公路桥梁桩基工程施工技术要点浅析

宋 玲

(山西路桥第六工程有限公司,山西 太原 030600)

1 桩基施工技术的种类

1.1 水泥搅拌桩施工技术

目前,在进行公路桥梁桩基工程施工过程中,水泥搅拌桩是一种极为重要的地基加固施工技术。根据公路桥梁工程施工现场地基的特点,布设竖向加强体,通过借助桩体结构的作用,对地基的受力情况进行改善,形成复合地基,进一步提升桩体附近土体的承载能力。根据施工现场的地基特性,设置竖向增强体,通过桩体结构的作用改善地基的受力条件,构成复合地基,提高桩体周围土体的承载能力。

所谓复合地基,就是指将公路桥梁工程地基作为基础,将水平加强体或者竖向加强体设置在地基中,在土与桩体二者的共同作用下,形成一个完整的地基。因此,加强体与天然地基共同构成了加固区。实际上,在公路桥梁工程施工中,桩就是指竖向加强体。在天然地基与加强体二者的共同作用下,能够对上部荷载进行有效承受,可以有效避免出现失稳问题、不均匀沉降问题等,进而可以为公路桥梁工程后续施工的顺利进行提高保障。

1.2 灌注桩施工技术

在一些公路桥梁桩基工程中,因受到多种因素的影响,如桩基所在处岩石强度较差、桩孔嵌入持力层深度不合理等,极易降低桩基的稳定性,无法有效保证公路桥梁上部结构的可靠性,进而会对公路桥梁工程的整体质量造成严重影响。另外,在公路桥梁工程施工过程中,常常会出现贸然挖土动工、没有有效管理地基处理与基础施工等情况,进而需要投入更多的人力与财力,但是无法获取较为理想的效果,出现投入与产出严重失衡问题。鉴于此,在对公路桥梁工程进行设计过程中,需要对灌注桩的施工参数进行优化,根据公路桥梁工程桩基的施工质量要求,全面考虑多种环境因素,如气候条件因素、地质条件因素等,对桩基基础处理方法的可行性进行科学论证,并以此为重要依据,制定出一套合理、可行的桩基施工方案。在对灌注桩护筒进行埋设过程中,因为施工难度高、复杂系数高,所以施工单位需要深入分析施工现场与周边地层中的含水量,并以此为重要依据,对护筒进行合理安装,确保护筒的稳定性与垂直度。在护筒上进行开孔,严格控制内部的水头高度,宜控制在1～1.5 m之间。

1.3 复合地基施工方法的合理选择

根据被加固土体的具体特点,为对土体的受力情况进行有效改善,应将适量的材料填充到地基土中,提高土体的承载能力,使其变为加强体,施工现场的地基土与加强体通过有效结合,形成复合地基。目前,常见的加强体包括挤密桩、CFG桩、碎石桩等,各种类型的加强体具有不同的适用性与适用范围,不过却均能有效提高地基的承载能力。为确保复合地基的整体施工质量,需要对施工现场的作业环境与地质特点等进行全面考虑,并以此为重要依据,选取相应合理、可行的复合地基施工方法。

2 公路桥梁桩基工程施工技术要点分析

2.1 定位测量

根据公路桥梁工程施工现场的实际情况与工程附近地面情况,测量技术人员应对基准点进行合理判定,为避免干扰物影响测量设备的运用,提高采集数据的精准度,应对测量点进行彻底清理。通过测量基准点,可以对公路桥梁工程施工现场情况加以了解,同时可以与施工计划进行对比分析,以对基准点进行合理判定,若对比差距很小,表明可以开始进行正式施工。

2.2 钻孔的深度

通过进行精准测量,能够对钻孔的深度进行确定,一般情况下,常常根据方案规划的尺度来确定数据,并可以对数据进行小幅度的调整。因为任何一个钻孔质量均会影响公路桥梁工程的整体施工质量,因此应提高所有钻孔的质量与精准性,若测量技术人员选用较为落后的测量方法,则极大程度上不能满足公路桥梁工程的施工要求。因此,测量技术人员应尽量选用先进的测量仪器,在进行测量之前,需要先对测量仪器的规程进行统一调整,切面面积较大的灌注桩是测量的重点对象。

2.3 钻孔的施工与成孔

在进行钻孔施工过程中,一定要认真检查钻孔的垂直度,通过利用深度计算器,对钻孔的深度进行严格控制。在进行钻孔过程中,为避免出现塌孔现象,一定要对护壁泥浆的施工质量是否达标进行高度关注。当钻机达到规定深度以后,应对钻渣情况进行比较分析,判定地质条件能否满足钻孔灌注桩的设计要求,若不满足设计要求,在这种情况下,为避免影响公路桥梁桩基的施工质量,需要对钻孔的孔壁、孔径等情况进行全面检查与及时处理。另外,为确保后续清孔作业的顺利进行,施工单位一定要对孔深进行认真测量与详细记录。其中,钻机为十字形冲头。

2.4 清孔

在钻孔施工结束以后,孔洞中会存有一些杂质,若施工单位没有对这些杂质进行及时清理,势必会降低桩基的稳定性与整体性,所以施工单位应通过合理利用配置的泥浆来进行清孔,一定要彻底清除孔中的全部杂质。

2.5 模板的安装

在对模板进行安装过程中,为方便在后期施工中拆除模板,应使用脱模剂来有效处理模板的内部,为避免混凝土质量受到脱模剂的影响,一定要选用满足施工要求的脱模剂。在对模板进行安装过程中,一定要选用规定要求的连接件,在浇筑混凝土过程中,为避免出现漏浆问题,应对连接缝进行有效处理,可以利用塑料泡沫来处理连接缝。与此同时,为保证模板体系的稳定性与整体性,一定要对端头进行牢固安装。在灌注过程中,若两端孔道错位,在这种情况下,应对预埋件与预留孔洞进行有效固定,确保所有板块位置的精准性。

2.6 钢筋笼的制作与安装

在制作钢筋笼过程中可以选用长线法,如果钢筋笼长度≤15 m,可以一次性制作完成;如果钢筋笼长度>15 m,可以选用分段加工的制作方法。为避免相邻钢筋笼影响绑扎效果,应根据桥梁桩基础设计的各种长度,进行科学编号。一般来说,在安装钢筋笼过程中,需要使用吊机,采用对称的方法来布设吊点,对护筒进行有效固定,并配合使用吊架,严格控制吊机的速度,在钢筋笼安装结束以后,施工单位应严格检查其的施工质量。

2.7 导管的安装

对导管的规格、拼接构造等进行详细检查,通过进行试拼、试压,对导管的质量进行检查,根据浇筑施工要求,对导管的长度进行合理布设,并对导管进行编号。在实际施工过程中,应采用垂直的方式来缓慢放置导管,并对下放记录进行详细记录,在与孔底相距0.3 m的位置处,对导管进行安装。值得注意的是,施工单位一定要做好二次清孔作业,同时要对导管的安装质量进行认真检查,待导管的安装质量满足施工要求以后,才可以进行后续的施工作业。

2.8 混凝土的浇筑

对所有浇筑位置与预埋构件情况进行认真检查,待一切准备就绪以后,才可以开始进行混凝土浇筑作业。混凝土的浇筑在极大程度上影响公路桥梁桩基的性能,所以一定要严格控制混凝土的浇筑施工质量,具体措施包括:第一,根据安全使用要求,对混凝土浇筑材料进行合理配置,有效优化混凝土的性能,包括和易性、强度等,对粉煤灰、缓凝剂等进行合理使用,严格监控混凝土的浇筑质量;第二,混凝土的初凝时间不得低于4 h,坍落度应保持在18～22 cm范围以内,充分发挥出公路桥梁工程中混凝土结构的作用;第三,遵守连续灌注的基本原则,严格控制导管的埋深,对灌注的速度进行严格控制。在施工过程中,桩顶混凝土一旦出现浮浆现象,则会影响桩顶混凝土的质量,因此混凝土灌注高度应比设计高度高出约1 m,然后清除干净桩顶浮浆的渣层,以保证接桩的施工质量。

3 公路桥梁桩基工程施工过程中的常见问题与应对措施

3.1 钢筋笼上浮问题

如果设计的钢筋笼尺寸不合理,并且在钢筋笼安装结束以后,施工单位没有对其进行有效固定,在这种情况下,钢筋笼极易出现上浮问题。为有效避免出现钢筋笼上浮问题,可以采取以下应对措施,即:(1)根据施工设计图纸来制作钢筋笼,确保各项技术指标都满足施工要求,同时施工单位需要严格检查钢筋笼的制作质量,待其检查结果完全满足施工要求以后,才可以将其运输到施工现场;(2)根据施工要求,对钢筋笼进行下放,可以将压笼杠置于顶部,同时使用钢管朝着向下的方向顶住钢筋笼;(3)对浇筑速度进行适当放缓。

3.2 坍孔问题

如果地质不够密实、没有在合理位置放置护筒、泥浆比重过低等,都易发生坍孔问题。当发生坍孔问题时,施工单位一定要及时找出其中存在的原因,并制定相应有效的应对措施。

3.3 卡钻问题

从表面来看,在钻进过程中,若钻头遇到质地坚硬的物质时,就极易发生卡钻问题;从内部角度来说,当泥浆稠度过高、钻头出现老化现象时,就极易发生卡钻问题。为有效解决卡钻问题,可以采取以下一些应对措施,即:(1)当遇到质地坚硬的物质时,施工单位应对钻头进行及时更换;(2)如果泥浆偏稠而造成卡钻,在这种情况下,应选用稀泥浆;(3)在对卡钻进行处理过程中,应先进行停机观察,对了解具体情况以后,方可提出钻杆。

4 公路桥梁桩基施工技术的优化对策

4.1 严格管控桩基施工技术要点

要想充分发挥出公路梁桩基施工技术的价值与作用,一定要有效实施桩基施工技术。所以,在公路桥梁桩基施工过程中,一定要严格管控桩基施工技术要点。桩基施工技术是由施工技术人员与监督人员进行负责监控的。在进行施工之前,施工单位需要对全部施工人员进行岗前技术培训与技术交底,将施工重难点、施工流程详细讲解给施工人员,找出施工过程中可能会存在的问题,促使施工人员能够深入掌握各项施工技术参数,并且需要有效预防施工中存在的安全风险,降低安全事故的发生概率。在公路桥梁桩基施工过程中,为保证施工现场的秩序,应对施工现场的交通进行科学安排,非工作人员不得随意进出施工现场。在施工过程中,施工人员一定要对所有操作流程进行严格监督,一旦出现违法操作行为,施工单位一定要对其进行及时纠正,同时在员工考核中应纳入违规操作行为。

4.2 做好施工前期准备,提高施工技术控制效果

公路桥梁桩基施工技术的控制效果在极大程度上影响桩基工程的施工质量与施工进度,所以一定要严格管控桩基工程的施工技术。为确保桩基工程的顺利施工,施工单位一定要做好施工前期准备工作。(1)施工技术人员应明确施工技术管理的重点内容,所以施工技术人员需要收集、整理与分析工程地质资料,了解工程水文、地质等情况,审核与讨论施工图和技术文件资料;(2)深入分析地下管理资料,对设计方案进行严格审查;(3)对收集到的工程资料进行收集与整理,对桩基工程施工中使用的施工机械设备与施工材料进行认真检验,合理配置施工人员。

5 小 结

综上所述,在我国公路桥梁工程中,桩基是一个极为重要的施工部分,桩基施工质量的好坏,在极大程度上会影响公路桥梁工程的整体施工质量。在进行公路桥梁桩基工程施工过程中,为保证桩基的施工质量,一定要严格控制所有施工环节的施工质量,对混凝土灌注技术的应用流程进行规范化处理,建立健全公路桥梁桩基施工技术控制机制,选用多元化的施工技术管理措施。对公路桥梁桩基工程施工技术要点进行了深入研究,以期对公路桥梁桩基工程的施工起到一定的借鉴作用。