公路桥梁桩基工程中反循环钻成孔施工技术

发表时间:2021/8/4   来源:《建筑实践》2021年第40卷第9期   作者: 凌峰
[导读] 在我国科技的发展,各领域的技术水平逐渐提高的今天,我国加大了对科学技术的研发力度,比如桥梁施工中应用的反循环钻成孔技术,它在我国市政桥梁施工中得到了广泛应用。
       
        凌峰
        中国建筑一局(集团)华南区域公司  广东省深圳市  518000
        摘要:在我国科技的发展,各领域的技术水平逐渐提高的今天,我国加大了对科学技术的研发力度,比如桥梁施工中应用的反循环钻成孔技术,它在我国市政桥梁施工中得到了广泛应用。
        关键词:公路桥梁;桩基工程;反循环;钻成孔;施工技术
        引言
        为了打造高质量的市政桥梁工程,应加强技术研发和创新,充分发挥反循环钻成孔技术优势,并在工程中广泛应用。故此,应该提升对市政桥梁桩基础施工的重视程度,把握反循环钻成孔技术的难点和要点,依据标准要求规范化进行,在解决其中存在的缺陷同时,兼顾工程质量和安全。
        1反循环钻成孔施工原理
        遇淤泥、岩土等地层时,较适宜的是采用反循环钻成孔施工技术。工程实践中,软岩层的施工普遍采用的是圆锥式钻头;对于硬度较高的岩层则普遍使用的是滚轮式钻头。通过钻头的配合使用,高效展开市政桥梁桩基的建设工作。反循环钻成孔施工技术存在特定的适用范围,在无地下水的地层中缺乏可行性。遇大抛石层时,若强制性采用反循环钻成孔技术,一方面将降低钻进效率,另一方面则难以有效保证桩基施工质量。针对此问题,必须以实际施工条件为立足点,重视对反循环钻成孔施工技术的优化,在安全的环境下以合理的方式高效完成建设工作。
        2公路桥梁桩基工程中反循环钻成孔施工技术
        2.1钢护筒制作安装
        反循环钻机钢护筒因跟过砂层,内径为2.85 m比桩径2.5 m超出35 cm,统一在钢结构加工场制作,在钢平台上下护筒时吊装接长。导向架根据放样位置安装,中导向架内净空比护筒外径大3 cm,工字钢导向架要有足够刚度,保证护筒垂直度。护筒上节下口与下节上口紧靠,上下连接整齐对接。工字钢顶住护筒焊接在导向架上,使护筒在导向架内没有活动的余地,保证垂直度不发生变化。下放护筒至河床。用50 t履带吊车配合振桩锤施打护筒。吊装悬臂导向支架,测量组确认桩位满足要求后,开动振桩锤振动,不断检测桩位与垂直度,每个护筒的下沉应中途不可长时间停顿,钢护筒施工完成后,测量组复测钢护筒偏位。护筒间采用直径为准400 mm,钢管桩间采用槽钢[20a做平联,以加强钢护筒的整体稳定性。
        2.2反循环回转钻进泥浆作业
        根据施工需求配置泥浆沉淀池和储浆池,将两者均布设在钻机排浆口的同侧,取钻孔完成后排渣量(按体积算)的1.2~2.0倍,将该值作为两池的总容量。经净化处理后泥浆入孔,使护筒内的水头高度维持在合理的状态;对于多余的泥浆则经由溢浆口回流,再次汇聚在沉淀池内,在经过沉淀处理后随之进入储浆池。
        2.3钻孔
        钻孔时根据场地地层特点选择使用两翼或三翼钻头,钻头直径均不小于设计和规范要求,制备的泥浆性能指标为:相对密度:1.05~1.15,黏度:17~25Pa·s,含砂率:<6%,pH:7~9。我们需要将钻头降低到护筒口0.5m处,将泥浆泵循环启动几次后再慢慢回转,同时缓慢地降低钻头,钻进机就位后,认为符合要求后再进入持力层,深度要求将钻孔放置至设计标高,钻孔过程中,桩径允许偏差为-0.1d,且≤-50mm,垂直度允许偏差≤1%H(H为钻孔深度)。在钻孔时,先采用慢速钻孔,当深度达到护筒以下1.0m处后,待孔洞口趋于稳定后逐渐增加转速,采用正常速度的钻进方式进行。在钻孔期间,采用水平尺校正钻机水平度及立轴垂直度,以确保垂直度偏差≤1%。

当孔洞内的水位高于护筒底部的0.5m以上或位于地下水1.56~2.13m处就可以暂时停止,同时孔洞内应及时充水,让水位达到一定的高度,钻孔期间随时注意土质层的变化,结合不同的土质结构和特点采用不同的钻头、钻速、泥浆配比,对上部地层采用小参数正循环及轻压慢转方法,控制钻速,而后逐步改用泵吸反循环工艺为主的成孔方法。当出现砂土或松散土质坍塌时,最好采用低档慢速的钻进方式,在提高孔内水头的同时,加大泥浆的比重,注意控制钻进参数,钻头落地要均匀,开始钻进时不能过快或过慢。
        2.4孔洞塌方的有效控制
        市政桥梁桩基施工阶段,为了确保反循环钻成孔技术的合理化应用,施工人员以实用性原则为引导,对施工方案以及相关技术操作流程进行优化,着力进行施工方案的构建与施工环境的塑造。水压应控制在0.02MPa,同时护筒内部的水位高度应保持在合理的范围内,高出地下水位2m,形成为反循环钻孔技术形成良好的施工环境。在进行泥浆造壁的过程中,在使用钻孔内泥浆循环的同时,要进行泥浆膜的构建,通过泥浆膜结构来确保钻孔内部形成防渗水结构,控制悬浮颗粒的沉降速度,为后续沉渣检测工作的开展提供了便利条件。在孔洞塌方控制过程中,需要对泥浆比重进行监督,在进行粘土层以及粉土层钻进过程中,要将泥浆比重控制在1.02到1.04的范围内,以此来控制塌方出现的机率,确保钻孔活动的有序进行。
        2.5质量控制措施
        首先,应该加强施工管理组织。施工管理组织同工程技术应用情况联系密切,为了保证施工技术应用有效性,应适当优化施工管理组织。结合工程项目规模和工期,优化施工流程。技术人员结合职业要求,选择切实可行的技术管理方法,确保施工现场技术得到合理运用,规避因操作不当而产生安全隐患。其次,加强施工现场管理。施工企业在应用反循环钻成孔施工技术后,应加强施工现场管理,将技术管理责任落实到实处。将技术安全纳入施工部门日常工作范畴,培养人员的安全意识,从而有效避免安全事故的发生。同时,监理人员要做好施工现场监管工作,发挥监理人员主导作用,一旦发现安全事故要及时改进,维护施工人员的作业安全。最后,保证施工工艺合理有效,营造安全施工氛围。施工前,对机械设备进行维修和养护,消除故障隐患,保证钻机处于最佳运行状态。同时,做好清孔工作,然后规范化安装钢筋孔,使各项指标符合要求。
        2.6混凝土灌注
        ①混凝土灌注人员共计8人分两班倒;②混凝土应当提前做好混凝土施工配合比的试拌工作,保持原材稳定,减水剂等材料不要和新批次混合,根据砂石含水量调整施工配合比。准确计算所需原材料数量,以确保施工时混凝土性能的稳定性;③试验人员严格检测出机坍落度,人员要求现场1人;每车混凝土到场后均要测试混凝土坍落度,如出现假凝现象不得进行灌注;④根据现场灌注速度合理安排运输车辆,搅拌站有1人现场值班;⑤灌注料斗采用6 m3斗,混凝土灌注采用砍球法,准备充气小球置于导管上口两台罐车就位后打开料斗口盖板,首批混凝土保证导管埋入混凝土深度2~3 m。提前规划好罐车停放位置,罐车停放位置要提前用路基板垫高50 cm。灌注中应及时测量拆管,埋灌注过程中应及时填写灌注记录。
        结语
        综上所述,市政桥梁桩基施工中应用反循环钻成孔施工技术,应充分了解技术应用条件,并加深技术应用要点和难点把控,及时发现潜在的施工问题,寻求合理方法与措施予以解决,以提升市政桥梁反循环钻成孔技术质量,推动社会主义现代化建设和发展。
        参考文献
        [1]孙建华.市政桥梁桩基施工中反循环钻成孔施工技术[J].住宅与房地产,2018(6):162.
        [2]庞冬伟.反循环钻成孔技术在市政桥梁桩基施工中的运用[J].中国建材科技,2017,26(5):132-133.
        [3]汪艳芳,陈刚.浅谈反循环钻成孔技术在市政桥梁桩基施工中的应用[J].四川水利,2017,38(2):69-70+82.
        [4]王浩,李建勇,王少兵,等.河漫滩区砂卵层大直径深桩基施工控制分析[J].交通科技,2020(6):33-36.
        [5]梁森,袁誉飞,舒波,等.超大直径超深桩基施工技术[J].建筑结构,2020,50(增刊2):910-915.
       
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