在施工当中,主要起到了对钻孔的清理作用,而如果导管位置不符合标准,则会在灌注当中,导致法兰盘挂在钢筋笼上,从而造成钢筋笼的上浮。
        3钻孔灌注桩技术的应用
        以某高速公路为例,该路段有25座不同类型的桥梁,总体长度约9800m。其中,桩基种类有6种,分别为φ2.2m、φ2.0m、φ1.8m、φ1.6m、φ1.5m、φ1.2m。鉴于该项目场地的地质情况,综合施工进度等因素,决定一半使用钻孔灌注桩技术进行处理。
        3.1前期准备工作
        3.1.1前期调查并设计方案
        施工开始之前,相关技术人员需提前至场地进行勘察,并将勘察情况记录下来,与设计图纸中的地质、水文资料等进行对比,进而判断其施工条件,设计完成施工方案。负责技术人员需要针对施工方案进行严格审查,对其有关施工措施及流程等进行查看,对比施工标准得出结果。还需针对项目可能出现的突发事件进行预测和评估,制定出针对性应急措施,以确保项目运行有据可考,全面降低施工的整体风险。例如,对该路段中第二合同段范围内相关技术人员深入现场勘查。

其中,对自然环境及交通等因素展开综合性调研,发现其沿线属于林地,处在亚热带季风湿润气候区域内,气候特点是冬季暖和夏季热,雨水充足,霜期相对较短,且积温较高。结合这些收集到的信息,技术人员制定了施工方案。
        3.1.2准备施工原材料
        原材料的引进需要相关专业人员严格按照标准进行操作,通过预算采购与国家相关标准相符的材料。并应用力学性能进行测试,使用化学指标进行检验,保证所有原材料的质量都与工程要求相吻合,并进行详细记录,坚决避免出现残次品,从施工材料上保证施工的质量。
        3.1.3确保硬件设施
        路桥施工中,工作人员需要应用到许多水资源。应该在施工之前完成对需用水源的检查和检测,进而有效完善泥浆池等相关硬件设施,从而保证施工进程中能够具备稳定性水泥浆循环系统,确保施工顺利进行。
        3.1.4做好监督工作
        这里所指的监督工作不仅局限在材料、管理方面,还需要严格遵照施工进度进行,对桩位实现完善化管控,以有效防止桩位出现偏离。除此之外,对泥浆等材料的指标应该进行严格检查,保证各项流程符合预定的计划。
        3.2技术具体应用
        3.2.1设置护筒
        护筒埋设是施工的关键性一步。埋设操作之前,需要工作人员凭借全站仪放样,以保证桩位的中心位置并在钻孔的时候进行复测。护筒埋设时要求选择坚固的材质,保证不漏水,内径需要比桩径大出20~40cm的距离。一般情况下,需要使用钢护筒。该护筒的实际高度适合比地面高出0.3m。埋设操作的时候,应该保证护筒中心的竖直线及桩体中心线进行重合埋设,保证其四周范围处在平稳状态中。护筒需要保证垂直、不变位。最后,使用黏土进行夯实操作,保证护筒周边稳定性。之后,使用十字交叉的方式将桩孔的中心引至护筒外面部分的原地面上,接着在相应设置控制桩。
        3.2.2准备泥浆
        钻孔灌注施工中需要应用大量泥浆,主要目的是达到保护孔壁和做好悬浮泥渣灌注,且泥浆质量应该得到保障。制备过程中,工作人员应该根据当地情况,合理利用现场资源,综合现场需求,制备出配比适当的泥浆,保证质量符合施工需求。
        3.2.3钻孔和清孔
        工作人员在钻孔时需要把握操作速度及方式等,确保泥浆投入的浓度符合要求,在遇到问题时及时对钻孔方式和速度进行调整。保证桩架及护筒能够始终保持互相垂直状态,以避免出现误差问题。钻孔完成之后,严格检查钻孔操作的质量,如孔深等,保证相关参数与工程要求相符。清孔操作主要分为两个步骤。当钻孔的深度达到要求之后,检查孔深和孔径等,保证完成要求后进行第一次清孔。钢筋骨架以及导管安放完成之后,在混凝土浇筑之前,需要进行第二次的清孔操作。
        4结束语
        总之,钻孔灌注桩技术作为桥梁的基础保障,其质量直接影响桥梁的使用寿命,虽然通过多年来的发展,该技术相对已经逐渐完善,但在实际施工当中仍然会存在孔壁塌陷、桩底沉渣过量等一系列问题,造成施工当中工期延误,或是工程质量下降,对此情况,应当针对实际操作中对技术的应用进行分析研究,从而提高技术的使用效率和质量,为工程质量奠定基础。
        参考文献
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