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桥梁桩基础钻孔灌注桩施工技术探析

2021-04-12何立东

智能城市 2021年14期
关键词:清孔桩基础灌注桩

何立东

(甘肃路桥第三公路工程有限责任公司,甘肃兰州 730030)

钻孔灌注桩作为一项隐蔽性工程,不仅是桥梁施工的重要组成部分,也是桥梁结构的基础性功能。在具体实践中,由于钻孔灌注桩的整体施工难度较大,且对施工质量的要求高,施工单位应进一步加大对钻孔灌注桩施工质量的监管力度,严格控制桥梁桩基础的钻孔灌注桩施工质量,减少意外事故的发生,保证桥梁工程施工的顺利进行。文章以某桥梁工程为例,具体针对桥梁桩基础钻孔灌注桩施工技术的构建进行详细分析。

1 工程概况

该桥梁全长15.265 3 km,道路宽度为26.8 m,设置了双向四车道。施工单位通过对该桥梁工程展开为期一周的现场勘察后,结合实际情况,决定采用灌注桩基础施工技术进行施工,确定选用长为125 cm的桩基,单桩最大长为36 m。实践表明,钻孔灌注桩基础技术在桥梁施工中具有较多的优势,突出表现在施工技术施工效率高、成本低、适应性强等多个方面。

2 桥梁桩基础钻孔灌注桩施工技术构建

2.1 施工前的准备工作

由于桥梁工程的整体施工周期较长,为了有效预防与减少桩基础施工问题,需要充分做好施工前的各项准备工作。

认真做好杂物的清扫工作,为桩基础施工提供有利的条件,减少对桥梁脏基础施工质量的影响。根据施工现场的具体情况,借助压路机与挖掘机等设备对施工场地进行平整处理,以免为后续施工留下安全隐患。先开展土方围堰筑岛作业,为后期的钻孔灌注桩施工提供良好的作业环境。做好施工用具的准备工作。施工人员应结合施工现场的土质情况合理选择冲抓钻规格,常用规格为80、120、150 cm,依据钻深有序开展钻孔灌注桩作业,提升桥梁基础结构稳定性[1]。充分做好泥浆的制备工作,高度重视膨胀土与优质黏土的有效利用率,并借助固化剂与化学助剂提升泥浆的应用质量。对泥浆原料实施科学配比,保证钻孔灌注桩的施工效率。

2.2 测量放样

施工人员应根据桥梁桩基础的所处位置,结合桩位要求,采用全站仪与拉线法合理设置控制桩,对护筒与钻机的位置进行确定[2]。在测量放样过程中,施工人员应严格规范各项操作行为,为钻孔灌注桩的形成奠定良好的基础。

2.3 护筒施工及钻机就位

施工人员应根据护筒独有的功能特性,对其制作与埋设要求进行综合考量,提升钻孔灌注桩施工的专业化水平。

(1)选择厚度恰当的钢板,通过弯卷的形式将其制作成护筒。

(2)护筒内径=控制在0.2~0.4 m之间,利用焊接加劲环提升护筒上口与下口的处理效果[3]。

(3)对护筒埋深进行严格控制,确保护筒施工作业可以高效完成。

就钻机就位环节而言,施工人员应认真评估与检查钻机的性能,客观分析其能否满足桥梁桩基础施工的相关要求。依据桩位对钻机位置进行最终确定,确保其与地面保持垂直的状态,增强设备运行的稳定性。施工区域地面缺乏充足的承载力时,立即实施硬化处理,保障钻机可以精准就位。

2.4 钻进、成孔及清孔

(1)钻进。

待前期准备工作就绪后开展钻进作业,施工人员应树立强烈的孔深控制意识,密切观测钻孔的垂直情况,并借助深度计算器准确控制孔深。施工人员需要客观评估钻进期间护壁泥浆比例的合理性,降低后期施工过程中的塌孔风险,提升钻孔灌注桩的适用性。

(2)成孔。

钻进深度达到具体的设计要求后,对钻渣实施对比分析,确定该区域的地质条件是否可以满足钻孔灌注桩的相关施工要求,若发现其无法满足设计要求,应马上处理。针对满足设计要求的钻孔,对其孔径与孔壁等参数进行认真检查,避免对桥梁桩基础的质量造成不良影响。施工人员利用测绳测量孔深,并做好相应的记录工作,为后续的清孔作业提供便利的条件。

(3)清孔。

为了降低后续施工过程中的断桩发生率,应认真做好清孔作业,将孔内的沉渣彻底清除干净。清孔采用换浆法,泥浆密度控制在1.05~1.15 g/cm3之间,使用最大泵量连续循环10~20 min[4]。待清孔作业完毕后,施工人员借助标准测绳对孔沉渣进行测量,若沉渣满足标准要求,成孔作业结束,可以移位钻机。清孔作业完成后,施工人员应对孔深与倾斜度进行二次检查。

2.5 钢筋笼施工

目前,我国多采用长线法来制作钢筋笼。一般情况下,桩长都控制在15~46 m之间,桩长短于15 m一次制作完成,桩长超过15 m的需要通过分段制作的方式完成。施工人员应结合桩长设计长度的不同完成桥梁桩基础的编号工作,避免对相邻钢筋笼的绑扎效果造成不良影响。

安装钢筋笼时,需要使用25 t吊机,并提前设置好相应的对称性吊点,对护筒实施固定处理,再借助吊架在指定位置处安装钢筋笼。在安装钢筋笼的过程中,应合理控制吊机的速度;安装结束后,客观评估安装质量与效果,确保其满足相关要求,保证钻孔灌注桩的性能良好。

2.6 导管安装

在钻孔灌注桩施工中,合理安装与应用导管。检查导管的具体规格、拼接构造与质量,在有必要的情况下,可以对其实施试压与试拼。导管长度应满足浇筑施工的具体要求,并进行编号,确保其处于良好的应用状态当中。以垂直的形式下方导管,速度缓慢,由工作人员记录具体的下放数量,对放入后的长度进行确认,确保导管长度满足施工要求。将导管小幅提起,底口与孔底之间保持30 cm左右的距离,以便可以满足导管合理安装的要求。导管安装结束后,实施二次清孔作业,由监理工程师对清孔作业进行检查,确保其可以满足后期钻孔灌注桩施工的相关要求。

2.7 灌注施工

灌注施工是钻孔灌注桩施工中较为关键的一个环节,此环节施工质量的优劣会直接影响桥梁桩基础的性能。

依据桥梁混凝土结构的安全要求科学调整混凝土的配合比,选择质量上乘的原料来保证其强度,提高和易性等。施工人员借助外加剂进一步增强灌注施工环节中混凝土的实际应用效果,例如缓凝剂、粉煤灰等。在灌注施工过程中,混凝土的初凝时间应大于4 h,坍落度控制在18~22 cm之间,充分发挥混凝土结构的应用价值。在混凝土灌注作业期间,选用连续不间断的作业方式,对导管埋深进行严格控制,提升桥梁桩基础结构的整体质量。

在灌注施工期间,若将桩顶浮浆作为桩顶混凝土,会对桩顶混凝土的质量产生不良影响。混凝土的实际灌注标高要稍微大于设计标高,一般情况下高出1 cm即可,不仅可以为桩顶浮浆渣层的清除工作提供便利的条件,也能够进一步保障桩顶混凝土的质量,减少接桩情况的发生。

2.8 超声波检测

待灌注施工结束后,施工人员采用超声波检测法对钻孔灌注桩的质量检测进行全面检测,有效降低桥梁桩基础施工前的风险系数。认真检查钻孔灌注桩的完整性,并对其进行客观分析与检测,及时处理灌注施工的缺陷,提升钻孔灌注桩的实际应用效果。

3 钻孔灌注桩施工常见问题与对应的处理措施

3.1 断桩处理法

针对位置处于地下水位以上,且直径较大(1 m以上)的断桩,先将其桩孔内的泥浆抽掉,再借助钢筋笼的保护作用对桩孔内浇筑的混凝土面实施凿毛处理,并对钢筋进行彻底清洗,再继续进行混凝土浇筑作业。针对位置处于地下水位以下的断桩,可以借助直径比原桩直径相对较小的钻头,在原桩位置处进行钻孔[8]。待钻到距离断桩部位以下恰当深度时再次进行清孔操作,在断桩位置处再增设一节钢筋笼,并将笼的下半段埋到新的钻孔中,再浇筑混凝土。

3.2 导管堵塞处理法

若发现导管被堵塞,且混凝土浇筑施工处于初凝阶段时,就要立即将导管吊起,并借助钢轨或其他重物对导管内的堵塞物进行冲击,直到将堵在导管内的混凝土冲散干净。也可以利用高压水将堵管内的混凝土冲掉,再对导管实施混凝土浇筑。在浇筑过程中,应连续、快速进行混凝土浇筑,确保泥浆与混凝土均处一致流动的状态,避免导管再次发生堵塞的情况。

3.3 钢筋笼上浮处理法

混凝土上升接近至近钢筋笼下端时,适当降低浇筑速度,降低混凝土面的上升动能,防止钢筋笼在被顶托的过程中出现上浮。钢筋笼被埋入一定深度的混凝土中,将导管向上提升,减少导管的埋入深度,保证导管下端可以高出钢筋笼下端,保持一定距离时,再按照正常速度进行浇筑。正常情况下,该方法可以有效防止钢筋笼上浮。进行混凝土浇筑施工前,将钢筋笼与孔位护筒固定在一起,可以有效防止钢筋笼上浮。

3.4 强化施工人员的培训

为了有效应对钻孔灌注桩施工常见问题,应确保施工人员具备过硬的施工技术与专业的能力及素养。为此,施工单位应结合钻孔灌注桩施工要求,针对施工人员定期开展专业化培训,以此提高施工人员的整体素质。施工单位应建立与完善相应的激励机制,对施工人员的各项操作行为进行严格规范。施工单位始终保持高度的责任感,对桥梁桩基础施工状况进行多角度与全方位分析,不断积累钻孔灌注桩施工经验,完善钻孔灌注桩施工技艺。

4 结语

综上所述,钻孔灌注桩施工技术的各个环节均较为复杂,极易受到外界因素的干扰,整体施工难度较大。因此,在具体施工期间,施工技术人员需要结合桥梁工程的特点与实际情况确定施工工艺,严格控制桥梁桩基础钻孔灌注桩施工的质量,始终遵循“以预防为主”的施工管理理念,以此进一步提高桥梁工程的施工质量,促进我国道路交通事业健康发展。

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