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刍议路桥施工中钻孔灌注桩技术的应用

来源:  作者:  时间:2015-12-07

【作者】 孙文庆 赵岩松; 

【机构】 吉林省交通建设集团 吉林长春 130033; 
【摘要】 在路桥工程中,桩基础施工是重要的一个环节,钻孔灌注桩技术也日益成熟。笔者将钻孔灌注桩技术与普通灌注法进行了比较,并细致分析了其实际应用,并指出了该技术的重点。 更多还原
【关键词】 路桥施工; 钻孔灌注桩; 质量; 混凝土浇筑; 
 
在路桥工程中,需要很高的桩基础工艺,只有奠定好基础,路桥工程的质量才有保证。钻孔灌注桩技术具有操作简捷、适应能力强、成本合理且质量较高的特点,因此在路桥工程中应用及其广泛。这种技术需要清理施工现场,并用专业的机械打孔完成后,才能把准备好的钢筋笼放进孔中,然后开始浇筑混凝土,最后方可产生强度较高的桩基础。路桥施工的整个过程是息息相关的,所以必须保证每一个环节的建设质量。因此在施工过程中一定要依照有关标准开展每个环节的施工。
1、与其他方法的比较
灌注桩工艺具有振动小、噪音低的优点,所以在路桥桩基施工中应用极为广泛。根据成孔方式的差异,可将其分为钻孔、沉管、爆扩、人工挖孔几种。借助钻孔机械对设计桩进行钻孔称为钻孔灌注桩,下一步骤便是放置钢筋笼、浇筑混凝土。一般由干作业成孔和泥浆护壁成孔两部分组成。将钢管套经过敲击而使其沉入土中,再同时进行拔管和混凝土浇筑工作,这种方式形成的便是沉管灌桩柱。该方式包括锤击沉管和振动沉管两种。把炸药钻孔中,再加入混凝土,两者混合后点燃,最后加入钢筋笼、浇筑混凝土,产生的桩称为爆扩灌注桩;通过人工挖孔形成桩的方式称为人工挖空灌注桩,这种成孔方式与其它灌注桩相比具有噪音低、无挤土的优点。利用机械化的方式钻孔,具有高效、精确的优点。钢筋笼不仅能事先做好,也可以到现场再加工。但这种方式要求施工持力层有较高的标准,最好在碎石分布均匀且碎石含量占一半的条件下。
2、钻孔灌注桩技术在路桥施工中的应用
2.1实例分析
某客运专线A段共有4条道路,需架设4座桥梁,均为双向桥,各有40孔,其平均轴向荷载为5500KN/柱。以1号桥梁为例,总长度为1520m,宽30m,采用(2m+13m+2m+13m)的模式。工程的根本是桩基,结合长期施工经验,我们知道桩基不稳会导致严重的坍桥事故。所以,要重视桩基的施工,使用钻孔灌注桩技术。混凝土浇筑需在水中开展,所以要使用泥浆护壁工艺。该工艺的施工步骤可分为现场清理、事先准备、埋置护筒、准备泥浆、钻孔清孔、放好钢筋笼、浇筑混凝土、工程验收等。
2.2准备阶段
在准备阶段,就要把施工现场的垃圾、杂物等东西彻底清理干净。使施工现场清洁。开展钻孔机械工作时,要求机身稳定,因此要保证地面的平整性,要对坑挖地带进行处理。还要建设好施工用场地,如材料放置库房等。还要严格保证施工材料的质量,做好严格的质检工作。确定要使用的钻机是一项非常重要的工作,要考虑到当地的土质状况、工程方案、地下水位、经济情况等。该施工单位最终使用的钻机是JKD挤扩式工程钻机,由河北新河新钻有限公司生产,该机器设有误差减小装置,主要通过扶正器来实现。必须做好钻孔的安装工作,以保证后面工作的顺利。设置钻孔机时,要使其与地面成90度,还要保证误差不超过2cm。
2.3埋设护筒
开展钻孔工作时,要保证孔壁的坚固性,这样有助于顺利作业。孔深到某一值后,便会受到地下水的静水压力,容易导致孔壁土陷入孔内。在这种情况下,就要设置护筒,护筒由木材、钢筋和混凝土组成,保证坚固性的同时还要保证其密封性。内径一般要大于钻孔直径,还要注意埋设时不能倾斜要与地面垂直。护筒能避免孔壁坍塌外,还可以固定桩孔位置,隔开地表水。护筒一般要深入地层超过1.5m,顶端要超过地面0.3m,还要设置溢浆口。护筒和桩基础中心要在一条线上,这样才能使钻孔比较精确,还要及时纠正误差。另外也不能忽略护筒的稳定性要求。
2.4制备泥浆
要在含水层中制备泥浆,因此要使用泥浆护壁工艺。泥浆制备时要先保证泥浆质量质量,还要保证水土比例的科学性,最好加入一些高质膨胀土,更好的保证质量。泥浆的浓度也要合适,以保证钻头钻孔的顺利,并使护壁发挥良好作用。用可润滑钻头能使钻孔工作更简捷,泥浆还应有悬浮孔低渣子,以避免渗流情况发生。
2.5钻孔清空
灌注桩的首要步骤便是钻孔,还要使孔深、孔径合乎规范。成孔工作的质量无保证,后面的工作就无法顺利进行。为使钻机稳定,要保证作业地的平整性,钻孔前还要进行校准调整。钻孔初期速度不能太快,等方向准确,力度均匀后才能增加速度。避免产生倾斜以保护护筒。表层土壤会掺有硬质卵石,这就需要增加冲程。还要合理确定钻孔环节,了解每个注意事项,这样能提高效率。钻孔期间一定要做好记录工作,如调整、处理等。每隔三米,还要检查钻机是否倾斜,以便及时调整。还要及时除掉钻孔过程中的残渣,防止其影响钻孔稳定性。清孔时一定不能以加深孔深来取代。
2.6钢筋笼
清孔结束后,就需要设置钢筋笼,其性能与桩基础的质量密切相关。施工时,要重视以下几点:不能选择太硬的场地;要在箍筋上套上混凝土预制块,以增加桩保护层的厚度;安装时还要正确摆放钢筋笼,严格控制倾斜度,避免松动、摆动等现象出现,防止由于孔壁相撞而使其损坏。
2.7混凝土浇筑
(1)混合比率要依据工程所需而定,水泥的初凝时间控制在2.5h之内,等级通常要在42.5MPa以上;(2)混合物的和易性要好,运输中能够有效避免泌水、离析等情况发生。灌注过程中,应保持混凝土良好的流动性,坍落度控制在180mm-220mm之间;(3)开展水下混凝土浇筑时,要采用导管法,还要提前测试导管的闭水性,符合条件方可使用。还要保证混凝土浇筑过程的连续性。(4)灌注期间,可能会产生钢筋骨架上浮现象,所以在混凝土顶面距离钢筋骨架底部1m时应减缓关注的速度,直至超过骨架4m时,速度方可恢复。
3、钻孔灌注桩施工的关键
路桥工程中钻孔和灌注是重点,要严格注意钻孔偏差、卡钻、桩体混凝土不连续等问题。因为任一环节产生问题,都会影响整体质量,因此必须严格控制。穿过岩石层突变处便会产生卡钻现象这时就要采取水下爆破法;若机械出现故障,便会使钻头长时间停在泥浆中,这种情况下就需要插入高压水管来置换泥浆。
4、结束语
路桥工程直接决定了我国的交通能否顺利运行,也是我国基础经济建设的重要组成。市场竞争的加剧,工程数量的增长,也导致了各种质量问题。桩基础又是桥梁工程的关键,更需要高质量的开展。其中钻孔灌注桩由于优势显著,在路桥工程中应用及其广泛。
论文摘自《科技经济导刊
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