摘要:钻孔灌注桩施工在公路桥梁基础施工中较为常见,并且对公路桥梁的施工质量与安全均存在着较大的影响,是公路桥梁施工中研究和关注的重要问题。本文将结合工程实例,对高速公路桥墩基础钻孔灌注桩施工的质量控制要点进行研究,以供参考。
关键词:高速公路;桥墩;基础;钻孔灌注桩;施工;质量控制;要点
绪 论
公路桥梁工程建设中,桥梁基础部分钻孔灌注桩施工作为其重要施工部分,对公路桥梁工程施工建设的整体质量与安全均存在着较大的影响,需要在具体施工中加强对桥梁基础钻孔灌注桩施工质量的严格控制,确保其各项工序操作的质量可靠,从而对公路桥梁工程的整体质量和安全、效益等进行保障,推动我国公路桥梁工程建设的不断发展和提升。尤其是随着社会经济的快速发展与工程技术水平的不断提升,当前的公路桥梁工程项目建设中,其数量和规模均明显增加,对公路桥梁工程建设的质量控制要求与工作开展的难度也不断提升,因此,对公路桥梁工程建设的质量控制要点进行准确把握,以促进其质量控制工作效率与水平的不断提升,具有更加突出的必要性和重要意义。下文将结合工程实例,对高速公路桥墩基础钻孔灌注桩施工质量的控制要点进行研究,以供参考。
一、工程实例简述
京台高速公路(北京段)工程第三标段(K6+400～K8+850)位于主线收费站以南,新凤河以北,全长2.45km。本标段施工内容为桥梁工程、路基工程、防护工程、排水与涵洞工程、路面工程,其主要构筑物为互通式立交1座,包括京台主线桥、A～H线匝道桥,东赵村桥、K8+146.5通道桥、管线保护桥、北野场灌渠跨河桥,桥墩基础施工主要采用钻孔灌注桩施工方案。该高速公路道路断面布置分为四种形式,主线采用整体式双向8车道,标准段路基宽度42m;单向单车道匝道标准路段路基宽度8.5m,单向双车道匝道标准路基宽度有10.5m和12m两种;辅路标准路基宽度有8m和11.25m两种。排水系统由梯形边沟、矩形沟和矩形盖板沟等组成,排水主要出路有新凤河及中郭路两侧排沟。
此外,对该工程段的水文地质条件勘查分析显示,其地质单元Ⅰ区有1层地下水,水位标高为26.54～28.87m(埋深4～7.2m),地下水类型为潜水;地质单元Ⅱ区有2层地下水,第一层地下水水位标高为22.08～25.21m(埋深3.2～6.8m),地下水类型为潜水,第2层地下水水位标高为19.41m(埋深9.8m),地下水类型为层间水。工程地段的土质主要为粉质粘土、粉土、粘土、中砂、细砂等。
二、高速公路桥墩基础钻孔灌注桩施工的关键技术分析
结合上述高速公路工程的建设情况,其中,在进行公路桥墩基础施工中,采用钻孔灌注桩技术进行施工开展的关键技术,主要包含以下几点。
2.1定位测量
在进行公路桥墩基础钻孔施工开展前,应对施工现场进行全面清理,并开展相应的定位测量工作,为钻孔施工的有效实施提供可靠的依据和支持。其中,对钻孔施工的定位测量,是指根据公路桥墩基础的钻孔灌注桩施工方案设计,对其钻孔位置进行准确测量和控制,以确保钻孔开孔位置与设计相一致,避免对后续施工开展造成不利影响。
2.2加强对钻孔施工的垂直控制
在钻孔施工开展中,对钻孔位置应确保和施工方案设计相一致,并合理控制钻孔的深度,提高钻孔施工的质量和效果。其中,钻孔施工开始前,需要通过加固枕木,对钻孔位置进行合理调整,确保钻孔中心和桩位、钻机位置在同一直线上;钻孔施工过程中,则需要加强对钻孔施工的钻杆垂直度进行测量,以从多个不同方向测量对钻孔施工的垂直度偏差进行合理控制,同时每钻进2.5m就需要进行钻机垂直角检查一次,以确保钻孔的精准度;此外,钻孔施工过程中,应在进钻操作中适当降低钻进的速度,并逐渐进行加速,使钻头呈竖直进入状态,以避免钻孔施工对护筒造成损坏,确保钻孔施工的质量和效果。
2.3清孔操作
公路桥墩基础钻孔灌注桩施工中,在钻孔达到设计深度时,应对其钻孔直径、孔深以及钻孔倾斜度等进行检验,对检验不合格的钻孔,应及时采取有效措施进行处理,检验合格钻孔即可进行清孔操作。进行钻孔清孔时应进行孔内水头保持,以避免出现塌孔等问题。清孔完成后,即可进行钢筋骨架吊入和水下混凝土灌注,其中,在进行钢筋骨架吊入与水下混凝土灌注前,则需要对钻孔内泥浆的性能指标以及孔底的沉淀厚度进行再次检查,对检查不合格的情况,则需要进行第二次清孔,在符合要求的情况下,才能开展水下混凝土灌注施工。此外,在钻孔清孔操作中,对桩顶土层为粉砂层的情况,需要在钻孔施工完成后进行反复清孔操作,以避免粉砂土层的过快排渣速度对钻孔质量产生不利影响。
2.4对钻孔问题的有效处理
钻孔施工中,对孔内出现坍塌的情况,应先进行钻孔坍塌问题的发生原因与具体部位明确,然后再采取有效措施进行处理。一般情况下,对钻孔坍塌不严重的情况,可适当增加泥浆的比重来进行钻孔坍塌控制和修复;对钻孔坍塌较为严重的情况,则需要重新钻孔操作,并且在钻孔施工中,可通过投黏土块夹小片石,同时利用低锤冲击进行黏土块与小片石向孔壁内投入实施,以有效防止和避免钻孔坍塌发生。对钻孔过程中出现弯孔或者是缩孔的情况,则需要将钻机钻头提起至偏斜部位后,进行反复钻孔以进行钻孔倾斜的修复,其中,对钻孔弯孔较为严重的情况,可通过在发生偏斜的部位使用小片石进行回填,在填料沉实后对偏斜钻孔进行纠正。最后,对钻孔过程中出现卡钻或者是掉钻的情况,应对其具体原因和位置进行查明,然后利用晃动大绳方法,在钻头出现松动情况下进行提起,以确保钻孔施工的质量和安全。
三、高速公路桥墩基础钻孔灌注桩施工工艺与质量控制要点分析
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图3-1公路桥墩基础钻孔灌注桩施工工艺流程示意图
结合上述高速公路工程情况,一般在进行高速公路桥墩基础的钻孔灌注桩施工中,其具体工艺流程如下图1所示。根据该施工操作流程,在具体施工开展中,为确保施工质量和安全、效益等,应结合施工操作的具体流程设置,对各工艺流程的控制要点进行把握,以确保公路桥墩基础钻孔灌注桩施工的整体质量和效果。
首先,在桩位控制施工中,需要通过全桥导线控制网布设,并对各桥墩的墩位详细坐标进行计算,以根据其详细坐标进行桩位测放,然后进行钢护筒就位安装导向架制作,其高度控制为1.7m,以为桩位控制提供更加可靠的支持,确保其施工质量和效果。
其次,在进行护筒制作与沉放施工中,由于护筒在钻孔灌注桩施工中能够进行钻孔方向引导,并对钻孔孔口坍塌以及孔内水位高度等进行有效防护和控制,因此,为促进其在钻孔施工中的功能和作用有效发挥,需要确保护筒的坚固性,同时确保筒底脚稳固,不存在漏浆情况。此外,在护筒制作成型后需要使用定位器,并进行台座接长设置,以确保制作的护筒圆顺、护筒接缝严密;同时,为确保护筒的刚度,避免其在钻孔施工中发生变形,还需要的在护筒上下端与中部外侧进行一道加劲肋增加设置,对其内侧使用角钢十字撑进行加固。护筒埋设施工中,对护筒平面位置和竖直度的准确性应进行检查,确保护筒中心线与测量标定的桩位中心,并注意对护筒的竖直度进行检查和控制,确保其偏差在允许范围内;确保护筒周围与底部无透水情况,以避免对钻孔灌注桩施工质量和效果产生影响。
护筒埋设完成后,对水下混凝土灌注采用预先加工完成的小套管进行施工操作,并进行水底钢护筒固定,对小套筒的高度应控制为1m;对顶面和钢管桩的平台进行连接固定,以避免进行水下混凝土浇筑过程中发生偏移等;施工过程中,应注意对护筒的平面位置进行控制,确保其各项偏差在处于允许范围内。钻孔施工中,在钻机安装就位后,要确保其底座与顶端保持平稳,并且固定牢靠,钻机起吊过程中滑轮缘与钻孔中心需要处于同一铅锤线中;钻进过程中,初始钻进阶段需要在孔内注水,并加入黏土,采用小冲程制浆,并对钻孔钻进尺寸进行合理控制,以确保钻孔施工的顺利开展;此外,钻孔施工中,还应根据钻孔施工位置的地质变化,对异常部位进行取样检测,并进行编号保存,以为钻孔施工开展及其质量控制提供资料支持。
钻孔完成后,在钻孔钻进至设计标准情况下,可使用高压风管进行钻孔清孔配合,并对清孔后的孔内泥浆情况进行检查,确保钻孔内沉淀指标符合有关要求和规定。进行钻孔清孔后,即可进行钢筋笼制作与吊装施工,对钢筋笼制作在施工现场进行,并且应严格按照施工设计要求开展,以确保钢筋笼制作尺寸与质量效果符合设计标准,从而为钻孔灌注桩施工的顺利开展提供支持。钢筋笼制作完成后,进行吊装施工时可采用两点起吊方式,在钢筋笼呈竖直状态后,对其垂直度进行检查,并将骨架缓缓置入孔内,然后进行扶正并下放,下放过程中注意进行内撑拆除,避免其掉入孔内,对钻孔灌注桩施工效果产生影响。进行水下混凝土灌注施工前,应对钻孔孔底沉渣情况进行检测,对不符合标准的应进行再次清孔处理,至符合要求为止。对水下混凝土灌注,使用混凝土输送泵配合导管灌注进行实施,混凝土灌注过程中,如果储料斗内的混凝土数量降至最低标准时,应马上进行终止,并对灌入混凝土的深度以及导管埋置深度等进行检测,确保对混凝土的灌注施工连续、紧凑,以避免影响钻孔灌注桩施工质量和效果。
结论
总之,对高速公路桥墩基础钻孔灌注桩施工质量控制要点分析,能够在工程项目施工建设过程中通过对工程质量控制要点的准确把握,在科学、合理的质量控制措施支持下,促进高速公路桥墩基础建设的质量水平提升,从而为整个高速公路工程项目建设的质量提升提供保障和支持,推动我国高速公路建设的更加快速发展,具有十分积极的作用和意义.