浅谈高速公路桥梁桩基施工质量问题研究和处理技术

发表时间:2021/7/28   来源:《基层建设》2021年第13期   作者:黄甘
[导读] 摘要:目前,大部分桥梁基础采用桩基础,为保证其施工质量,一方面要根据工程实际情况制定合理可行的施工方法,另一方面要针对可能产生的问题,制定有效的预防和处理措施,以在前期避免质量问题的发生。
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        摘要:目前,大部分桥梁基础采用桩基础,为保证其施工质量,一方面要根据工程实际情况制定合理可行的施工方法,另一方面要针对可能产生的问题,制定有效的预防和处理措施,以在前期避免质量问题的发生。
        关键词:高速公路桥梁;桩基施工;质量问题;处理技术
        1桥梁桩基施工技术研究
        桩基是设置于土中的竖直基础构件,是最古老的基础形式之一,史前已有地基条件不利的河谷地区采用桩基工程方法。宁波市河姆渡文化遗址发掘桩基至今已有七千多年历史。由于桩基特有的优点,许多古代建筑都建造于软基上。桩基使用经历漫长的历史年代,水泥问世前,利用桩型为天然材料制作。19世纪后,由于钢筋混凝土在建筑工程中应用,出现钢混桩。二战后随着现代钢铁工业等新兴工业技术崛起,桩基理论技术得到很大发展。
        桩基的种类繁多,根据不同标准分为不同类别。桩基承台底面位置影响桩基受力性能,根据底面位置分为高桩与低桩承台基础。不同成桩方法对周围土层扰动不同,通常分为挤土桩、非挤土桩。部分挤土桩成桩中周土受到轻微扰动,工程性质变化不明显。根据桩的竖向荷载传递机理分为摩擦桩与端承桩。按桩的材料分为混凝土桩、复合桩等。随着复合桩的发展,通过桩基础共同作用承担上部荷载。桩基础是常用的深基础,采用浅基础无法满足结构物对地基强度方面的要求,承受竖向荷载的桩通过摩擦阻力将上部荷载传递到深部土层,桩基可以发挥不同的作用,主要包括改变地基基础动力性能,保证机械设备正常运转;通过桩基的侧面与土接触,将荷载传递给深层岩层,获得较大的承载力支撑建筑物。
        桩基具有承载力高、沉降量小等优点,能以不同桩型适应不同的水文地质条件。随着现代科技的发展,桩基型式及理论设计方法得到很大改进。桩基成为土质不良地区修建建筑物广泛采用的基础型式。目前桩基施工技术发展呈现多样化趋势,针对不同地层条件,桩基施工工艺不同,应根据实际情况选择。国内最成熟广泛应用的桩基施工工艺包括预制桩与灌注桩施工。灌注桩在我国形成多种成桩工艺,使用范围扩展到土木工程各领域。随着人们对桩基要求的变化,目前桩基施工技术发展趋势为桩持尺寸向长大方向发展,向扩孔桩方向发展,向低公害法成桩方向发展。
        2高速公路桥梁桩基施工在新形势下的诸多要点
        2.1钻孔灌注桩施工
        (1)前期准备
        钻孔灌注桩施工项目在具体展开之前,需要提前做好一系列的准备工作,前期准备工作包括测量基线布设以及地表清理等,对这些环节涉及到的工作内容进行确定。尤其是要保证地下管线以及文物等相互之间的距离,是否能够达到标准要求。如果地下管线或者文物存在一定的异常现象,要及时通知相关部门,对拆改方案进行及时的调整,避免造成更加严重的后果。
        (2)桩位放样
        在高速公路桥梁桩基施工过程中,要提前做好一系列的准备工作,通常情况下需要由技术人员严格按照施工图纸当中的内容,对每个墩台的桩基进行逐一编号,这样做的根本目的是为了对整个施工工序进行确定。同时还要对桩位的中心进行坐标计算,经过技术人员反复的核对和校验之后,可以直接上报给对应的监理单位,在审核之后可以直接实施现场放样。场地通常情况下在平整之后可以严格按照设计图纸当中的内容,将放样出的具体装备中心点进行确定。同时可以放出护筒开发边线以十字定线的方式,将桩位平移到挖线1m之外的距离位置处,紧接着对坐标进行设置,这样能够对整个系统进行合理控制。放样完成之后,可以利用钢尺为相互之间进行准确有效的测量,同时与相邻墩的装备进行有效的校对。控制桩主要目的是为了对护筒以及钻口进行仔细的校对,能够对钢筋笼的偏位情况展开科学合理的观察和分析。护筒埋就位之后,需要对整个装置中心以及护筒中心进行准确有效的测量定位时,可以以定型十字刻度尺的方式,直接将其安装在护筒的顶部位置处。

测量定位之后,严格按照护筒偏差,对护筒展开有针对性的调整,紧接着对护筒的四周空隙部分,利用粘土进行有效的夯实。为了从根本上保证钻孔深度以及设计要求能够达到一定的适应性,测量人员需要结合现实要求,给出护筒在具体操作中的顶标高,严格按照灌注桩设计桩尖标高的要求,对护筒以及中间深度的计算进行有效控制,保证计算结果的准确性和有效性。
        2.2泥浆制备以及循环系统
        (1)护壁泥浆的配置
        要从根本上避免桩基施工中出现一系列的塌孔或者缩孔等问题,在施工前期需要对泥浆材料进行科学合理的选择和利用。在实践中要与各个不同吨位的地质条件以及钻机性能等相关因素条件进行综合分析,使用性能相对比较优质的泥浆。通常可以将其以钻孔护壁的方式进行操作,对施工区域附近开发出来的一些泥浆池进行合理的利用,能够实现对泥浆等有效配置。泥浆当中涉及到的各项性能指标要能够达到标准的要求,泥浆在整个钻孔灌注装施工中,不仅能够对孔壁起到良好的保护效果,而且对泥浆循环进行合理利用,实现对钻渣的排除。各性能指标在构建和具体应用中,可以结合现阶段的地质情况进行适当的整合、优化,这样做的根本目的是为了将其自身的护壁以及钻渣功能充分发挥出来。
        (2)泥浆循环系统
        泥浆循环系统包括循环造成沉淀池以及泥浆泵等,每套系统通常都可以供应一台钻机进行操作。首先对泥浆泵进行合理的利用,直接将循环槽以及造浆池等设施内的积水进行抽净处理,紧接着在开钻孔内填入适当的淡水以及膨润土,利用最小冲程的方式对其进行冲击。造浆在整个开孔以及钻进时,要尽可能保证孔内水位与地下水位相比更高一些,与护筒顶面相比,要低0.3m左右。
        2.3钻机就位
        桩基施工过程中,通常情况下冲击钻是其中比较常见的一种机器。设备在施工前期需要利用吊车以及人工吊运的方式,促使冲击钻能够就位。紧接着要结合现实情况,对其自身的位置进行适当的调整,其中包括粗调或者细调。粗调主要是指严格按照冲击桩机自身的尺寸,提前对其进行安放,对整个枕木进行适当的调整,以此来保证吊车在吊运装机时能够实现平稳的操作。精调主要是指钻机驻位之后,通常会以千斤顶或者垫木等方式,对整个机架进行适当的调整,首先可以利用线锤对钻机钢丝绳的垂直度进行适当的调整,紧接着将钻头的中心点以及护桩的十字交叉点进行有效控制。控制在一条垂直线当中,对线锤进行合理的利用,来完成桩基水平的调节,这样不仅能够从根本上保证其自身的稳固性,而且与桩基作业平台之间能够建立良好的连接关系。
        2.4钻孔
        钻孔在整个钻进中需要注意的问题相对比较多,首先钻进中,人员以及施工需要对整个钻机过程展开有针对性的检查和验收。对钻孔记录表进行仔细的填写,保证记录的数据信息具有一定的真实性和有效性。其次,在钻机中需要施工人员对泥浆各项指标的测试工作进行有序开展,在整个记录中,通常平均4~6h需要对泥浆进行检测。其中包括泥浆自身的粘度以及相对密度等各方面的指标,这样不仅能够从根本上保证钻进当中的泥浆指标处于正常状态,而且能够避免出现一系列的突发情况。除此之外,要严格按照地质报告当中的内容对专家进行取样检测,这样做的目的是为了对其是否属于全分化岩层进行科学合理的判断。与地质报告结果进行对比分析,能够对最终的钻孔方案进行确定,钻孔深度在进入到岩层之后,通常每隔2m需要对钻渣进行取样处理。这样能够对整个岩层的情况进行合理判断,避免造成严重的危害影响。
        结束语:
        公路桥梁最基础的就是桩,桩基的施工质量在某种程度来说确定着桥梁的承载性能。实时监控施工情况,对于工程中有质量问题的,要通过合理的解决方案及时处理,为保证桩基的质量能够满足相关标准需求。
        参考文献:
        [1]付君义.桥梁桩基成孔施工问题及其解决措施[J].交通世界,2020.
        [2]马飞.挖孔灌注桩技术在桥梁桩基施工中的应用[J].交通世界,2020.
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