灌注桩施工技术在公路桥梁施工中运用

灌注桩施工技术在公路桥梁施工中运用

摘要:钻孔灌注桩施工技术具有造价低、操作简单等优势,被广泛应用于公路桥梁工程中,文中对钻孔灌注桩施工技术在公路桥梁施工中的应用进行探讨,以供参考。

关键词:钻孔;灌注桩;公路;桥梁

0引言

钻孔灌注桩施工技术就是使用相应的钻孔机械设备,应用钻孔开挖施工技术开展施工作业,在钻孔内部布设钢筋笼,然后浇筑混凝土来完成成桩。该技术应用于公路桥梁施工中,一方面能够确保公路桥梁工程结构的施工质量;另一方面有利于延长工程结构的使用寿命,对社会发展具有非常重要意义[1]。但在实际施工中,因钻孔灌注桩施工具有一定的隐蔽性,易使得施工中一些细节被忽略,留下质量和安全隐患问题,对整个工程质量造成严重影响。因此,相关施工人员应严格按照施工标准要求,科学进行施工作业,从根本上保证钻孔灌注桩施工技术在公路桥梁工程中的应用成效。

1公路桥梁钻孔施工前准备

1.1确保勘察的有效性,制定合理的施工方案

在开展公路桥梁施工作业前,首先要进行实地勘察作业,根据实地勘察结果进行施工图纸设计,分析当前工程所处区域的地质、气候、交通等因素,制定相应的工程施工标准,完善工程施工方案,明确施工方案中各项内容,然后由工程技术人员对施工方案的实施可行性进行审核,主要审核所采用的施工技术、措施等是否满足相关工程标准要求,同时还要针对当前工程施工期间可能出现的突发性事故进行预测,并制定相应的应急预案,以确保应急预案的科学有效性,最大程度地降低施工期间安全事故发生几率,确保整个工程施工作业顺利开展。

1.2准备施工所需的各种原材料

要确保公路桥梁工程施工质量和安全性,施工材料非常关键。因此在正式开展施工作业前,应根据工程预算,选购符合相关标准要求的原材料。在材料进入施工现场前,需要对其进行力学性能、化学等方面指标的检验,切实保证材料质量,并对检测结果做好记录,严禁不合格产品进入工程施工现场,从材料源头上保证工程施工质量。

1.3优化各种施工硬件设备

就公路桥梁工程本身的施工性质来讲,对水资源的需求量相对比较大,因此在正式开展施工作业前,应检查灌注桩施工作业的水源是否符合施工标准[2]。与此同时,还要针对泥浆池、沉淀池中所需要的硬件设施进行合理配置,以此最大化保证在实际公路桥梁工程施工中,水泥浆循环系统在其中的应用满足施工需求,为工程有序开展奠定坚实基础。

1.4施工过程的监督和管理工作

对于公路桥梁工程施工的监督管理工作,除上述施工原材料的监管之外,还要根据施工进度计划开展各项工作的监管,以此保证桩位是严格按照规定标准进行设置的,避免出现偏离问题;除此之外,还应对施工中的泥浆、护筒等各项指标进行仔细检查,如果存在某项指标超出标准情况,应立即采取措施进行调整,减少因指标错误对工程进行带来的不利影响,以此保证整个工程施工作业能够按照既定流程稳步开展。

2钻孔灌注桩施工技术的具体应用

2.1埋置护筒

在公路桥梁工程施工中,埋置护筒是其中比较关键的一项施工环节。在护筒埋置作业前,相关施工作业人员应利用全站仪进行测量放样,以此明确桩中心所处具体位置,在进行钻孔作业时还要进行复测。对于施工中所用的护筒,应保证其具备坚固性、耐用性,确保不会发生漏水情况。护筒的内径应大于桩径的20~40cm,通常采用钢护筒。在护筒埋置作业中,要求其高度比地面高0.3m,护筒中心竖直线与桩心两者处于重合状态,确保护筒整体不会发生移位情况,并将护筒周边夯实。完成上述护筒埋置作业后,可通过十字交叉法,将桩孔中心引至护筒外原地面,以起到控制桩的作用,确保护筒的稳固性[3]。

2.2泥浆制备

在公路桥梁钻孔灌注桩施工过程中,所需要的泥浆量非常大。泥浆的作用是为了保护孔壁和悬浮泥渣,因此需确保泥浆的质量。在开展泥浆制备作业时,要求施工作业人员根据工程现场实际情况,科学应用有限的资源,以此为基础,根据配合比要求,开展泥浆制备作业。通常来讲,钻孔灌注桩所使用的泥浆主要由水、黏土以及添加剂进行配制,通过搅拌机器或者人工的方式对其进行搅拌而成,将搅拌好的泥浆存至泥浆池中,然后通过泥浆泵将泥浆传输至每个钻孔中。

2.3钻孔及清孔

在开展钻孔作业前,应根据当前工程需要,做好各项准备工作,严格管控钻孔过程中的速度、方式、垂直度等。在钻孔过程中,应保持匀速状态,确保钻孔所用泥浆浓度符合施工要求。如果出现钻进困难,应排除对钻进作业有影响的各项因素,对钻孔方式进行相应的调整。需要特别注意的是,钻孔期间桩架应保持与护筒的垂直,以避免出现偏差问题。完成钻孔作业后,还要对钻孔质量进行详细的检查,检查内容主要有钻孔的深度、直径、形状等,确保上述参数符合钻孔作业的标准要求。做好上述工作后,即可开展清孔处理。清孔通常分为两阶段进行:(1)待钻孔各项参数满足工程施工要求后,即可开展清孔作业,该阶段主要采用换浆的方式完成;(2)完成钢筋骨架、导管的安放,浇筑混凝土前进行清孔作业。该阶段结合钻孔的深度、直径以及设计要求,通过正循环方式完成清孔[4]。

2.4灌注水下混凝土

完成钢筋笼安装作业后即进行导管下放施工。在下放导管前,首先应对导管的水密承压、接头抗拉性能进行检测,同时还要检测孔底部分的沉淀厚度和泥浆情况是否满足施工要求,在确保上述各项内容符合标准要求的前提下,才能进行混凝土灌注作业。在水下混凝土灌注前,首先将拌和物运输至施工现场的灌注位置,同时需对拌和物的均匀性、坍落度等性能进行检测,若检测结果不满足灌注要求,应进行二次拌合,如仍不满足灌注要求,严禁用于灌注施工中。在灌注过程中,导管口和孔底两者间距控制在0.3~0.5m之间,导管一次埋置于混凝土灌注面下,不得低于1m,一般要求导管埋深在2~6m之间,整个灌注过程应保持连续,与此同时,还要严控导管的提拔速度,避免因提拔过猛而将导管移出混凝土灌注面。

3灌注桩在施工应用中的问题及措施

3.1护筒冒水问题及措施

在护筒埋置过程中,外壁发生冒水问题可能是因为地基下沉、护筒放置不正等因素导致,而引发上述问题的原因大多为护筒埋设所处位置土层密实度不够,护筒水位差相对比较大,导致钻头在施工过程中碰到护筒,从而导致护筒冒水。为有效避免上述问题发生,相关施工人员在进行护筒埋设时,应保证埋设所处位置的水量适宜,同时采取分层的方式夯实土层,可在护筒合适位置进行开孔,其目的是减少护筒内外之间的水位差。此外,在施工过程中,应做好钻头防护措施,避免碰触到护筒而引发冒水问题[5]。

3.2孔壁坍陷问题及措施

在钻孔作业中,如果排出泥浆存在漏失或起泡现象,很可能是孔壁发生坍塌。引发坍塌事故的主要原因是钻孔所处位置土层相对松散,也可能是在进行护筒埋置作业时,其周围土层密实度不符合施工要求,或者是护筒内水位低于标准水位要求。此外,若钻进速度比较快,空钻的时间过长,在等待灌注期间,也可能引发孔壁坍塌事故。为防止孔壁发生坍塌事故,在钻孔作业前,应对钻孔所处地层进行检查,如果地层存在疏松情况,应选择粘黏稠度、密度比较大的泥浆开展施工;若钻孔施工中出现流水变化情况,应在原有的护筒基础上适当增加其长度,以提升护筒内水位高度。另外,若护筒外发生坍塌,首先要明确坍塌所处具体位置和影响范围,分析坍塌事故对护筒本身可能产生的影响,以制定相应的解决方案,避免因塌陷造成严重损

3.3缩孔问题及措施

缩孔现象产生的主要原因是塑性土呈膨胀状态,使钻孔孔径不能满足当前设计要求。防止发生缩孔情况的关键是保证泥浆质量符合施工规范标准,从根本上降低失水量。在钻孔作业中,可通过加大泵量、提升钻孔作业速度的方式,使孔壁表面呈泥皮状态,有效减少孔壁发生渗水的几率,从而降低了孔壁发生膨胀状况的可能性。另外,若完成钻孔作业后发生缩孔情况,可通过凿孔来起到扩孔作用,使孔径符合工程设计要求[6]。

3.4桩孔偏斜问题及措施

在公路桥梁钻孔灌注桩施工作业中,桩孔出现偏斜是比较常见的施工问题。发生钻孔偏斜的主要原因是钻头和钻杆两者的中心没有重合。如在进行钻孔作业期间,遇到体积相对比较大的石头或其他物体,会使得钻杆出现偏斜,或使钻头出现偏移。为防止桩孔出现偏斜问题,在开展桩孔施工作业前,应保证现场施工区域齐平整理,明确钻孔机所处位置,保证钻孔机的底座和钻盘处于水平状态。同时,还要对钻孔区域的地下结构进行勘探作业,根据勘探结果,分析其中是否存在影响钻孔作业的障碍物,并及时清理障碍物。在钻孔过程中,应结合具体情况,对钻孔速度进行调整,避免因速度过快导致桩孔发生偏斜。

3.5断桩问题及措施

在钻孔灌注桩施工过程中,产生断桩情况的因素很多,主要有混凝土塌落度不符合工程设计要求,施工中所用的导管直径相对较小,混凝土在运输过程中出现离析现象等。因此,可采取以下处理方法:原位复桩、纠偏、扩大承台、接桩等。其中需要特别注意的是原位复桩处理方法,一般用于发现断桩较及时,或者采用超声波技术检测出断桩时使用。在应用该方法时,首先要全面清理断桩所处具体位置,然后重新进行灌注桩浇筑作业[7-8]。这种处理方法的应用效率高,但也存在一些问题,主要体现在施工难度大、周期长、造价高等,因此在应用该技术前,应分析当前工程的重要性,以及该工程所处区域的地质情况,合理选择处理方法,解决断桩问题。

4结语

综上所述,钻孔灌注桩施工技术在公路桥梁工程的应用越来越广泛,但该技术在实际应用中还存在很多不足,需要进一步改进。相关部门应加大对该技术的研究力度,更好地发挥其应用价值。相关施工人员在应用该技术开展施工作业时,应按照施工方案要求,严格控制施工质量,减少施工过程中可能引发的各种事故,进一步提升公路桥梁工程施工质量,为推动我国交通事业健康发展、保障人民安全出行提供有力支持。

作者:陈清艺 单位:厦门中平公路勘察设计院有限公司