桥梁桩基施工技术与质量分析

(整期优先)网络出版时间:2021-08-03
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桥梁桩基施工技术与质量分析

韦华胜

单位:广西交建工程检测咨询有限公司

摘要:桥梁建设是当前我国道路建设项目中的关键环节,提高桥梁建设项目的施工质量对于道路施工的整体质量来说非常重要。当前施工质量的好坏和施工工艺的优劣有重大关联。在桥梁工程中,桥梁桩基施工技术直接关系到了桥梁工程结构的稳定性和桥梁寿命。在进行施工时需要结合桥梁使用范围进行设计优化,并且实现地基处理技术和基础施工技术的融合,提高施工安全性的同时使用新型材料和技术来提高桥梁的稳定性。对桥梁桩基施工技术与质量控制进行了分析,以期为确保桥梁工程的施工质量提供参考。

关键词:桥梁;桩基;施工技术;质量分析

1桩基的施工技术类型

    1. 灌注桩施工技术

部分公路桥梁桩基工程中,受到桩孔嵌入持力层的深度不合理、桩基所在处的岩石强度偏弱等因素的影响,易出现桩基稳定性不足的问题,难以为桥梁上部结构提供可靠的支撑,从而影响桥梁的整体品质[1]。此外,缺乏对基础施工和地基处理的全方位管理、贸然挖土动工的情况仍然存在于某些施工项目中,导致材料、机械等资源投入增加,而实际取得的成效却微乎其微,存在投入与产出不成正比的情况。对于此类问题,需要在工程设计阶段优化灌注桩的施工参数。根据现场的地质条件、气候条件等环境因素,结合公路桥梁桩基施工质量要求展开全面分析,论证基础处理方法的可行性,制定一套科学的施工方案。在埋设灌注桩护筒时,考虑到其具有复杂度高、难度较大的特点,需加强对施工现场及周边地层含水量的分析,合理安装护筒,保证护筒的垂直度与稳定性。在护筒上开孔,内部水头高度为1.0~1.5m。

    1. 水泥搅拌桩施工技术

根据施工现场的地基特性,设置竖向增强体,通过桩体结构的作用改善地基的受力条件,构成复合地基,提高桩周围土体的承载能力。在现阶段的公路桥梁桩基施工中,水泥搅拌桩是重要的地基加固方法,实践表明其在改善地基受力状态方面具有较好的应用效果。复合地基是指以施工现场的天然地基为基础,向其中设置竖向增强体或水平增强体,通过桩与土的共同作用而构成完整的地基。由此可知,加固区包含天然地基和增强体两部分,在工程施工中常将竖向增强体称为“桩”。通过增强体与天然地基的共同作用,有效承受上部荷载,避免沉降、失稳等问题,为后续施工创造良好的条件。

    1. 复合地基施工方法的选择

根据被加固土体的特性,向其中填充适量的材料,用于改善土体的受力,将原本较软弱的土体转变为具有足够承载力的增强体,该部分与现场的地基土结合,构成复合地基。现阶段,碎石桩、CFG 桩、挤密桩等均是较为可行的增强体,其各自的适用范围存在差异,但均能够在不同程度上提高地基的承载力。为充分保证复合地基的质量,应考虑施工现场的地质特点及作业环境,选择合适的处理方法。

2桥梁桩基施工技术与质量控制

2.1施工准备工作

桩基施工开始前应做好前期准备工作。首先,应该先进行设备检修,并对施工沿线用水用电情况进行综合规划布置。合理设置各种材料以及混凝土的配合比。在施工平面图上标注桩位、编号与施工顺序等,提前做好桩基基准点放样工作,确保打桩设备底座中心与孔位中心对应[1]。同时要确定好季节性的施工技术措施和相关机械设备,对现场电源电路安装以及工具材料供应情况等进行及时跟踪。

2.2 埋设桩基护筒

施工现场水文地质条件是影响钻孔灌注桩施工质量和效率的关键。在钻孔灌注桩施工过程中,通过埋设护筒来抵御孔外静水压力对钻孔灌注桩的影响,降低了孔壁坍塌的几率[2]。护筒的使用同时也将地表水与孔壁有效的隔离开,确保了孔柱位置以及钻头的导向始终处于可控的状态下。另外,为了确保钻孔灌注桩施工的质量,在埋设护筒时,必须切实做好护筒底部附近土层的夯实处理,避免因为护筒出现淹水、浮沉等问题而影响钻孔灌注桩的施工质量。

2.3 钻孔泥浆的制作

施工人员在钻孔灌注桩施工过程中,常用的钻孔泥浆主要以膨润土、水、添加剂等为主。由于这些材料发挥着冷却、润滑、隔断孔内外渗流以及提高静水压力的作用。施工过程中,必须按照施工现场的水文地质条件控制泥浆的密度,避免因为泥浆黏稠度过稀或者过稠影响钻孔灌注桩的施工质量[3]。施工人员在钻孔施工过程中,必须仔细检查孔径、孔深以及垂直度等参数。

2.4钻孔

钻孔是钻孔灌注桩施工中的基础环节,会对桩体的最终质量带来显著的影响。钻孔过程中,一方面需根据施工要求合理增添泥浆,及时抽渣;另一方面则需加强监测,根据监测数据判断成孔质量,若存在孔径偏斜等问题,需及时采取修复措施,最大限度减小偏差。

2.5 清孔

钻进至设计深度后,需要清孔,目的在于降低泥浆的相对密度、减少孔内的沉渣量,以便钢筋笼可顺利下放到位。清除内壁泥皮,否则将影响桩的承载力。在公路桥梁中,抽浆法是清孔环节常用的方法,可应用于反循环施工过程中,将灌注导管作为吸泥管。清孔后需要进行详细检查,满足要求后方可拆除特制弯管,然后灌注水下混凝土。

2.6 钢筋笼的制作和安装

按照设计要求提前制作钢筋笼,如图 2所示。钢筋笼制作完成并经过质量检验后转运至现场。钢筋笼的安装可采取吊装的方法,根据钢筋笼的自重配套起吊设备,规划起吊点,形成完善的起吊方案。在下放钢筋笼时加强防护,钢筋笼应始终稳定在孔的中心区域,不可与孔壁发生碰撞,否则易加剧钢筋笼的变形,也容易破坏孔壁的完整性[3];遵循匀速下放的原则,保证钢筋笼的稳定性。此外,持续展开孔内水位的监测工作,及时掌握孔内的水位情况并采取控制措施,以防止意外事故的发生。

2.7堵 管

堵管事故具有严重危害性,因此,需要采取及时有效的处理策略,减少堵管危害。堵管事故发生后,相关人员应快速分析堵管原因,并给出处理方案,如堵管情况不严重,则可以采取卷扬机提导管夹板冲震导管方式,通过冲震力,在不拔出导管的情况下疏通堵塞情况。若埋深大,可利用快速拔管、快速清理、快速下管,随后进行浓水泥浆冲洗混凝土面浮渣。如骨料离析下沉,可将导管拔出,等孔内混凝土终凝,以小一级清孔钻进行清孔。再下放小钻孔两倍长度的钢筋笼。最后放入导管,灌注混凝土过程中,需要控制好混凝土的混凝土坍落度在 18~22 cm 以及搅拌充分[9]。且在调配混凝土时,严格按照相关要求合理调配,避免混凝土的配制比例问题,导致其和易性不符合坍落度。在浇筑阶段,需测量管道的埋置深度,通常其深度保持在 2 ~ 6 m,混凝土检测可以采用机械检测的方式,以减少堵管的相关问题。

2.8成桩质量检测

桥梁钻孔灌注桩施工结束后,必须对成桩进行质量检测,检测内容包括对砼试块的强度检测与桩身检测。桩身检测主要是对桩长、缩径的测量,还要估算出砼强度,并按照 1% ~ 2%的比例进行抽样检测。在桩基检测过程中,应考虑到桩长、桩端等要素的影响[8]。桩长是重要的桩基参数,它和桩基的承载力直接相关,如果记录桩长和检测桩长有较大的区别,说明在施工的过程中存在弄虚作假的现象,也表明桩基的质量达不到使用的标准。桩端的持力层的判断准确性与试验桩的安全性紧密相关。如果是风化岩的持力层,可以采用钻芯取岩的方法,如果是强风化岩,应该采用贯入试验的方法。

结束语

在进行桥梁桩基施工的过程中,需严格制定桥梁桩基施工技术和质量标准。施工人员要对整个施工过程进行严格的管控,每一个环节都要按照相关规定标准实施。这样才能从根本上保障桥梁桩基施工建设的质量,促进我国桥梁桩基技术的健康、稳定发展。

参考文献

[1]杜志峰.公路桥梁桩基施工技术及质量控制分析[J].科技视界,2019(28):201-202.

[2]袁磊.高速公路桥梁桩基施工质量问题研究和处理技术[J].四川水泥,2019(05):28.

[3]张志强.探析公路桥梁桩基施工技术及混凝土的质量控制[J].山西建筑,2019,45(05):206-207.

[4]尹军.桥梁桩基施工技术要点[J].四川水泥,2019(01):74.