浅谈道路桥梁工程中的钻孔灌注桩施工技术
2021-04-03贾志强
贾志强
中交一公局厦门工程有限公司 福建 厦门 361000
在道路桥梁工程中,通过钻孔灌注桩施工技术的应用,切实提升了钻孔灌注桩施工质量,在一定程度上加快了道路桥梁工程的健康发展。在具体施工的过程中,经过严格按照相应的施工标准,控制各环节施工质量,可以实现钻孔灌注桩的应用价值,为预期建设目标的顺利实现提供了必要的技术支持。
1 钻孔灌注桩施工技术的优点
在我国道路桥梁工程的不断建设进程中,钻孔灌注桩施工技术得到了广泛应用,通过将这种技术应用于施工过程中能够发挥很多优势,主要的优点表现在以下几方面:第一,该技术的噪声相对较小,不会对周围居民造成很大影响,通过钻孔灌注桩的应用也能够控制震动幅度,提升施工效率。第二,该施工技术的适应性比较强,在施工的过程中面对不同地质条件,借助于该项施工技术能够有效保证地基承载力,从根本上控制不均匀沉降,为道路桥梁的安全性奠定了基础。第三,桩径的确定比较容易,在道路桥梁施工中,通过钻孔灌注桩施工技术的应用能够结合不同的地质条件选取桩径,并且与承重荷载相适应[1]。第四,在配筋方面相对容易,通过应用钻孔灌注桩施工技术,在桩身配筋方面的选择余地比较大,可以根据承重荷载的具体要求进行合理搭配,还能够满足抗震方面的需求。
2 钻孔灌注桩施工技术分析
2.1 施工工艺及流程
在道路桥梁工程中,对钻孔灌注桩施工技术进行应用时,主要的施工流程包括以下几个步骤:第1步,施工准备;第2步,埋设护筒,将钻机准备到位;第3步,黏土制浆;第4步,钻进成孔;第5步,清孔;第6步,吊装钢筋笼;第7步,接桩导管以及混凝土漏斗;第8步,二次清孔;第9步,灌注混凝土;第10步,将导管进行拆除;最后,钻机移位。
2.2 施工测量以及护桩设置
在施工测量作业中,对设备的精确度具有较高要求,一般来说,在测量放样过程中,所采用的仪器为全站仪明确桩中心位置,对护桩位置进行明确标注之后需要应用交汇法进行交点位置的确定,这样能够为中心点的负荷奠定良好的基础,防止孔桩位置出现较大偏差,有利于将偏差控制在合理范围之内。
2.3 埋设护筒
对钢护筒进行制作时,原材料的厚度为10mm钢板,保证护筒的圆顺性。对桩径进行设计的过程中需要在原基础上增加40cm,以此作为冲击钻护筒的内径,对护筒进行埋设时,还需要充分适用施工现场的地质条件以及水文环境等等,合理地调整护筒高度,要将护筒超出地面0.3m左右[2]。
2.4 泥浆护壁
对于碎石土来说,由于其具有一定的特殊性,在地质环境清孔作业时需要采取相应的泥浆护壁措施,保证取得较好的钻孔效果。对泥浆进行选择时,一般以膨胀土原料为主,这样能够保证施工质量,也能够提升成孔效率。对于成孔作业来说,不仅要具有稳定性,也需要选择性能较好的泥浆,构建运行效率较高的泥浆循环系统,能够为不同的施工作业提供可靠支持。对于钻孔作业来说,由于工作量相对较大,一般采用分段连续作业模式,加大检测力度,一般每隔2~3h就要检验一次,当中断时间超过2h的情况下需要对岩土层的相关情况进行密切观察,做好采样工作,全面分析地质变化规律,还要做好相关的数据记录,在此基础上与勘查资料进行比较,如果发现孔位的偏差比较大时需要及时调整。除此之外,在不同的岩石样品方面需要进行编号,在特殊要求下需要进行密封保存。
2.5 钻孔施工
在钻孔施工作业中,需要根据施工现场的实际情况对孔内水位进行合理调整,超出护筒底脚的水位高度应该达到0.5m以上。对于钻头速度也需要进行控制,防止发生速度突变问题,所产生的土砂需要及时地转移到特定的场所,在一次成孔过程中,如果深度达到设计要求后需要进行全面检查,不管是孔位、孔径又或者是深度都要与设计要求相适应。如果施工现场的环境比较复杂时,需要对异常情况进行有效处理,第一,如果轻微塌孔需要提升泥浆密度,若塌孔现象比较严重时需要进行再次钻进作业。第二,如果发现存在流沙的情况下,应该提升泥浆密度,在原基础上提升孔内压力[3]。第三,如果出现了钻孔偏移现象,需要对钻机位置进行灵活调整,如果倾斜幅度比较大时,需要进行回填和重钻。第四,针对钻孔问题可以提升孔内泥浆密度,在此基础上采用上下反复扫孔的方法。第五,如果出现了卡钻现象,一定要避免强制性提起,合理应用相应的辅助设备使得钻头松动,再将钻头提起。
2.6 清孔
当孔深达到了相关要求之后,需要及时开展清孔作业,在清孔的过程中需要尽可能地减少孔底沉淀问题,合理的提升钻孔桩的承载力。在钻孔过程中也需要合理应用泵吸反循环系统,合理的提升钻头高度,将钻头与孔底之间的距离,调整在10~55cm之间,对泥沙的含沙率需要及时检测,与换入泥浆的含沙量进行对比,如果二者相适应可以停止。在实施洗渣换浆作业时需要注入新鲜的泥浆,孔内水位需要合理控制,防止发生塌孔现象。当清孔作业完成之后需要安排相关的技术人员检查沉渣厚度,与相关要求相适应之后,才能够开展后续施工作业。
3 钻孔灌注桩施工质量控制
3.1 成孔质量控制
在清孔施工过程中,施工单位往往忽略了对泥浆指标的检测,使桩基成孔的质量难以得到保证,因此,在清孔时应做好泥浆指标的检测,一旦发现问题要及时纠正钻孔速度等等,与泥浆的质量也存在着密切地联系,所以,在具体施工过程中需要对相关影响因素进行严格控制:第一,确保桩基成孔质量。对于超声成孔垂直度来说,需要在施工阶段进行严格控制。如果该项施工作业未能够达到相关要求,很容易影响后续施工,为了防止钻孔倾斜问题的发生需要对钻机钻头的垂直度进行检验,保证钻机的合理定位以及钻机的稳固性。第二,对于装备以及孔钻深度来说需要进行严格控制,如果完成护筒埋设之后,可以使用GPS复核护筒顶面的高程,保证中心线的误差控制在5cm之内,要想进一步保证成孔质量还需要控制深度,可以使用钢测绳方法进行测定。第三,控制孔内外平衡,若被打破的情况下需要加入泥浆,调整泥浆液面的高度,防止塌孔问题的出现。第四,控制装机速度。在钻头升降过程中,需要对速度进行有效控制,防止出现坍塌、缩颈等问题。对于旋挖钻头进行升降时,需要将速度调整在0.75~0.8m/s之间,根据现场实际情况,地质条件等等控制成孔灌注桩的钻进速度,合理地减少施工时间,降低局部坍塌的发生概率。
3.2 成桩质量控制
对钢筋笼进行具体制作以及吊装的过程中需要做好质量控制工作,一般可以从以下几点着手:第一,在钢筋笼制作过程中需要对尺寸、主筋间距以及螺旋筋间距进行控制,防止偏差过大;第二,在钢筋笼保护层的制作过程中,需要将其固定于主机位置,一般每隔两米布置4个钢筋笼,这样可以减少孔壁的负面影响,也能够保证保护层的厚度;第三,对钢筋笼进行吊装的过程中需要对准孔位,控制垂直度以及下放速度,避免钢筋笼变形;第四,对泥浆以及混凝土技术相关施工指标要进行控制,尽可能地减少摩擦力以及浮力,防止钢筋笼上浮;第五,在混凝土灌注过程中需要控制灌注速度,避免钢筋笼上浮。
3.3 混凝土灌注质量控制
在混凝土灌注的过程中需要对其施工质量进行严格控制,一般可以从以下几点着手:第一,针对混凝土配比进行合理优化,保证混凝土的充分搅拌,尽可能减少混凝土运输时间,这样可以防止出现离析又或者是泌水现象;第二,在混凝土灌注之前,需要将导管与孔底位置控制在30~50cm左右,将导管埋入混凝土中深度要达到2~6m,导管拔出时也需要控制速度。第三,在灌注时还需要控制施工的时间以及速度,合理的提升导管,混凝土灌注时间不能够超过初凝时间;第四,对于成桩进行质量控制时,需要严格控制桩身混凝土的浇筑高度,一般应该高于桩顶设计标高的0.5~1m,合理凿除多余部分,剩余的部分不能存在浮浆以及夹泥。
4 结束语
综上所述,在道路桥梁施工中,钻孔灌注桩是一项重要的施工内容,具有一定的隐秘性,很容易出现各种各样的问题,对道路桥梁工程的后续使用留下了诸多安全隐患,所以需要选择有效的施工技术提升钻孔灌注桩施工质量。在具体施工的过程中,要想满足道路桥梁工程的现代化发展需求,需要对钻孔灌注桩施工技术进行灵活应用,并且还需要掌握相关的质量控制措施,在根本上对各环节施工质量进行有效控制,从而实现钻孔灌注桩的施工目标,为我国道路桥梁工程的快速发展奠定良好基础。