株洲市城发集团建设投资有限公司 湖南株洲 412000
摘要:近些年我国市政桥梁工程快速发展,在市政桥梁施工过程中基础钻孔灌注桩是最为常用的技术之一,其具有施工便利、成本低、适用性强等特点得到了非常广泛的应用。但是钻孔灌注桩属于较为隐蔽的工程,其施工过程很难进行有效监控,一旦控制不好就容易发生问题,影响桥梁施工质量。所以要对市政桥梁施工基础钻孔灌注桩技术进行分析,确保其有效应用,从而提升桥梁施工质量。
关键词:市政桥梁工程;基础钻孔灌注桩;施工技术
引言:随着城市化进程的加快,交通运输行业快速发展。市政桥梁工程是交通运输中的重要组成部分,近些年市政桥梁施工技术也有了较大发展。市政桥梁施工中,基础钻孔灌注桩是最为重要的形式之一,其操作相对简单、成本相对较低且具有较强的承载力,所以得到了广泛应用。但是此种灌注桩施工时具有较强的隐蔽性,所以为了确保钻孔灌注桩的质量和施工安全性,需要对其施工技术进行分析,提升其应用性,进一步推动交通行业的发展。
1市政桥梁钻孔灌注桩施工技术
1.1埋设护筒
正常情况下护筒的内径要大于桩径20~40 cm左右,并且可以在护筒外部上、中、下位置均匀焊接加强筋来提升护筒强度。护筒埋设时需要对其垂直度进行有效控制,严格控制护筒中心线偏差≤50 mm,倾斜度偏差<1%。护筒的埋设深度也要有效控制,一般情况下护筒埋设深度要超过1.5 m,其顶部要超出施工地面0.3 m,要超出地下水位1~2 m。护筒埋设完成且调整好中心位置后,需要在其周边填筑好黏土并且分层夯实。要确保夯实的密实性,能够确保钻孔过程中护筒的稳定性,避免护筒周边发生跑浆的问题。在钻进过程中也要定期检查护筒,确定其是否出现偏斜以及下沉的问题,对其进行有效处理。
1.2钻孔
钻孔。钻孔要尽量连续进行,并且要对整个过程实施详细记录。钻孔过程中要关注地层的变化情况,防止地层变化较大而造成钻孔发生偏斜。一般情况下每进尺3 m要对钻杆倾斜度进行检测,从而进行及时调整。一旦在钻孔过程中出现较为坚硬的土层,要加大冲程量方法避免发生空锤或者大松绳的问题。如果钻孔岩层的平整性较差,需要先通过黏土夹小片石将表面垫平之后再进行钻进。需要有效控制钻机的稳定性,避免钻进过程中出现偏移或者沉陷问题。为了确保钻机能够稳定运行、保证钻孔的垂直性,钻孔初期可以采取小冲程的模式,能够有效保证初开孔的坚实性。
1.3清孔
清孔的目的在于清除孔内沉渣以及部分水分,提升混凝土以及基岩的结合性,进而提升桩基的承载能力。清孔过程中一定要保证稳定性,防止发生坍孔和孔上涌等问题,一定要确保孔内部水位在地下水位之上1~1.5 m。清孔可以采取如下方式。(1)抽浆法清孔。主要是利用空气吸泥机将压缩空气输入到排泥管,从而形成密度相对较小的泥浆空气混合物。在水柱的压力下泥浆和孔底沉渣会顺着排泥管向外排出,与此同时须向孔内部注水来维持水位稳定,直到喷出清水或者沉渣厚度满足设计要求。(2)换浆法清孔。主要是利用正反循环旋转钻机完成钻孔后继续转动,通过持续地转动实现换浆清渣的目的。操作过程中可以利用比重仪实施相应控制。
1.4钢筋笼的制作及安放
一般情况下钢筋笼的制作都是采取分节的方式来进行的,需要充分参照设计尺寸和钻架允许起吊高度来制作。钢筋笼制作过程中最主要的就是要确保分段骨架稳定性,保证接头错开设置。为了确保钢筋笼制作的准确性,防止受到外部因素影响而变形,可以在其外部设置垫块进行保护,一般保证横向周边在4处以上,竖向间距控制在2 m。如果钢筋笼出现局部变形就会造成其和孔壁紧密接触,容易造成钢筋笼的上浮,因此,要有效控制钢筋笼加工以及组装精度,防止钢筋笼吊运过程中碰撞所引发的变形。钢筋笼吊装时一定要保证其中心和桩中心的统一性,避免晃动和孔壁发生碰撞。另外需要注意的是,安装过程中一定要做好防护,避免其自由坠落到桩孔当中,钢筋笼达到设计标高之后要将其固定到孔口位置。
1.5混凝土的灌注
要根据桩孔深度确定相应长度的混凝土灌注导管(管径Φ25~Φ35 cm),正式使用前需要对其进行试拼,同时要进行密封检查试验,确保导管和接口的牢固性。为了避免发生堵管的问题需要有效提升混凝土的流动性,所以要确保所用石子以及卵石的含泥量<2%。一般情况下,混凝土的初凝时间控制在3~5 h,此种情况下只可以满足浅孔小桩径灌注要求,大、深桩灌注时间要相对较长,所以要添加缓凝剂。为了提升混凝土的流动性,需要按照合适的配合比将水泥、砂子倒入到料斗当中,按照30%→60%→10%的水量进行添加,确保搅拌均匀,从加水到出料时间控制在60 s之内。
2钻孔灌注桩施工案例
2.1工程概况
某桥梁工程位于我国南方重点城市,属于该区域交通枢纽工程的重要组成部分。此工程的桩基主要包括抗浮桩和抗压桩。该工程桩基采用的都是超深钻孔灌注桩,相应参数如表1所示。
表1 钻孔灌注桩参数表
2.2施工技术难点分析
由于此工程抗压桩标高较高,成孔深度较深(达到90 m),容易对所在位置的土质(特别是中砂层、灰色粗砂层等)造成非常大影响,所以一定要加强钻孔的控制。(2)此工程施工过程中需要确保成孔垂直度≤1/300,但是在实际施工中需要较深的成孔,成孔过程中会受到地层土质变化的影响,所以成孔垂直度控制较困难。另外,抗压桩的钢管立柱垂直度要求达到1/600,这也提升了对成孔垂直度的要求,对于施工具有一定影响。(3)此工程在成孔之后要经过一系列工序(包括提钻、钢筋笼下放、导管下放以及清孔等)后才可以实施混凝土灌注,这期间对于孔壁稳定性的控制是工程难点之一。(4)此工程采用的钢筋笼主要通过机械接头方式实施连接,若是控制不好就会发生较大变形,会对钢筋笼的精度有较大影响。同时,采取直螺纹连接方式需要保证主筋间距以及位置的准确性(特别是主筋间距较小的情况下),对于工程施工造成较大困难。
3工程施工所采取的施工控制技术措施
3.1确保成孔的施工技术措施
为了确保正式施工时成孔的有效性,在施工前一定要进行试成孔施工。试成孔要在轴线外部来进行,主要测试孔深、孔斜、孔壁稳定性、孔底沉渣、缩孔、地质水文资料、设备使用情况以及施工工艺等情况。通过试成孔能够获取该区域成孔技术参数,从而为正式成孔施工提供参考。试成孔之后要绘制出48 h内桩孔孔径检测曲线,从而确定出不同地层相应技术参数(例如泥浆比重以及黏度、钻孔速度和压力等)。
3.2确保成孔壁稳定的相应措施
为了确保成孔壁稳定性,需要有效控制钻孔参数以及成孔泥浆参数,具体如表2~3所示。
表2 钻压以及钻速参数表
表3 成孔泥浆参数
3.3钢筋笼制作精度控制
对于采用机械接头方式的钢筋笼来说,为了保证良好的制作质量,可以在加工场地的胎架上进行加工。另外,在进行相邻节段钢筋骨架拼装时要将前面骨架作为后骨架加工模具,同时要在相应主筋上做好标记,从而确保钢筋对接准确性。同时,钢筋端部平整性较差就会在预拼装时发生间隙偏差,从而影响到连接时套筒尺寸。为了避免出现此种情况,在进行直螺纹套筒制作时可以将外部长度增加8mm,从而保证钢筋连接质量。
结束语:本文主要介绍了市政桥梁钻孔灌注桩施工技术,并且通过具体案例分析了钻孔灌注桩实际应用情况。通过本文的介绍能够对钻孔灌注桩的有效应用提供参考和帮助,对于提升市政桥梁施工效果具有现实意义。
参考文献:
[1]刘长杰.钻孔灌注桩技术在公路桥梁施工中的应用[J].科技创新与生产力,2019,40(9):88-91.