朱佳伟
中国电建市政建设集团有限公司,天津 300384
摘要:近年来,道路桥梁工程的施工质量直接影响着道路桥梁工程的服务质量,而道路桥梁工程的基础强度和承载力又是影响施工质量的重要因素之一。因此,如何提升道路桥梁工程施工基础强度和承载力是一直探索的热点问题,为此问题对比分析了灌注桩与预制桩的特点,进而介绍了二者在道路桥梁工程施工中的主要技术流程以及相应的适用条件,为提升工程整体施工质量提供参考。
关键词:灌注桩;预制桩;道路桥梁施工;应用
引言
钻孔灌注桩就是,利用钻孔机具,根据施工设计的具体直径和深度,在土体中钻挖形成井孔,然后在井孔里面灌注混凝土,以形成桩基础为目的。根据持力层地质条件的不断变换,调整桩的长度,于此同时,也应该按照内力组合,展开钢筋的配置。一定要在最基本的标准要求中,尽量减少钢筋的使用,便于更好进行施工。从现如今发展中可以看出,我国使用的钻孔灌注桩最大直径达到了六米以上。
1灌注桩与预制桩特征对比
灌注桩与预制桩是提升道路桥梁工程基础强度和承载力的重要技术方法,在道路桥梁工程施工中的应用极为广泛,但二者施工条件和适用环境差别较大,包括施工上的差别和适用条件上的差别两个方面。其中,施工上的差别包括:①灌注桩是在施工现场通过施工过程成型的,而预制桩是在工厂中制作成的加工产品;②灌注桩在施工过程中需要先进行钻孔再灌注成桩,而预制桩是将成品通过锤击等方法击入地下;③灌注桩的施工对环境破坏相对较大,且施工过程中包含了较多的隐蔽工程,使得灌注桩的施工质量控制难度大;而预制桩的施工较为环保,施工质量更易控制,但锤击噪音大;④在其他条件相同时,预制桩的直径相对较小,因此施工速度较快。此外,灌注桩与预制桩在适用条件方面具有较大的差异,其中,预制桩的适用条件主要包括:①多适用于目标持力层上部为松软地质体结构,且无坚硬夹层的岩土体结构中;②若目标持力层的顶面相对稳定,则利于预制桩的施工,能够有效的避免多次接桩问题;③当基础施工需要大面积桩基工程,则宜选择预制桩,不仅施工流程相对简单,而且施工速度快,能够有效控制成本;④预制桩是在工厂中制作而成的成品,因此利于水下桩基工程使用;⑤预制桩属于早期预制形成,因此在工期较紧的条件具有优势。灌注桩的适用条件包括:①沉管灌注桩,其适用条件基本与预制桩的适用条件一致,常用于住宅区建设工程,在道路桥梁工程中的应用相对较少;②水钻孔灌注桩,常用于道路桥梁工程的桩基施工中,但是一般不在碎石、砂石或者湿陷性黄土岩土体结构中使用;③挖孔灌注桩,对施工环境的安全有极高要求,因此一般在地下水丰富的地区不常用,这是由于在成孔过程中容易出现塌孔、涌水、有害气体等灾害出现,对孔内施工人员的安全影响较大,此外在砂土层、碎石层、淤泥层等工程地质条件不好的环境中也不宜使用;④螺旋钻孔灌注桩,主要用于无水的施工环境中,但由于该桩基的桩长限制明显,一般无法穿过卵砾石层;此外,由于螺旋钻孔灌注桩属于干钻孔桩,因此对环境污染较小且施工周期较短。
2道路桥梁工程中钻孔灌注桩技术施工现存的问题
2.1易发生塌孔问题
道路桥梁工程中,塌孔问题是一个比较常见的问题。主要原因之一就是护筒埋建的深度不够,回填土在压实的过程中密闭性不好,进而导致漏水现象发生。还有操作不合理也容易发生塌孔问题,主要就是钻头提升的力度过猛或者过于缓慢,造成停钻的时间比较长。有时候出现泥浆浓度不达标的情况,护壁就没有作用的意义了。泥浆中的水位高度达不到标准的要求,就没有办法让孔壁发生足够的压力,同时,在孔中注水量过于大,速度流的过于快,都会对孔壁造成一定力度的冲刷,加速塌孔问题的出现。
2.2钢护筒产生形变
道路桥梁工程钻孔灌注桩施工过程中,特别容易出现的问题就是钢护筒变形问题。具体分原因就是施工操作的步骤不够规范,在施工设计之前,没有对不同的桩基直径和相对深度进行区分,在采购过程中,钢护筒的使用质量不过关,存在不合格的现象。在钢护筒的操作过程中,插打不得当,震动的频率过快,进而和地下的障碍物发生碰撞,导致钢护筒发生形变。
3灌注桩与预制桩在道路桥梁施工中的应用
3.1钻孔施工
待上述工作完成后,由监理工程师进行检查,经检查确认合格后开始钻孔施工。在钻孔初期,先不予落杆,即先进行空钻,这样做的目的是加强护壁,待孔中的造浆符合设计要求以后,正式开始钻进。钻孔过程中,实际的进尺速度与钻速需根据土层分布情况来确定,第一根桩的钻孔过程中必须掌握土层分布状况,其钻进速度应比标准速度稍慢。钻孔时,孔中应有满足要求的泥浆高度,并及时对泥浆的质量进行检查,根据设计图纸所示地质图,对实际的土层分布予以详细记录,当发现和设计不相符时,应立即注明,同时留取相应的样品和指标,以便对比复核,并由监理工程师进行签认。钻孔时泥浆质量按照以下标准控制:其一:相对密度不能超出1.05~1.45范围;其二:粘度保持在16~22s范围内;其三:含砂率保持在4%~8%范围内。当土质良好时,泥浆应较稀;当土质较软时,对钻头进行上下提升,反复扫孔,并增加泥浆的浓度,避免缩孔的发生;当遇到砂土层时,不仅要增加泥浆浓度,做好护壁,还要在泥浆沟中加入一定量清水,也可对泥浆沟进行加长,使钻渣能够快速沉淀。
3.2做好塌孔问题的预防和处理工作
发现塌孔问题时,一定要迅速及时的把护筒拆掉,然后利用回填土,对护筒的周围进行回填夯实,不断加长护筒,然后再进行合理化的重装埋设,展开钻井工作。钻孔工作就是施工人员利用机械设备,在地基中进行交替提锥和落锥,让地基中形成钻动冲击,然后在土层中形成标准、合理的孔洞。钻孔操作完毕后,相关施工人员要对钻孔的孔位进行反复打磨,到成孔位置才能结束打磨工作。进行这一步骤,需要注意的是,相关操作施工人员要不间断的调整泥浆粘稠度,也要对钻孔的下钻速度展开控制,保证泥浆的浓度是在标准、合理的范围内展开工作的。同时,在钻孔过程中,要实时监控孔洞的具体位置和成孔后的具体状态,发现问题后就要及时上报处理,提高工作效率,确保道路桥梁工程在规定的范围内顺利完成。
3.3调控混凝土灌注技术
钢筋笼吊装和清孔工作完成之后,就要根据实际状况,进行混凝土灌注工作。第一个要做的工程就是调控内径导管,在孔桩里面装置长度和厚度都符合标准的内径导管,在安装过程中,可以利用螺栓对其固定。混凝土灌注之前,就要进行合理的导管检测,检查导管的密闭性是否正常,保障良好的密闭性。还需要注意的是,施工操作人员不能把导管插入到孔桩里面的泥浆里。在展开混凝土灌注的时候,可以在导管的上方位置,安装相应的漏斗和隔水栓,在漏斗的里面注满混凝土过后,再松开隔水栓,这样,漏斗里面的混凝土就会快速的落入到桩孔里面。在进行这项操作的过程中,一定要多加注意,在混凝土选择方面,要选择流动性和易性非常强的,并且保障足够量的混凝土供应。
结语:
综上所述,道路桥梁工程施工的质量对道路桥梁的服务质量和服务年限影响极大,对区域经济发展具有明显的促进意义,因此加强道路桥梁工程的施工质量控制意义重大。想要提高道路桥梁工程的施工质量,必须确保道路桥梁工程的基础强度和承载力满足设计要求,此时对基础施工质量要求更高,鉴于此,本文对常见的灌注桩与预制桩进行对比分析,主要论述了适用条件等,为更好的控制道路桥梁工程施工质量提供参考。
参考文献:
[1]费逸,李旺辉,赵春风,王有宝,吴悦.砂土原位应力场中的灌注桩成孔卸荷收缩理论解[J].长江科学院院报,2020,37(4):168-174.