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公路桥梁钻孔灌注桩施工技术研究

2021-12-02冯斌

商品与质量 2021年44期
关键词:护筒灌注桩钻孔

冯斌

安徽省路桥工程集团有限责任公司 安徽合肥 230001

新时期国家城市化进程不断深入发展带动公路桥梁建设事业不断进步,钻孔灌注桩在公路桥梁中的应用频率也越来越高。在应用钻孔灌注桩技术时,必须了解该技术的特殊性,严格按照对应步骤展开施工工作,了解钻孔灌注桩在公路桥梁建筑施工中可能出现的问题,制定好预防措施和应急处理措施,保障公路桥梁基本质量满足后期使用要求,促进国内公路桥梁事业更好发展。

1 公路桥梁施工中钻孔灌注桩概述

在公路桥梁的施工过程中,钻孔灌注桩技术就是通过人力进行挖掘或者机械钻孔等方法在工程地基当中打出桩孔,再通过钢筋孔将混凝土材料灌注进桩孔当中,进而产生一个桩体,该桩体能够有效提升地基结构的稳定性,进而使公路桥梁的稳定性得到保障。对于公路桥梁施工的要求与施工特点存在一定的差异,所以在其中应用钻孔灌注桩技术时也会有些许不同。在通常情况来看,在公路桥梁施工当中较为常见的灌注桩技术类型有挖孔灌注桩、钻孔灌注桩和沉管灌注桩等,其中应用最为广泛的就是钻孔灌注桩。该技术的特点主要为方便、快捷,同时适用性强,能够适应多种类型的公路桥梁施工。除此之外,与其他技术相比,钻孔灌注桩技术的施工成本更低,能够使企业的经济效益得到保障,因此,钻孔灌注桩技术一直备受各大施工单位的青睐[1]。

钻孔灌注桩的特点是适应性强,施工操作相对简单并且对于设备的投入较小等,但是由于许多的钻孔灌注桩施工都是在地下进行,在进行施工时不能通过肉眼直接观察施工情况,并且在成桩以后也不能直接验收。所以就有必要对施工时可能出现的质量问题与事故进行分析并预防,进而有效地确保钻孔灌注桩的施工质量与基础工程的安全性。

在进行钻孔灌注桩之前,首要任务就是要做好施工地形的勘探工作,再对施工方案进行制定。在工程施工的准备工作阶段,相关工作人员要对施工现场的勘察数据进行全方位的分析,并结合自身条件来对施工方案进行科学化设计。相关管理人员对于施工方案要进行严格审查,对于施工中要用到的技术与措施进行充分了解,明确是否符合施工标准,并且对于可能发生的施工安全事故或者突发情况进行预防,制定相应的应急处理办法,确保施工过程的科学性与安全性,为工程施工的稳定进行创建一个良好的环境。除此之外,相关工作人员应该对施工现场的环境因素、气候因素、地理情况等进行全面的了解,对于施工区域的气候特点要准确掌握,进而确保工程施工方案的可靠性。同时要对施工设备做好维护与更新工作。在进行公路桥梁施工时,一般情况下会用到大量的水,因此,在进行实际的施工过程中,对于灌注桩施工中可能应用的各种设施应该进行充分检查,对于泥浆池与沉淀池之类的必要硬件设施进行充分完善,从而保证在施工开展过程中水泥浆循环系统应用的有效性,给施工的顺利开展提供良好的基础条件[2]。

2 公路桥梁钻孔灌注桩施工注意问题

2.1 孔壁坍塌

在公路桥梁施工建设中,孔壁坍塌属于常见现象,多是由于护筒埋设不合理所致。比如护筒埋设在硬土层50m位置,施工操作不当。对于孔壁坍塌问题,应当遵循施工建设标准,维护桩基稳固性,同时使转盘处于水平状态、钻杆处于垂直状态。当发生孔壁坍塌问题后,施工人员及时拆除护筒,回填泥土,确保护筒重新埋设之后,顺利开展后续操作。

2.2 掉钻

公路桥梁施工建设期间,极易出现卡钻、掉钻问题,施工人员必须关注该类问题。通常情况下,在安装工具设施时,不注重紧密性分析,钻杆与接头连接不紧密、钻杆质量不佳、钻头接触不紧密、滑丝等,都会引发掉钻问题。当工程人员强行扭转钻头,也会出现掉钻问题。在施工建设期间,为了防止出现掉钻问题,施工人员使用钻头前,应当全面检查钻杆、钢丝线、钻机等,及时更换破损零部件,以此加强钻孔灌注施工稳定性,使安全事故率降低。

2.3 钻孔偏斜

当钻机稳定性不足时,零部件会发生老化现象,将会导致钻架机松动,使钻杆稳定性降低。开展钻孔操作时,当钻头前方存在障碍物,遇到高硬度石块时,将会造成钻头偏斜。钻孔深度大,钻颈长,对钻孔稳定性影响比较大,极易产生钻孔偏斜问题。所以,当工程建设出现上述问题时,施工人员要做好准备工作,全方位检查工具质量,维护零部件性能稳定性,使钻孔偏斜率降低。当石头硬度较强时,需要应用钻机、低锤敲碎,同时应用低标号混凝土填平,当钻孔孔径、实际要求相符时,必须确保公路建设进度[3]。

2.4 钢筋笼上浮

当泥浆比重严重超出设计要求,增加钢筋笼浮力,混凝土流动性不足。当导管埋深过大时,导管出料口和钢筋笼底部间距小于1m,混凝会对钢筋笼产生反冲力影响,此时沉渣就会带动钢筋笼上浮。为了避免出现钢筋笼上浮问题,灌注施工期间,确保混凝土流动性,适当提升灌注速度。添加外加剂,避免混凝土进入钢筋笼时影响流动性。当混凝土接近钢筋笼时,需要将导管埋设控制在1.5-2.0m。混凝土浇筑期间,必须明确浇筑标高与导管埋深,若混凝土渗入到钢筋笼低端2m时,则应当将导管提升至钢筋笼低端上部[4]。

3 公路桥梁施工应用钻孔灌注桩技术的前期工作

3.1 强化施工地水源及构筑物质检监测

公路桥梁钻孔灌注桩施工前,管理人员要分析实地水质情况,水源水质不满足建设要求,采取调水、过滤方式,保证水源水质供给标准,满足持续施工需求。使用中以工业排放标准约束用水、排水,避免水源污染,提高水资源循环利用效果。对灌注的构筑物,也要做好质检监测,做好记录。

3.2 对施工人员强化专业培训

施工人员的专业化水平直接影响公路桥梁钻孔灌注桩的建设效果,故需针对钻孔灌注桩施工步骤,落实有效培训。现阶段工程施工人员综合水平正处于持续发展阶段,但其整体学历不高,学习时间、能力不够,不满足公路桥梁工程建设需求。故可在施工前聘请经验丰富的操作人员规范化钻孔灌注桩施工示范,确保施工人员掌握安全知识、专业施工知识,减少施工中的失误,控制工程质量、成本及安全。

4 钻孔灌注桩施工技术在公路桥梁工程中的应用

4.1 前期准备

(1)全面勘察。施工前,工作人员落实全方位勘察,对施工场地及周边环境周密勘探,分析地质、水文、气候、人文等因素可能对施工造成的影响,若发现安全隐患,及时排除。结合勘探结果,确定施工的方案、流程,制作设计图纸,配置应急预案,规避施工中可能出现的质量问题和安全问题,将安全、质量隐患降到最低。

(2)控制建材、设备质量。钻孔灌注桩应用涉及混凝土、外加剂、砂、水泥等多种建材,材料种类多、用量大,一项或多项材料、设备出现质量问题,都影响公路桥梁整体质量。故施工前需要准备好多种技术要求的水泥、砂石、外加剂等,并从以下几个方面控制好建材、设备质量。①从正规厂家采购材料,对多种原材料分别质检,质量达标后运送到施工场地存放,存放地做好防潮、防雨保护。②优化机械设备准备,对钻孔灌注桩设备进行校准,使用前检查设备工作状态,提前试车,做好维护保养。③结合钻孔灌注桩技术、具体公路桥梁施工要求,设置好施工规划,确保设计规划可行,也确保钻孔灌注桩在公路桥梁施工中有章可循。

4.2 护筒埋设及泥浆制备

(1)护筒埋设。护筒埋设结合公路桥梁实际情况按照工艺流程、标准操作。一方面,护筒埋设前,以全站仪坐标放样,确定埋设坐标,控制护筒埋设精度,避免人为误差影响建设质量。另一方面,要确保护筒埋设符合桩及护筒中心线重合要求。

(2)泥浆制备。泥浆制备是建筑工程浇筑工作必不可少的环节。泥浆制备中的材料种类及用量需针对工程需求选择,但其需满足以下几个基本的质量要求:泥浆胶体率须>96%;泥浆相对密度须在1.2以上;具体施工中,将黏土打碎,装入护筒,钻孔灌注桩以冲击锤冲击原理,对灌注桩击打,将黏土转为泥浆,之后制造优质泥浆便于施工。对于砂浆制备,则需要控制好添加剂、水及黏土配比,确保配比满足钻孔灌注桩技术要求。

4.3 钻孔清孔

钻孔清孔是否满足施工要求直接决定钻孔灌注桩技术应用效率,进而影响公路桥梁整体建设施工质量。

(1)钻孔。钻孔结合钻孔灌注桩技术规范钻进,并结合公路桥梁项目要求,在确定地质条件后,选取合适的钻孔方式、钻头,确保钻孔满足设计规范。钻孔中要控制好冲击力度、方式,若钻孔遇到坚硬地质,可选择冲击力突出的钻孔方式,若岩石地质特殊,也可采取爆破方式处理后再冲击钻进。松软地质采取中小冲程方式,连续、缓慢钻孔。钻进过程中,护筒及桩架保持垂直度,控制钻孔误差。若钻孔中倾斜度超出误差极限,应停止并调整钻进角度。钻孔达到公路桥梁施工设计要求后,提高钻杆钻头,让钻头、孔底保持一定距离空转。

(2)清孔。钻孔完成后,钻孔内会残留诸多残渣,需及时清理,保证孔内干净。钻孔环节控制好钻进速度,匀速钻进的同时,配合泥浆灌入,将残渣及时排出。经检查清孔符合施工要求后对孔洞实施保护,避免杂物落入。

4.4 钢筋笼制作、吊放

制作钢筋笼时结合钻孔灌注桩技术的应用要求,控制钢筋笼外形、长度、直径、规格、焊接方式、质量,使钢筋笼各项指标均满足设计规范。吊装必须确保清孔到位,由专业吊机吊装到钻孔灌注桩上方,调整钢筋笼位置,保持垂直吊放。为避免吊装过程中碰到孔壁,影响钢筋孔及孔壁质量,也避免导致杂物掉落到孔内,需及时匹配好清理工作,钢筋笼下放由人工协作完成,吊装完成之后要及时加固钢筋笼,确保钢筋笼安装整体稳定性,也避免其对孔壁造成破坏[5]。

5 公路桥梁施工中钻孔灌注桩的质量控制方法

5.1 制定科学的施工管理计划

在进行公路桥梁钻孔灌注桩的施工时,一定要注意施工环境与实际施工情况,千万不能盲目地追求施工进度。并且,应该以全面施工要求作为相关的施工标准,来对施工条件以及技术人员的施工能力进行相应的衡量,细化合同条款,将施工的具体内容分解为各个阶段,制定科学合理的施工方案。对于工程的施工进度务必掌握好,需要保证工程在规定时间内顺利竣工。与此同时,对于施工技术来说,需要具备一定的灵活性,结合实际情况对施工方案进行不断地调整,在确保施工方法有一定的可操作基础上保证经济性。另一方面,要对施工过程中的各个影响因素进行充分考虑,比如气候因素与地质条件等。

5.2 加强材料质量的管理

在进行公路桥梁钻孔灌注桩的施工过程中,加强材料质量的管理是非常重要的,相关部门需要通过多人同时采购的方法来进行质量管理。可以制定多种采购方案,对不同厂家的材料质量与价格进行对比与分析,最后结合采购方案以及材料质量、价格来选择最为合适的施工材料。在采购时,一定要结合实际情况来选择质量符合标准且性价比最高的生产厂家。另一方面,提高采购人员的素质水平与强化对采购人员的监督管理也是十分关键的,这样能够防止采购人员在购买材料时不规范操作[6]。

5.3 落实责任

在进行公路施工安全管理工作的过程中,一定要制定严格的责任制度,并将其落实到每一个部门与施工人员当中。建立安全施工管理责任制不单单是建立完整的安全生产责任体系,还是建立一个安全施工管理的约束机制,这样才可以使安全施工与安全管理理念贯彻到公路工程的施工建设当中,进而达到每个环节都有人负责,每件事都有人管理的目标,使岗位责任制度与施工安全管理得到进一步落实。这样做的目的是保障公路工程施工建设顺利实施,降低施工过程中发生安全事故的几率。

6 结语

社会现代化发展进程中,政府开始高度重视公路桥梁建设工程。随着公路工程数量持续增加,相应提升国民经济水平。在公路桥梁施工中,广泛应用钻孔灌注桩施工技术,该项技术具备较强适应性,施工建设成本低廉。然而,钻孔灌注桩技术具备隐蔽性特点,因此施工人员容易忽略潜在问题,从而导致工程项目存在安全隐患。所以,施工企业开展施工操作时,必须加大关注度,深入分析钻孔灌注桩施工存在的问题,深入研究和分析钻孔灌注桩施工技术。

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