浅谈桥梁桩基础施工技术
2015-04-16陈由前
陈由前
(三明市市政工程管理处)
浅谈桥梁桩基础施工技术
陈由前
(三明市市政工程管理处)
当前,我国经济不断发展,在高速公路以及城市建设等方面获得较大成就。在桥梁工程中,桥梁桩基础起到重要作用,被深埋于地表下面,加之地下水位比较高,在施工的过程中要想保证其质量有很大困难,桥梁桩基础质量会受到影响,所以,我们对桥梁桩基础具体的施工技术进行分析,希望能够给同行以启发。
桥梁;桩基础;施工技术
桩基础是隐蔽性工程,在建设完成桥梁之后无法看到,但是桩基础施工质量直接关系到桥梁的稳固性以及安全性和使用寿命,尤其在底下地质不稳定进行桩基础施工,其施工技术更加重要。本文就笔者近期参加绿道桥梁建设的具体实例谈谈冲孔灌注桩的施工技术。
1 工程概况
三明市区城市绿道一期一标仁弘桥为多夸简支梁桥,该工程共需25根桩基,其中12根长15~21m、直接1m的钻孔桩,13根长6~15m、直接1m的人孔挖孔桩。该工程于2013年3月动工,桩基础工程于2014年9月30日完成。
该桥梁不仅具有较大的工程规模,还具有较为繁重的作业任务。桥梁位于陡峭山坡地带,地质结构复杂,岩层和土层穿插且土层中孤石较多,其中9、10号孔桩需要穿过冲积带,对孔桩施工技术要求极高。施工现场受环境、人员、设备等多重因素的影响,对施工作业和管理增加了一定的难度。
2 施工技术要点
在进行桩基础工程时,建设单位多次组织施工、监理、设计单位对现场进行考察,并与设计部门进行必要的技术交底工作,正确识别施工设计图纸,严格按照图纸中的要求进行施工作业。根据现场地形确定施工便道的开设,设备的摆放,泥浆池的设置位置等,以避免孔桩交叉施工时相互影响,减少不必要的开挖,尽可能的减少对生态的破坏。经过该工程,本文总结出以下几点施工技术要点:
2.1做好护筒埋设工作
在施工的过程之中,护筒内径应比钻头直径大200~400mm,本工程护筒直径大于1m,考虑刚度问题,在护筒顶端焊接加固圆环。另外,在上部要设置好溢浆孔,数量为1个或两个。在对护筒进行埋设的时候,为了保证其准确性与稳定性,一般情况下,要利用粘土对护筒和坑壁两者之间空隙进行填实,护筒排浆口和泥浆沟两者之间一定要是相通的,另外,护筒中心线和桩位线要保持在50mm左右[2]。如果在粘性土中,对护筒进行埋设的深度要保持在1m左右,护筒上口要比地面高100~200mm,从而防止泥浆面不断浮动导致坍孔,同时还要保证孔内浆面要比地下水位高出至少1m。
2.2做好泥浆搅拌工作
一般来说,依据工程当前状况,能够将泥浆划分成为人工泥浆和原土泥浆。前者就是按一定比例对水以及黏土和添加剂进行混合配制形成的一种混合物[3]。后者对于造浆技术要求低,这也就导致其成本比较低,可以满足施工的需求。在工程施工过程中要依据施工的实际条件与经济技术水平对造浆方式进行选择,本工程根据钻探资料,原土满足要求,固采用原土泥浆。在对泥浆进行搅拌的时候,一定要对其浓度进行重点掌握,保证泥浆合适的浓度,如果泥浆太稠就会对钻头施工以及清孔工作造成困难,并对工程施工进度和施工质量造成影响,如果泥浆太稀,就会对排渣工作造成影响,护壁效果也会下降。
2.3做好钻孔工作
(1)关于钻孔钻进。在钻孔就位之前,要针对钻孔准备工作仔细进行检查,对场地和钻机坐落处进行平整与加固,针对主要的钻具要做好检查和安装工作。冲孔时先在孔内灌注泥浆,根据地质土层情况调整泥浆比重,保证泥浆补给保持孔内泥浆面稳定,一般不宜多用高冲钻,以免扰动孔壁易引起塌孔、卡锤事故。经常检查钢丝磨损情况、卡扣松紧程度,转向是否灵活,以免突然掉钻。冲孔过程中严格控制进尺速度,泥浆循环量应根据底层和进尺速度加以调整,若进尺速度快而循环量小,泥浆必定粘稠而泥块沉渣多,影响成孔质量。终孔时,需对桩孔的孔深、孔径和是否到达持力层进行检查,符合设计及规范要求方可终孔。
(2)做好排渣以及清孔工作。在施工过程中,排渣和清孔的方式有掏渣法以及换浆法还有抽浆法与砂浆悬浮法等。①要做好第一次清孔工作。在钻孔到达设计高程之后,经过检查,在孔深以及孔径和孔偏斜与要求相符之后,抽净钻渣。一般来说,第一次清空的质量在一定程度上对工程整体质量有直接影响,不能因为还要第二次进行清孔而忽视了第一次清孔工作。第一次清孔工作基本上能够将大多数沉渣与泥块都清除掉,所以,清孔的强度很大,在清孔之后,泥浆的相对密度要保持在1.03~1.1之间,粘度要保持在17~20Pa·s之间,胶体率要大于98%。②做好第二次清孔工作。等到将钢筋笼和导管都安放好之后,用导管开展第二次清孔工作。在导管的顶部位置安装上一个弯头与皮笼,利用泵把泥浆都压到导管内部,从孔底沿导管外对沉渣进行置换。在孔的深度达到了相关要求之后,泥浆的相对密度要在1.1以内,粘度为17~20s之间,含砂率在2%以内,胶体率在98%以上,沉渣的厚度在200mm以内,在对沉渣厚度进行检测时要利用侧锤法[5]。
2.4做好钢筋笼加工和安装工作
钢筋种类以及钢号和直径一定要与设计规定相符,为了确保钢筋笼质量,要在加工场进行集中加工,之后利用拖板车运到桩位上,在钢筋对接的时候要利用闪光对焊。利用箍筋成型的方法对钢筋笼进行制作,也就是要在箍筋圈的上面将主筋位置标出来,之后在主筋上将箍筋位置标出来,之后将主筋长度范围以内的所有箍筋圈都在工作台上面放好,按照标记将位置对准,将箍筋依次扶正,逐根进行焊接好。在对钢筋进行连接的时候,要确保位于同一个截面上的钢筋接头数量要比主筋总数的一半少,两个接头之间距离要在50cm以上。严格按照图纸设计对钢筋笼骨架进行加工,保证钢筋长度和间距没有差错。在对钢筋笼进行起吊安装的时候要利用有效措施进行加固,避免变形,同时要将定位筋焊接在其四周,保证保护层的充足。
2.5做好混凝土灌注工作
在对混凝土进行配置的时候,要确保砂和碎石的良好级配,在一定程度上,保证混凝土具有良好的灌注质量,另外,混合料最大尺寸和结构物尺寸要匹配,对钢筋间距和在混凝土浇筑等进行有效控制。对于杂物含量这一方面,集料一定要与相关规范要求相符,如果有必要,可以利用清洗或者是过筛方式对不良杂质进行去除,本工程采用商品混凝土以避免材料、天气等因素影响混凝土质量。一般来说,要利用厚度为3mm的钢板对导管进行卷制和焊接,它是对混凝土进行灌注的一个基本工具,要结合桩径和桩长对直径进行决定,导管分节长度要比提升设备具体高度低,另外,还要确保其方便进行拆装和搬运,同时还要对连接的位置进行加强处理[6]。在孔内放置导管,导管要在桩孔中间,另外,要保证导管丝扣具有严密性。在对混凝土进行关注的时候,要对球胆进行充分利用,从而保证混凝土良好的浇灌质量。
3 关于异常状况处理
本工程桩基础施工中出现了塌孔现象,一根孔桩在钻进过程冲突遇连续强降雨,在停工一周后复工时未做好钻进速度和泥浆浓度的控制造成塌孔现象。在孔桩施工中因人员、天气、地质等因素会出现多种问题,对这些问题进行了总结分析,主要是坍孔、缩孔以及埋钻等现象,下文分别针对这些现象提出了相应的处理措施:
(1)对坍孔进行处理。在坍孔现象发生之后,要找出原因,对其进行分析和处理,可以适当加深护筒。结合现场的具体状况,增加泥浆比重,对孔壁结构进行改善。钻头在进入到液面的时候,一定要放慢速度,等到完全进入到浆液之后,匀速到达孔底,提钻的每次速度都保持在0.3~0.5m/s之间。如果坍孔现象比较严重,就要回填之后重新开始钻孔。
(2)对缩孔现象进行处理。如果有弯孔以及缩孔等现象发生,要把钻头提高到偏孔的地方并不断进行扫孔,一直到钻孔正直为止。若是弯孔现象比较严重或者是出现探头石,在偏孔的位置填上小片石或者是卵石和黏土混合物,等到填料已经沉实之后对其进行钻孔纠正。
(3)对埋钻以及卡钻现象进行处理。如果一次进尺比较多,泥浆在砂层之中沉淀速度太快,就会发生埋钻现象,如果钻头底盖没有合拢好,在钻进的时候会自动打开或者是在卵石底层中发生卵石掉落的现象,就会造成卡钻。这些现象在发生之后,钻头周围的地方就会有很多泥浆沉淀,从而导致侧阻力的发生。在这种时候,首要的就是对阻力进行消除,而不能强行处理,因为这样会导致钻杆扭断以及动力头损伤等。在发生了事故之后,要保证孔中的泥浆充足,确保其良好的压力,对孔壁进行稳定,避免坍塌事故的发生。
4 结语
综上所述,由于我国建设事业推进,桥梁需求也在不断提升,桥梁桩基础质量对桥梁整体结构有直接关系,其施工技术水平关系到工程质量与进度,是对桥梁进行建设的一个关键,同时也会对交付使用之后的质量与安全有着影响作用,在对桩基础进行施工的时候,会有各种问题发生,一定要及时采取有效措施进行处理,从而确保施工的良好质量。
[1]睢福.浅谈桥梁桩基础施工技术[J].科学之友,2010(19):63~64.
[2]杜惠萍.桥梁桩基础施工技术[J].价值工程,2014(04):133~134.
[3]李兴刚.桥梁桩基础施工技术[J].价值工程,2014(10):121~122.
[4]赵毅,何媛.刍议桥梁桩基础施工的质量通病及控制策略[J].低碳世界,2014(07):211~212.
[5]刘丽霞.桥梁桩基础施工技术探讨[J].交通标准化,2013(08):109~111.
[6]樊毅华.桥梁桩基础施工技术研究[J].中华民居,2012(10):261~262.
U445.551
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1673-0038(2015)20-0202-02
2015-4-28
陈由前(1982-),本科,从事市政工程施工工作。