谢晓阳
上海浦东新区公路建设发展有限公司上海市
摘要:随着人们对于公路桥梁等类似交通工程使用的增多,难免会遇到很多问题,因此对于钻孔灌注桩施工技术方面要求也会更加苛刻,目的在于防止与避免不安全因素的发生。本文根据桥梁钻孔灌注桩施工技术控制要点,施工技术以及其面对的缺陷防治进行分析。
关键词:桥梁;钻孔灌注桩;施工技术
前言
桥梁钻孔灌注桩技术得到较久较为普遍的应用,桥梁钻孔灌注桩具有较大的优势,此技术可以很好的根据地形的变化,减少噪声的污染,适应各种土层的结构,承载力大。桥梁钻孔灌注桩技术是利用钻孔工具在路基上钻出圆形孔洞,再根据达标值装入钢筋笼,最后进行混凝土灌注。因此在公路施工中也将得到广泛的应用。
一、桥梁工程基础钻孔灌注桩的特点
1、桥梁工程基础钻孔灌注桩极大的适用性
对于桥梁工程基础钻孔灌注桩的施工而言,没有特定的地质条件和地理要求,在任何天气情况下都可以进行施工,在实际桥梁工程中,可以发现无论是何种桥梁工程情况其基础设计都可以采用钻孔灌注桩进行设计施工,且其施工过程也不受地域和天气制约,具有极强的使用性。
2、桥梁工程基础钻孔灌注桩极大的承载能力
对于桥梁工程来说,水底的地质情况十分复杂,绝大多数的河床或者海床都不能为桥梁提供很好的承载力,而桩基础一般都可以给上层浇筑提供一个较大的承载力,而桥梁工程基础钻孔灌注桩普遍能为上层桥梁提供一个高达五千千牛到七千千牛的承载力,在某些特殊桥梁工程中甚至可以根据具体情况,加长桩身长度或者增大桩截面积大大提高桥梁工程基础钻孔灌注桩所能提高的承载能力,最高时可以高达一万千牛的承载力。
3、桥梁工程基础钻孔灌注桩极高的性价比
桥梁工程基础钻孔灌注桩施工工艺具有节约施工所需资源,便于桥梁施工展开,缩短整个桥梁工程工期,提高施工效率等优点,可以极大的减少桥梁工程的造价,而且与传统的桥梁施工技术相比较,桥梁工程基础钻孔灌注桩施工工艺所造的桥在相同资金成本投入下,质量更好,使用年限更久。
4、桥梁工程基础钻孔灌注桩极高的抗震能力
结构的整体性能越好,与地基结合的越好,能够提供的水平承载能力就越好,那么它的抗震能力也就越好,桥梁工程基础钻孔灌注桩施工工艺,能够把上层桥梁工程通过灌注桩与地基良好结合,使得桥梁与整个水下地基结为一体,形成一个整体,让地基为桥梁提供一个极大的水平承载力,大大的提高了桥梁工程的抗震能力。
二、桥梁桩基础施工应用钻孔灌注桩的步骤
1、施工前的准备工作
钻孔灌注桩虽然具有极大的技术优势,工作人员在施工中也必须按部就班地积极做好施工准备工作,否则这种技术会严重地影响到桥梁桩基础的施工。具体而言,桥梁钻孔灌注桩的施工准备工作主要可分为下面几个部分:首先是施工场地的准备。桥梁桩基础施工人员进行场地准备,以确保场地的平整性,是钻孔灌注桩施工中钻机安装的必要前提。以桥位的2~4#墩在水中的某桥为例,此桥的水深常年在6~7m之间波动,工作人员进行场地准备工作要用土袋为其进行围堰筑岛,并且还要使用粘土修筑约30m长、5m顶宽的一条E形岛,接着在将筑岛进行压实处理,保证其平台的水位比常水位高出0.5m。而且,工作人员还要为填土的外部包上编织袋,并根据墩台所在地的水深位置为墩台进行不同的保护处理,而此桥一般就采用钢管桩来为桥梁施工架设平台。
其次是对冲抓钻、旋转钻以及冲击钻等钻机具的选择。工作人员要按照工程的桩基长度以及工程的土质状况等为其钻孔灌注桩施工选择机具,比如冲抓钻的成孔直径约在80到200cm之间,深度也常在50m以下,它主要用于岩土类的桩基施工。而旋转钻和冲击钻按照其钻孔直径和施工深度的不同,则常用于直径不同的砾石、砂土及粘质土还有卵石、淤泥等地质施工中。
最后,工作人员要对工程进行测量放样以及埋置护筒。工作人员在保证直接丈量的数据无误之后,就要在施工要求的指导下,实用三角闭合的导线控制网对水准基点进行复测,并以坐标法来确定桩位与墩台的安置中线,接着设置控制桩与护桩等。然后,工作人员要根据桥梁的要求来为其制作坚固、耐用且装卸方便、不易变形和漏水的钢筋混凝土等材质的护筒,而且护筒的埋置还要控制在50mm2水平偏差内,并比地下水位以及施工水位高出0.2~0.3m,同时使护筒的底部设置在比最低水位低0.1~0.3m之间的距离中,护筒的四周必须严格地被夯实。最后工作人员要为工程制备泥浆并安装钻机。工作人员要在不同位置的墩台处安装泥浆池,然后实用优质的纯粘土或者是膨润土等为其准备泥浆。然后工作人员要为工程施工进行钻机的安装,其具体安装包括钻孔支架、灌注砼支架以及钢筋笼支架等及部分,并在钻机安装全部完成之后,对每一部分的安装进行详细地测量,避免钻机的沉陷以偏移等。
2、具体的施工以及养护
(1)钻孔和成孔。工作人员利用钻锥不断地进行提锥和落锥的施工,对孔底的土层进行反复冲击,以使土层中的泥砂还有石块等成为浮渣,并使用掏渣筒把这些浮渣全部取出。接下来,工作人员就要接着在原孔位重复进行钻孔,直到最后完全成孔。需要主要的是,在钻孔成孔的过程中,工作人员一定要定时地对钻进速度以及泥浆稠度、等进行调整等,还要将空内外的水位差以及泥浆浓度保持在合适的差值范围,同时要地对桩位及成孔状况进行观察及检测,但尽量不要中途停钻,以避免钻孔地坍塌和偏斜等质量问题的出现。
(2)清孔并进行钢筋笼吊装。工作人员在钻成完整的孔之后,就要对钻孔进行清渣工作,反复进行换浆清洗、抽浆清洗及掏渣清孔等工作,直到孔内没有浮渣及泥浆等任何污物。在清孔工作中,工作人员必须始终将孔内的水头高度控制在合理范围,并使其孔底的沉淀厚度与设计要求相符合,坚决不能够以加深孔底的方式进行清孔。而钢筋笼的吊装工作,要在提前焊好的钢筋骨架的支撑下,使用大吨位的吊车将其吊装在钻孔内,并对钢筋笼的位置进行调整及固定。在此过程中,如果吊车长度不足以承载钢筋笼,工作人员就要对钢筋笼进行分段安装以及焊接。
(3)钢筋混凝土的灌注工作。工作人员将钢筋笼吊装完成之后,就要根据钻孔的整体数据,为其安装具体节长、厚度以及内径的导管,并使用螺栓或者是法兰盘等将导管的两端固定住,并且在浇筑混凝土之前采用橡皮圈将导管端口处垫住,并对导管进行密封性测验。而且,工作人员还要将导管的插入深度控制在距离孔底约0.2~0.3m的距离出,严格避免将导管插入到孔内泥浆中,并为导管的上口安装漏斗和隔水栓,在漏斗中全部装满砼之后,在将隔水栓放开,使砼通过导管内迅速地下落到孔内。工作人员在灌注砼的过程中,还必须积极不断地根据砼的灌注量将水压出,并且随着孔内砼储量的不断上涨,有步骤地将部分导管进行拆除,直到最后砼灌装完毕,而导管也拆除完毕。在灌注混凝土的过程中,工作人员还必须注意采用流动性与和易性强的混凝土,并切实保证混凝土的供应量等,推动砼灌注的顺利实施。
(4)工作人员必须对制作完毕的钻孔灌注桩进行养护,比如采用隔膜或者是喷洒防护剂等保护刚灌注完毕的混凝土,使混凝土迅速凝固成型等,最终促成钻孔灌注桩的完整施工。
结束语
总之,由于桥梁钻孔灌注桩施工技术的好坏直接对整个桥梁的整体结构会造成很大的影响,并会带来一定的后续问题,因此要对桥梁钻孔灌注桩施工全过程进行严格把关,只要这样才可以确保桥梁的质量,从而保证桥梁在以后的交通运输中发挥正常作用。
参考文献:
[1]唐先习.京福路公铁立交桥灌注桩施工[J].甘肃科技.2002(04)
[2]赵佑海,程玉双,毛丽娟.介绍灌注桩断桩处理的一种方法[J].黑龙江水利科技.2002(02)
[3]罗浩.冲(钻)孔灌注桩施工存在问题及原因分析[J].西部探矿工程.2004(08)
[4]吕益权.水下浇注混凝土灌注桩灌注事故的预防及处理[J].新世纪论丛.2006(02)