关于公路工程路桥桩基施工技术的思考
2022-08-31何少锋
何少锋
(重庆交通大学工程设计研究院有限公司,重庆 400074)
公路工程作为连接各个地区的重要交通枢纽,在推动社会经济发展方面有着巨大的贡献,因此公路工程施工质量必须要保持在一个非常高的水准层面。路桥桩基作为公路工程施工的核心环节,该环节的施工质量将决定公路工程的整体质量是否能够达成既定目标。所以研究在施工过程中具体运用的施工技术,以及常见问题的质量控制技术,有着极高的现实意义。
1 公路工程路桥桩基施工常见的问题
1.1 缩孔及孔斜问题
缩孔及孔斜问题是现阶段路桥桩基施工过程中最常见的问题之一,当出现该类问题时,钢筋笼将无法完成下放,且修复需要花费的成本与时间也非常高。观察实际施工过程可以看出,现阶段缩孔现象出现的主要原因是路桥桩基施工的环境较为恶劣,容易发生碎石倒灌的现象,继而使钻孔逐渐缩小。而造成孔斜的原因就非常复杂,譬如在钻孔时,若遇到探头石、砂卵石层时,钻头会因为地质的原因自发地出现一定的倾斜,又如,在进行钻孔时,并没有对钻孔位置进行全面的测量,也会导致孔斜出现,以及在钻孔作业中,若没有进行有效的质量检测,如未对钻头的实际情况进行监测,投入作业的钻头并不能满足实际作业需求,也会导致孔斜现象的出现。
1.2 塌孔问题
塌孔问题,也是目前路桥桩基施工的常见问题,与孔斜问题类似,导致塌孔出现的原因也并不唯一。在进行钻孔作业时,若未能根据既定需求进行作业,在作业期间就会出现力量不足、钻孔深度不足等现象,从而导致塌孔的出现。又如,孔壁的泥浆稠度若无法满足施工的既定要求,则在作业期间孔壁自身就极有可能发生塌陷,继而使孔壁不能正常提供功能,并引发塌孔现象。在进行护筒埋设作业时,若护筒的埋深也未能达到既定要求,最终进行回填时运用的材料质量也不合格,同样也会导致塌孔现象的发生。
1.3 钢筋笼偏位问题
钢筋笼偏位问题,亦是现阶段路桥桩基施工过程中频繁发生的问题之一,该问题的产生同样会对整体施工质量造成极大的影响。通过观察实际施工过程可以看出,钢筋笼偏位问题出现的原因主要有四个:其一,在吊装钢筋笼时并未按照既定的施工要求进行,导致下方过程中出现倾斜现象,致使偏移问题的出现。其二,当开展混凝土灌注时,并未对混凝土导管的所在位置形成有效的控制,而若是混凝土导管底部与钢筋笼之间存在距离,在开始灌注后,混凝土与钢筋笼之间会形成裹力,从而导致钢筋笼上浮,继而出现偏移问题。其三,钢筋笼的制作与施工实际需求存在差别,存在过长或过宽的现象,当出现这样的问题时,钢筋笼必然发生位置偏移问题,同时钢筋笼规格与既定需求存在出入,必然会导致实际刚度出现差别,会为整体质量埋下严重的安全隐患。其四,在下放钢筋笼时,并未对孔内的杂物残渣进行处理,这会导致钢筋笼在下放过程中,遭受些许不必要的阻力,从而导致细微的偏移出现。
2 公路工程路桥桩基施工常用的技术
2.1 钻孔施工技术
钻孔施工技术,如图1所示,是路桥桩基施工过程中运用到的核心技术,通常情况下,在正式开始钻孔时,都必须事无巨细地做好所有准备工作,这是钻孔顺利开展的必要前提。其次,一定要对钻孔过程进行全面的监测,譬如若在钻孔过程中遇到较为坚硬的材质无法继续下钻时,应及时停止钻孔,对材料、地质进行二次分析,并制定相应的突破方案,如更换强度更高的钻头等。在钻孔过程中,必须要跟着钻孔进度,做好相应的施工记录,要记录不同深度土层的实际变化,根据数据记录来判断钻孔继续下钻的可能性。当钻孔作业彻底结束后,应及时在孔内开展清孔作业,将孔内所有的残渣进行清除,便于后续工作顺利进行。当完成清孔作业后,要对孔径及孔深进行仔细勘探,确保孔径及孔深均符合路桥桩基施工的实际需求。值得注意的是,在进行钻孔作业时,钻头卡钻问题是经常出现的一类问题,该问题出现的主要原因是前期准备工作的不充分,譬如在安装钻杆时,未能安装牢固,这样的现象会导致施工过程中,钻头存在极大的掉落可能。因此在正式钻孔前,必须要完成对所有钻孔设备的强度检查,要始终确保各设备可以稳定的发挥功能。
图1 钻孔施工技术
2.2 护筒埋设技术
当钻孔工作完成后,紧接着运用的就是护筒埋设技术,护筒插入是整体技术工序的第一步,在进行这项工作时,通常需要搭配具有高精度的测量仪器配合进行,因为只有获得所有埋藏位置的精准坐标后,护筒才能顺利埋入。当护筒完全插入后,要再次使用测量仪器检查护筒的堆叠位置,要确保误差始终保持在合理范畴内。之后,要确保护筒外壳是否与中心线对齐,中心线的测量由全站仪得出。必要时,可以在钻孔顶部设计1~2个溢流孔,之后由起重机吊起套管,将套管对准钻孔底部进行埋设,在置入套管的过程中,可以选择在钻孔底部以及边缘处放置一定量的黏土,以此来增强套管置入的稳定性。
2.3 钢筋笼技术
根据路桥桩基需求的不同,钢筋笼的种类、提供的性能也会完全不同,所以通常都是在诅钻孔完成后,根据既定的需求,完成相应钢筋笼的制作。所以,在制作钢筋笼之前,应该按照等级规格的不同,对钢筋进行分类储存。之后当确定需求,进行焊接钢筋笼时,要确保相应的施工队伍具备焊接钢筋的资质,以此确保焊接可以满足既定的质量要求。当钢筋笼制作完成中,则需要对钢筋笼的实际刚度进行检测,当确认与路桥桩基的刚度需求一致后,开始抬升钢筋笼,准备下放。为了再次确认钢筋笼不存在质量问题,需要在抬升过程中,对钢筋笼的焊接质量进行再次确认,要确保焊缝等没有任何问题,当发现问题后,应该即刻停止抬升,譬如焊缝存在问题,应及时对焊缝进行补焊,直至所有存在问题的部位被修补完善后,继续开始下放作业。当钢筋路进入钻孔后,必须要始终保持垂直对齐状态,将其缓慢下放至既定位置,整个下放过程均不能出现任何旋转摇晃的情况,避免钢筋笼与孔壁的剧烈碰撞,导致孔壁的塌陷。值得注意的是,在一些特定的情况下,譬如钢筋笼悬停时间过长,为了避免意外的发生,应酌情加快下放速度。
2.4 水下混凝土灌注技术
水下混凝土灌注技术,是路桥桩基施工过程中经常使用的一项技术,在运用该项技术时,也应该在前期做好各类准备工作。譬如,在正式开展工作前,要仔细计算出混凝土初次灌注的深度。因为孔深不同,所以混凝土灌注的深度也会出现细微的差别。其次,在正式开始灌注水下混凝土时,要先运用大功率喷枪对钻孔底部进行持续喷射,根据实际情况喷射次数应该保持在3~4次,且每次喷射时间因保持在4分钟左右。通过喷射工作,沉积在孔底的残渣会得到更好的清除,继而对混凝土的质量起到更高的保障。最后还应在灌注混凝土的过程中保持灌注的连续性,避免间断的发生,以此来确保混凝土的整体性。
2.5 路桥桩基微型桩加固技术
微型桩加固技术所运用的灌注桩,都具备口径狭小的特点,其因为自身极强的适配性,多用于对路桥桩基的加固阶段。在运用该项技术时,通常都会根据施工区域的地质情况,选择具有适配性的钻孔形式,目前干成孔与循环泥浆护壁成孔是最常使用的两种技术手段,且两种方式具备截然不同的施工工序。以干成孔技术为例,在施工过程中,相关人员需要反复进行提钻操作,并进行取土清孔,而循环泥浆成孔技术,则是一次性钻到制定深度后,再进行清孔作业。但无论采取何种方式进行作业,在确认孔内无残渣后,都必须即刻将加强钢筋与注浆导管置入其中。因为施工需求的不同,所以孔径大小也存在出入,若钻孔孔径足够,则可以选择钢筋笼进行加固,而孔径较小,则可以选择单一钢筋的加固方式。确认钢筋位置无误后,则需要立即开展压力灌浆操作,会在孔内添加砂浆、碎石等材料,并施加压力开始灌注,直至浆液溢出为止。
3 公路工程路桥桩基施工质量控制技术
3.1 桩基孔斜故障问题控制技术
若想从根本上改善施工过程中频繁发生的孔斜问题,则要在施工过程中做好三项工作。其一,在施工初期,必须要对施工环境进行细致摸排,要确保钻机所处的地基平整,这是保证钻孔质量的先决条件。其二,在施工前,需要对选用钻头的质量进行再次确定,一方面要确认钻头的强度是否能够满足本次施工的既定要求,另一方面,要认真检查钻头的磨损情况,因为钻头一旦磨损过于严重,在施工过程中则极容易出现弯曲,甚至断裂的现象,必然无法在施工过程中提供稳定的性能,所以必须要确保钻头的完好性,从而对钻孔质量提供保障。其三,在钻孔作业进行的过程中,因为钻孔会涉及到土层更换的问题,所以在每层之间应选择不同的力进行钻孔,尤其是在换层时,应采取轻压慢转的形式,以此可以避免因土层变化而力没有及时变化所导致的孔斜问题。值得注意的时,孔斜问题在发生初期进行矫正,要远比钻孔完成后发现孔斜问题容易矫正,所以在施工过程中,可以搭配使用检孔器,该仪器可以及时帮助施工人员发现孔斜问题,可以使工作人员在发现孔斜问题的第一时间作出改正,即通过间断冲击的方法强行改正,避免孔斜问题严重后,只能返工进行改正的情况。
3.2 漏浆问题控制技术
在控制漏浆问题时,首先应该对施工区域的地质情况进行详尽的了解,因为地质条件本身存在问题,譬如存在较多裂缝等,本身就会增大漏浆的可能,所以在施工前期探查地质情况时,要先对存在地质问题的区域进行修复。其次,若漏浆是因为地质较软的情况引发,则应及时运用片石等材料进行回填,从而赋予土地更强的性能。最后,在施工过程中,要确保沉淀池可以具备1~2个排渣孔,使其可以及时地将残渣进行滤出,避免因泥浆自身原因导致的漏浆问题出现。
3.3 塌孔问题控制技术
塌孔问题作为频繁出现的问题,在控制该类问题时,必须要根据塌孔的具体种类来选择塌孔的控制措施。譬如,若塌孔类型属于孔内塌陷,则必须准确地找到坍塌的具体位置,之后运用碎石等材料进行回填,将坍塌位置完全填平后,再次开展钻孔作业。而若是塌孔类型为孔口坍塌,则应先将埋设的护筒挖出,并对护筒周边区域记性回填,在填实后将护筒重新埋设后,再次开始钻孔作业。
3.4 钢筋笼偏位问题控制技术
为了避免钢筋笼在下放过程中出现偏位问题,应对每个环节都加强控制力度。首先,在钢筋笼的制作环节,必须要确保钢筋笼的制作尺寸与路桥桩基需求的尺寸完全一致,并要对封底的容积进行保障。其次,在灌注混凝土的过程中,要对整体灌注过程进行实时内控,要随时确认混凝土导管与钢筋笼的位置,要避免二者的距离过大,造成钢筋笼上浮的情况发生。最后,在混凝土灌注过程中,要时刻保持平缓的灌注节奏,以此来避免灌注不均匀压力过大的现象发生。
3.5 施工技术细节控制技术
细节是决定一项技术或一道工序实际质量的重要因素,所以无论是在哪一种技术的运用过程中,都要加强对细节的把控。以钻孔技术为例,在开展钻孔作业时,必须要对钻孔的整体速度进行严格的把控,并确保埋设的护筒高度需要高于地面。其次,要对选择钻孔方式的实际实施过程加强把控力度,譬如,钻孔方式为循环泥浆成孔技术,则应该注意在钻孔过程中泥浆填补的频次,要确保钻孔速度与填补速度始终保持在一个合理的区间内,这样才能确保钻孔工作的顺利进行。最后,若选择该种方式进行钻孔,泥浆就是非常重要的原材料,所以要对泥浆本身的质量形成控制。无论哪一种施工技术,或者施工环节能最终保质保量地完成,必然离不开对细节的把控,所以在运用每项技术时,相关人员一定要清楚具体的施工要点,理清容易出现问题的环节,继而在施工过程中有效地避免细节问题的发生。
4 结束语
可以看出,公路工程路桥桩基虽然有着极高的重要性,但在具体施工过程中,仍然存在一些棘手的问题。而解决这些问题的方式根据施工需求选择相应的施工技术,并为具体施工技术设置相应的质量控制技术,确保各项技术运用得更加顺利,避免各类问题出现的可能,以此来最大化提升路桥桩基的整体施工质量,为公路工程的整体质量提供有力的支持。