桥梁工程钻孔灌注桩施工技术

桥梁工程钻孔灌注桩施工技术

摘要:在桥梁施工的各个环节上,对于钻孔灌注桩的施工技术要求越来越高,这是因为钻孔灌注桩的操作完成度决定了桥梁结构的稳定性,是保障施工安全的一道重要防线。以张家湾大桥工程为例,对钻孔灌注桩施工工艺进行了详细的研究,并对砼灌注过程中相关事故的处理办法及原则展开了探讨,最终取得了良好的施工效果。

关键词:桥梁工程;钻孔灌注桩;砼灌注

0引言

在桥梁基础施工阶段,重视打桩环节能保障后续桥梁部分的稳定性和安全性,避免由于地基原因出现安全事故。针对钻孔桩的应用研究可以发现,将其应用于水文较复杂的区域之时,桥梁的安全质量能得到进一步的保障。因此,为提高桥桩的安全标准,施工队应该严格按照要求采用钻孔灌注桩技术。

1工程概况

以张家湾大桥为例子,该桥左右长度都在800m左右,并在中间设置桩号。在设计时,上下部采用不同的结构设计,其中在上部设计时,使用的是T梁,同时采用的是先简后支。而在设计下部结构时,为了保持整体的平衡性,所使用的是U型设计,建立一个U型台,同时在桥墩设计时,使用柱式墩的设计模式,为桥梁设计打下稳定基础。

2钻孔灌注桩施工工艺

(1)前期做好地质勘察,规划好场地、设备及材料的放置区域。(2)经测量选定桩位之后,施工队要开展相应的放样措施,包括按要求掩埋护桩。护桩有以下要求:①长度、宽度以及硬度达到一定标准;②掩埋位置要足够隐蔽,减少对车辆和行人日常出行的不良影响,并做好定期复测准备。(3)埋设钢护筒的相关要求:安装的高度应由当地的地质结构和水位的高度来进行相应设置,避免由于技术不规范而导致出现安全问题。钢护筒不仅要高于地下水位1m左右,同时,这些钢护管的高度须在30cm左右。此外,掩埋要严格依照专业的技术规范,无论是对偏差的距离还是倾斜的角度都要进行严格把控。(4)处理好施工泥浆循环系统,以便对该工程的成本进行有效控制。做好泥浆池的沉淀、水泥分离等工作,有利于后续供水循环和水泥原材料准备。相关技术员和监管工程师要在旁边实时指导和监督,以免出现问题。(5)在钻机到达前,施工队需提前整理场地,确保平整度达到钻机开工的标准。为减少缓冲力,与地面间需铺垫软硬合适的枕木。与此同时,做好调平、立直工作,保证钻孔与桩位的中心在同一条线上。最后固定钻机,为避免机身倾斜影响钻机运用,施工部门需进行定时检查。(6)在钻孔过程中,为防止出现中途暂停导致的资金浪费,施工部门不仅要严格按照规程开工,有时分班连续作业也是常见操作。在钻孔时,采样部门就钻出的渣滓进行取样检测工作,做好土层结构记录,以备不时之需。(7)成孔检查。通常情况下,在钻孔完成后,要对该孔的情况进行全方面的规范性检查,确保孔符合施工的要求,其中对孔要求最为严格的是直径和倾斜度,要依据严格的标准进行检查,在合格后才可使用。(8)清孔。在冲击钻机停止工作之后,先用高压泵将孔中大部分的泥浆和钻碴混合物压出来,剩下小部分则是通过净化后的泥浆进行清理干净。如果之后发现沉淀物的厚度仍然超标,以至于影响到后续作业,则需要施工队使用水管来冲刷孔底。在这一过程中,技术人员需通过比重仪进行实时监督,当冲刷达到一定程度后叫停清孔。清孔后,先要对泥浆进行相应的检测,其密度通常要求为<1.1,>1.03,所以通常情况下泥浆的含砂占比在3%以内,其他占比在97%左右,最终黏度在19s以内。(9)吊装钢筋笼。钢筋笼前期的准备工作应在加工厂完成后再运往施工现场。尺寸不仅要符合图纸要求,笼体的硬度也要达到一定标准。①钢筋焊接,焊接长度要达到国家标准,焊缝连接严密,无焊渣出现。②安装,由于钢筋笼较长,通过采用吊车来配合开展工作,分段加工,竖直入孔,工作人员只需要把相邻节段焊接,使之成为一个整体,这样能节约许多时间与资金。在焊接时,同一截面内钢筋数量不超过总量的1/2。孔壁四周可设置砼垫块来保护钢筋笼。③落笼时要注意对位准确,均匀受力,可适当采取加压措施防止其上浮现象的出现。骨架吊装就位后,先检查连接的牢固性和准确性,等钢筋笼安装结束后,再对沉淀层进行厚度检查。(10)安装导管。导管通常采用硬度较强的钢导管,并在下管前进行水密试验,避免灌注时导管承受不住混凝土的压力,进而出现裂缝。试验合格的导管不仅需要分组编号,对于每节的长度还需要一一标明。施工队进行导管安装时,首先要核对导管的节段是否正确。安装完后,检查小组要做好记录,对于钢筋放置位置、孔底沉渣厚度等问题进行一一审核,确保达标后报给驻地监理工程师,在其签字盖章后,才能开展下一步工作。(11)通常情况下,需要施工导管材料,而其孔径一般在40cm左右,以此来进行管架的铺设,以保证钢筋准确入孔。而且在后期工程的灌注中,一旦孔径设计不符合要求,必须要进行清孔调整。(12)安装料斗,料斗下口采用翻板阀门,通常情况下,在料斗内砼方量进行灌注时,符合要求时,需要打开阀门。一旦混凝土开始入孔,为避免桥柱出现缝隙,中途不能暂停。在连续灌注的过程中,施工队要保持一定的水头高度,导管埋置深度最好>2m,<6m。(13)在灌入混凝土搅拌物之前要做好相应的检查工作,一旦均匀性和坍落度不符合标准,施工队应及时进行搅拌使其达标。但是如果差异过大,则不能采用。之后的灌注作业中,工作人员要实时检查孔内水头是否符合标准,及时调整导管深度。为避免钢筋笼上浮问题的出现,混凝土的灌注速度不仅要保持匀速,并且根据混凝土与钢筋骨架之间的位置,进行适当地调整。(14)在灌注接近尾声时,砼的浇筑要比设计稿上的高度高出50~100cm,这样才能保证桩头的强度。在保障强度之后,多余砼便可以进行相应处理,从而有利于接桩工程的顺利开展。浇筑完毕,清理现场,冲洗灌注设备。

3砼灌注过程中相关事故的处理办法及原则

一旦砼灌注出现事故,必须要立即通知专业的人员,反映情况以便对事故进行分析,通过采取一系列的弥补措施进行挽救,尽可能避免中止灌注。

3.1导管进水

导管进水主要有3个方面的原因:①首批砼数量由于规划问题,导致储量不足影响到导管底口的填充,致使泥浆从空隙中进入管中;②导管接口处由于焊接不够严密导致外部泥浆在压力的作用下,渗进管中;③导管在提引过程中,由于用力过猛以及测深的阶段出现差错,导致导管口与砼面分离。处理办法及原则:①如果是由于砼储量不足以封口,施工队需将导管提起,重新清洗后再放入。②如果后两种原因应先停止砼浇筑,根据具体情况进行相应处理。在浇灌量不大的初期,可以采用拔出导管和钢筋笼,重新钻孔和浇筑砼;但是如已接近桩顶标高,则等待砼凝固后,采用人工挖孔的方法,凿开砼顶,去掉松散砼。之后检查小组使用仪器设备进行桩身连续性检验,合格后方可继续干法浇筑。

3.2卡管

卡管的主要原因:由于操作不规范导致的隔水栓、砼堵塞等卡管问题。处理办法和原则:用长杆或附着式振动器来清理导管,之后再重装灌注。在面对设备或其他原因使砼在开始阶段出现初凝现象,其下落阻力致使混凝土堵塞于管内。面对这一问题,施工人员发现后要启动应急方案。先拔出导管,停止灌注,待设计、监理部门前来处理。

3.3坍孔

坍孔主要是由于泥浆的变化所造成的不良影响。面对不同程度的坍孔,要具体问题具体分析,采取有效的措施,避免事态进一步恶化。如果是小坍孔,保持加大水头,将坍孔泥砂排出,直至坍孔稳定后再恢复正常灌注;如果是大坍孔严重,施工队应立即停止作业,通过黏土回填稳定坍塌,再开展后续工作。

3.4埋管

通常是由于埋深和提管处理不当而导致埋管问题的出现。对于埋深要控制在6m以下,而针对提升问题,速度应由工程师进行掌控和处理。

4结语

综上所述,钻孔灌注桩技术在具体的操作过程中,应结合现场情况,在确定灌注量及钻机旋转速度的基础上,发挥巨大优势,使其提高工程质量效果,为桥梁工程延长使用寿命增加一道安全防线。

参考文献

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作者:张立道 单位:中交二公局第六工程有限公司