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摘要:市政公路桥梁建设与社会经济发展、人们生产生活息息相关,决定着一个国家国民经济的发展水平。作为一种重要的基础设施项目,市政公路桥梁工程项目建设中不仅要考虑施工的便捷性,还需要保障施工技术的可操作性。钻孔灌注桩作为一种应用较广的桩型结构,其施工操作相对便捷,经由此施工方式所形成的桩系结构,具有较高的承载力,有利于总体质量的实现。
关键词:市政公路桥梁;施工;钻孔灌注桩;质量管控
1钻孔灌注桩施工技术优势
1.1抗震性强
市政桥梁基础施工采用钻孔灌注桩时可以在有效结合地基的同时全面增强地基水平承载力。灌注桩也可以将桥梁上层结构与地基结合起来,在一体化桥梁结构与地基过程中,地基的抗震性能同样会得到有效提升。
1.2性价比高
国内钻孔灌注桩施工技术现已进入相对完善阶段,无论是资源利用率还是施工效率都比较理想,这对于加快桥梁施工的进度、降低造价有利。资金投入相同时,钻孔灌注桩质量比传统施工方法更高,而且可明显延长工程使用寿命。
1.3承载力大
市政桥梁基础施工现场通常具有比较复杂的水文、地质环境,大部分河床施工环境都不太理想,主要表现为基础承载力、稳定性不高。使用钻孔灌注桩能有效化解这类问题。分析桥梁施工实践结果表明,为保证桥梁基础稳定,宜将桩截面积适度增大,也可采用桩身加长策略。
1.4适用性强
钻孔灌注桩施工对现场地质没有特殊要求,一般情况下不受天气、地理条件限制,适用性较强,因此在当前的道路桥梁施工中能广泛予以应用,并取得了十分良好的效果。
2钻孔灌注桩施工程序
2.1护筒埋设
埋设护筒的内径最少应超过桩径20cm,且桩中心线与护筒中心线应重合,保证二者之间误差尽可能不超过5cm,竖直线倾斜度不能超过1%。护筒附近粘土密实度在埋设过程中须要控制好。埋设深度须和桥梁设计标准吻合,同时应以桩位水文地质状态为依据完成埋设深度确定,埋设深度一般保持在2~4m即可。
2.2泥浆制备
泥浆通常由粘土、水和添加剂这几种原料组成。泥浆制备时需打碎粘土,这样可以节约搅拌时间。膨润土在条件具备时也可作为制浆原料。而且泥浆性能参数如果与制备标准存在差异,那么基础桩底沉渣极难浮起,地基与桩结合难度增大,导致结合效果也不理想。所以不管是制备还是泥浆使用,设计标准均应成为唯一参考依据使用。
2.3钻孔
钻孔前需将钻机安置于钻孔一侧,否则会在钻孔过程中出现偏移现象,影响钻孔精度。钻孔过程中应将开钻速度控制好,将泥浆泵开店进行循环操作。下一步钻进须在泥浆达标时才能进行。钻进过程中应将钻进尺度控制到位。护筒底部钻进伊始须将钻进速度放慢,在钻头完全埋进地层条件下才能将钻进速度不断加快。钻孔结束,须对钻孔质量进行检查,后续工作应在钻孔质量达标条件下展开。
2.4孔道清理
严格检查钻孔的孔径、深度,确保钻孔与设计标准相符,随之以有关标准为参考依据清理孔道。孔道清理通常采用空压机喷射法、抽浆法、换浆法等,须基于孔内水头实况选择并确定具体的清理方法,尽可能避免坍孔。用钻孔深度加深法替代清孔不可取,应杜绝。孔道清理完成,须将泥浆从孔底提取出,以便测试泥浆性能参数。
2.5导管安装
导管测试环节工作应先进行,否则不得安装导管,接头抗拉部位试验、水密试验尤其要引起高度重视,应进行准确测试,且压气测试法禁止使用。水密测试过程中须确保水压超过1.3倍孔内水深压力,同时超过焊缝、导管壁1.3倍内压力峰值(可承受灌注混凝土条件下)。
2.6混凝土灌注
须有效控制配合比,混凝土搅拌过程中应确保均匀性。水泥初凝时间须在150min以上。应更多采用卵石作为粗骨料。如果须采用细骨料,中砂(级配优良)是最佳选择。采用汽车泵送法进行混凝土灌注。首批混凝土灌注结束后,须迅速灌注第2批,中间不得中断。灌注过程中应全面观察是否存在混凝土拌合物遗漏,测量应尽可能准确,将误差控制在最小范围内。应将导管深度控制好,导管提起过程中须确保轴线居中、竖直。孔内混凝土如果出现上升,导管应迅速拆除并冲洗。
3市政公路桥梁基础钻孔常见问题及其处理要点
3.1较硬岩石处理
钻孔过程中如果和硬度较高的岩石相遇,须迅速查找地质资料,确保桩基长度,岩石硬度过度导致钻进难以实施,应和相关方(监理、业主、设计师等)协商,采用嵌岩桩或支承桩,嵌岩的深度须达到预先设计的标准。
3.2坍孔处理
钻孔过程中,孔壁中水位一旦出现骤降、骤升,同时出现加大出渣量却无进尺现象,坍孔可能性较大,应考虑选择探测锤探测并确定坍孔是否出现。坍孔现象出现的主要原因为:护筒附近有重物堆放、施工操作失当、护筒底脚漏水、泥浆性能与标准不相符。坍孔现象只要出现,应在最短时间内找出其出现的原因,并采取积极有效的措施加以解决,例如通过护筒深埋、水头加高、泥浆性能改善等应对策略加以处理。
3.3卡钻、脱落钻物处理
(1)禁止强提卡钻,宜选择小锤冲击等办法将钻渣松动,把掉落钻物及时打捞出来,尽可能缩短搁置时间,以防坍孔事故出现。
(2)钻锤如果难以成功打捞的话,就要和所有参建单位共同商议,一起分析终孔可能性,以便能再次确立开孔计划,重新开孔。
3.4导管进水问题处理
(1)初灌导管进水。孔底和导管底口之间存在距离、第一批混凝土储量过少等均是初灌导管进水的主要原因。此时须把导管提出,将孔底散落混凝土吸出。如果有必要应将钢筋笼提出,随之进行复钻清孔,重新进行灌注。
(2)中期导管进水。导管提升过猛、导管接头不严等是中期导管进水的原因,此时应将原管拔出、换新,为保证灌注质量,重新灌注应在新管内泥水抽干条件下进行。
3.5塞管
(1)初灌导管堵塞。混凝土坍落度太小、隔水栓卡管等是初灌导管堵塞的主因,此时应选择长杆对管中混凝土进行冲捣,也可提升并立即落下振冲或抖动吊绳。混凝土如果仍然不落下,导管应重新吊装,随之进行灌注。
(2)中期导管堵塞。孔内混凝土此时已完成初凝,应将导管拔出,并再次钻孔、灌注成桩,满足施工需要。
3.6埋管
(1)预防办法。埋管深度严格控制在不超过3节管长度或6~8m内;缓凝剂掺入第一批混凝土,以防混凝土初凝过早;导管提升力度不宜太大。
(2)处理方法。起初宜采用千斤顶、滑车试拔,如果难以奏效,则应把导管齐混凝土面从水下切断(只要不是混凝土初凝引发),再次下导管后随之灌注,同时应补强上下断层间隙。
4市政公路桥梁基础钻孔灌注桩施工质保策略
为了确保工程施工质量,还应当做好以下几方面的工作。
(1)开始施工之前即应完成技术交底,以便相关人员了解并熟悉质量标准、施工技术及图纸整体概况等。
(2)准确放样,稳固钢栈桥。
(3)机械工、电焊工须上岗证。
(4)检验不达标的原材料不可使用。
(5)必须检孔,以便及时纠正偏差。
(6)应在设计标准持力层上支撑桩底,须进行各桩隐蔽检查。
(7)钻孔过程中应对岩层与土层变化进行及时全面观察,异常现象只要出现即应向有关负责人及时发出通知。
5结束语
综上所述,市政工程作为交通运输行业的基础工程,对经济的发展有着至关重要的作用,随着近几年来我国的经济建设水平的提高,为了确保市政工程的基础稳定,保障市政工程的建设质量,在市政工程基础施工中应用了钻孔灌注桩技术,这种技术有着施工方便、结构稳定的特点,被广泛应用在各类工程的基础施工中,公路桥梁也不例外,对市政工程中的钻孔灌注桩技术的应用进行研究,有着十分重要的现实意义。
参考文献
[1]胡军堂,刘东领.基于钻孔灌注桩施工技术在公路桥梁施工中的应用分析[J].居舍,2018(24):72,112.