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桥梁工程中关于桩基础施工技术的探讨

吴亦有
  
安家(建筑与工程)
2022年27期
中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司城建设计院 湖北省 武汉市 430000

摘要:在桥梁工程中,桩基作为一种广泛使用的基础形式,具有力学性能好,环境适应度高等优点。在质量满足设计要求的情况下,对保证桥梁承载能力与结构安全,提高桥梁使用寿命等方面有着积极作用。本文对桥梁桩基施工中常用的钻孔灌注桩施工工艺进行简述,并分析施工时常见的质量问题及控制措施,供业内有关人士参考与交流。

关键词:桥梁工程;桩基础;施工技术

引言:随着我国社会经济的不断发展,国内各地区之间,乃至同世界各国的贸易、交流不断加深,对交通运输的需求不断加大,使得道路与桥梁的建设规模也在日益提高,这也同样推动了工程行业对道路、桥梁设计施工技术的不断完善与进步。对于桥梁工程而言,结构基础作为承受整座桥梁荷载的部分,本身的质量与可靠度需要格外的重视,才能确保桥梁使用寿命达到设计标准,保障运营期间安全。为控制施工质量,应首先考虑选用安全可靠、工艺成熟,受到行业普遍认可的施工技术,其中,钻孔灌注桩在桥梁结构基础中应用最广。该技术工艺成熟,机械化程度高,施工难度小,速度快,桥梁桩基多采用该种形式。但钻孔灌注桩同样因其施工特点,使其施工质量在一定程度上较难把控。钻孔施工中常采用泥浆护壁法进行湿作业,同时混凝土灌注采用置换法,即在孔内充满泥浆的情况下,伸入浇筑管道至钻孔底部,浇筑混凝土,将孔内泥浆“挤出”。但上述施工方式会导致桩基的质量存在一定程度的不可控,出现质量问题,对桩基质量及承载力产生不同程度的影响,严重时甚至会危害结构安全,造成生命财产损失。因此,熟悉钻孔灌注桩施工工艺流程,了解技术关键节点,是施工质量控制过程中不可或缺的环节。

1.钻孔灌注桩施工工艺简述

钻孔灌注桩主要是指在施工现场借助机械钻孔的方式成孔,在桩孔中下放钢筋笼并灌注混凝土成桩。桩基作为桥梁结构的基础,其施工质量直接影响到后续桥梁结构的安全与耐久。因此,为保证后续施工的顺利进行,确保施工质量,在采用钻孔灌注桩工艺时需了解工艺流程并严格遵循,施工时应对各个环节进行监督,确保施工质量达到有关规范及标准的要求,提高对施工过程的全方位监管,保证施工质量[1]。

2.桩基施工的前期准备

(1)施工场地勘察

进行钻孔灌注桩施工前,需对现场环境及地质情况进行确认,并与设计勘察资料进行比对,分析勘察文件与实际情况是否存在出入。如有,应立即联系勘察或设计单位核实,以保证施工的顺利进行。

(2)编制施工组织方案

核实完成场地环境及地质信息之后,即可编制施工组织方案,施工组织方案应结合场地环境、地质情况、项目特点、人力资源、机械设备情况等进行编制,确保方案可行性。除此之外,还需制定紧急预案,以应对紧急情况,确保施工顺利进行,保障人员财产安全。

(3)其他方面

在桥梁建筑施工时,为确保施工技术合理、顺利的运用,还需对施工中的其他方面进行较为全面的考察与准备。首先要做好物料采购工作,在采购时应当严格的按照施工方案的进度计划进行,及时的采购好在施工时所需要的水泥、钢筋等原料,在采购过程中,应仔细检查材料质量,达到设计标准要求的材料才允许进场。其次,要安排好机械设备进场的工作,严格按照工期计划对施工现场的机械进行合理安排,提高机械使用效率,发挥每台机械设备作用,避免浪费。最后,要尽量充分发挥施工人员作用,做好培训工作,培养安全生产责任意识,强化质量管理,加强对各个环节的质量控制,保证施工的顺利进行。

3.桩基施工工艺流程及注意事项

(1)钻机安装、定位

钻机安装效果的好坏对后续的成孔质量有极大影响。钻机安装前应对其基础进行整平,如基础承载力较低,还应进行加强,否则容易造成钻孔机倾斜,导致钻孔倾斜和偏心等问题。安装钻机时,应根据桩位坐标确定孔位中心后再架设钻机,先移动钻杆大致定位,再用千斤顶将机架顶起,准确定位,使起重滑轮、钻头或固定钻杆的卡孔与护筒中心在一垂线上,以保证钻机的垂直度,钻机位置的偏差不大于2cm。

(2)埋设钢护筒

由于桥梁桩基通常位于水中或覆土层较厚区域,为防止塌孔,通常需埋设钢护筒,起到隔绝地表水,保护孔口,固定桩孔位置和钻头导向等作用。

护筒埋设位置应准确可靠,通常要求其中心与桩中心偏差小于50mm,埋置深度则受地下水位及地质情况等因素控制。钢护筒直径视钻孔机械不同,需大于桩基直径100~200mm不等。

(3)泥浆制备与循环

作为泥浆护壁法的主要材料之一,泥浆需在钻孔前制备完成。钻孔泥浆一般由水、膨润土和添加剂组成。泥浆具有冷却及润滑钻机,增大静水压力,在孔壁形成泥皮保护层隔断地下水,防止坍孔等作用。同时,为不断排除钻孔时产生的沉渣,需进行泥浆循环。泥浆制备时应根据钻孔方式和地质情况来确定泥浆稠度,动态调整,泥浆太稀会降低排渣能力,削弱护壁效果;泥浆太稠则影响钻机钻孔性能,降低钻进速度。

(4)钻机成孔

钻机成孔是桩基施工中极为重要的一道工序,因为在成孔的过程中容易出现成孔质量问题,对此在施工的过程中需要定期的检查钻孔情况,当发现问题时需要及时的进行修正。一是要注意开孔质量,仔细核实中心距离,钻孔中不断核实垂直度。二是要注意在施工中不断添加泥浆和排除沉渣。三是对钻孔顺序应提前做好施工组织,保证各钻孔作业互不干扰。

(5)清孔

当钻孔深度达到设计要求后,需对钻孔深度、孔位、孔径等进行初检,满足要求后,则及时进行孔底沉渣清理,避免泥浆沉淀,造成上部孔壁坍塌。根据相关规范要求,孔底沉渣厚度限制对不同受力类型桩基有所不同,其中摩擦桩不大于200mm(桩径≤1.5m)或300mm(桩径>1.5m),端承桩不大于50mm;实际工程中,通常摩擦桩要求不大于100mm,端承桩不大于50mm。

(6)下放钢筋笼及混凝土灌注

清孔完成后,将预制的钢筋笼垂直吊放到孔内,定位并固定,然后用导管灌注混凝土,灌注时混凝土严禁中断,并需在4个小时之内完成灌注工作,否则容易造成断桩。由于桩基混凝土的灌注为水下作业,因此在施工时所使用的导管不能出现渗水或漏水情况,在正式的施工之前需对导管进行检查,进行试压工作,不满足要求的导管需及时更换。

4.结束语

桩基的安全可靠对后续桥梁结构施工顺利进行以及运营使用安全都有着极大影响,只有严格控制桩基施工质量,才能为后续的工作提供有效保障。在采用钻孔灌注桩施工工艺时,应注重调查施工现场实际情况,结合工艺特点制定合理施工组织方案,完善施工工序,保证施工的顺利进行,从而保障桥梁结构安全,更好的满足社会及人民对桥梁等基础设施的需求。

参考文献

[1] 董亮志, 谢玲玲. 道路桥梁工程中桩基础施工技术探讨[J].  2021.

[2] 李存生. 钻孔灌注桩基础施工在桥梁工程中的应用[J]. 交通科技与管理, 2021(7):2.

[3] 张玉星, 刘福磊. 道路桥梁工程中桩基础施工技术讨论[J]. 交通科技与管理, 2021(12):2.

[4] 许宏翔. 市政桥梁工程基础钻孔灌注桩施工技术[J].  2021.

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