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桥梁水下混凝土灌注桩施工技术研究
摘要:混凝土灌注是桥梁钻孔灌注桩施工的重要环节,其施工质量影响工程整体建设质量和桥梁的使用寿命。在桥梁钻孔灌注桩施工中,应时刻关注混凝土灌注施工过程,严格控制每一道工序,保证混凝土灌注质量,充分发挥混凝土灌注工艺优势提升灌注水平。严格遵循混凝土灌注的注意事项,能够强化桥梁中桥墩、T架梁等部位的稳定性,为人们提供安全、稳定的桥梁设施,营造良好的公共出行环境。
关键词:桥梁;水下混凝土;灌注桩;施工技术
引言
桥梁经常需要跨越河道,这对于此类工程的水下灌注桩施工提高了施工难度,本文依托滨玉改造工程背景,介绍了桥梁水下混凝土灌注桩的施工技术,对可能出现的事故原因进行分析,并提出了相应对策。为同类工程施工提供借鉴。
1钻孔灌注桩工艺特点
首先,旋挖灌注桩适合应用在多种地质环境中,例如黏土、砂土等工程项目中,也可以应用在水位高、卵石大的工程中。因市政桥梁工程的地下地质环境比较复杂,卵石地层比较普遍,旋挖灌注桩施工的应用可以充分发挥其技术优势。其次,旋挖灌注桩自动化水平高,成孔质量好。自动旋挖式钻孔设备在市政桥梁工程中应用广泛,使得施工效率和质量得到明显提升,施工效率为传统施工工艺的20倍左右。在施工工艺上,旋挖灌注桩基在吊放钢筋笼、混凝土灌注等施工流程上比较简单,施工工艺灵活。最后,旋挖灌注桩环保性强。从市政工程角度来说,环境是各个部门重点关注的内容,在旋挖灌注桩施工过程中,其环保优势比较凸显,是市政桥梁工程施工中广泛应用的必然因素。因为旋挖钻机利用钻头来取土,在伸缩钻杆的作用下将钻头提出孔内并卸土。旋挖钻机使用泥浆的目的就是保护孔壁,而不是为了排渣,成孔应用的泥浆量为孔的体积,并且泥浆经过沉淀以后可以循环应用。大部分城市在施工排污上成本比较高,通过使用旋挖灌注桩施工工艺,能够减少排污费用,满足文明施工要求。
2桥梁水下混凝土灌注桩施工技术研究
2.1确定施工流程
大桥工程使用桥梁钻孔灌注桩混凝土灌注工艺,施工前应详细阅读工程地质勘察报告,以具体数据分析土壤成分,选择合适的钻孔方法,设计施工工序流程为:(1)根据土壤结构成分,选择水下钻孔的方法;(2)优化设计孔径参数,参数指标达到规范设计标准,在井孔中吊入钢筋骨架;(3)灌注混凝土材料,形成质量良好的混凝土桩基础;(4)确定施工工序:场地准备工作→护筒埋设工作→泥浆材料制备→钻孔与清理孔洞→钢筋骨架入孔→混凝土材料灌注等。
2.2埋设护筒
为保证孔壁稳定,首先必须保证钻孔内静水压力平衡,并根据表土质量和地下水位可能产生的影响,确定护筒长度和埋设方法,并确保钻孔水头高度。护筒的应用能使钻孔内水头高度提高,并对孔壁施加静水压力,预防孔壁发生坍塌。对于地下水位较高的情况,应将护筒延伸至地下水井,以增大其静水压力;对于表土为砂土层的情况,还必须在护筒外侧增加粘土夯实,避免发生漏浆。此水利桥梁工程护筒内水头高度应至少为1.50m,对于地下水位变化大,且存在冰水压力的地段,必须加强水头高度调整和控制。一般而言,孔内泥浆所形成的压力必须比孔外渗流压力大,才能确保孔壁安全。钻孔灌注桩施工过程中还必须派专人进行水头高度控制。
2.3钻孔
开钻时,需要略提高钻杆高度,使其在护筒内打浆,同时启动泥浆泵形成循环,泥浆均匀前不可进行钻进;钻进时,应时刻关注孔内的水压差,避免出现涌沙现象。应时刻关注孔中泥沙的状况。注意观察是否出现孔深偏斜、弯曲等情况,若出现该状况应及时处理并记录。
2.4钢筋笼上浮
钢筋笼位置比设计位置高。如何防治:务必要精准定位钢筋笼的初始位置,同时和孔口牢牢固定在一起。适当增加关注混凝土的速度,减短混凝土灌注的时间,或者是掺加相应的外和剂,以防混凝土的顶层,在进入到钢筋笼中时,其流动性会降低,当混凝土接近钢筋笼的时候,要将导管埋深控制在1.75(加减0.25)米。混凝土灌注时,要随时检查导管的埋深和混凝土浇注高度,混凝土的浇筑高度超过钢筋笼底端2.5(±0.5)米,要把导管提到钢筋笼的低端以上。通常,导管在混凝土中的埋深要在3米左右,不可<1米,也不可大于5米,一定不能让导管露出混凝土。如果出现钢筋笼上浮的状况,应该马上停止混凝土灌注,同时,精准计算已经浇筑的混凝土的标高、导管埋深,将导管提升之后,再浇筑混凝土,就不会再产生上浮现象。
2.5检测桩孔质量
工程桩孔是开展桥梁钻孔灌注施工工序的重要因素,桩孔质量检测流程如下:(1)混凝土灌注前,认真、细致核对各类材料,检查检测需要应用的机械设备质量,核查施工工艺,及时发现施工技术或工艺的不合理之处,提出改进措施,保证施工工序顺利推进。(2)检测与试验桩孔质量,全面检测其孔径参数、孔壁稳定性数值、孔洞深度参数、孔洞沉渣厚度参数、孔洞的垂直度等。(3)钻孔前利用水准仪确定护筒情况,保证护筒标高符合施工设计内容,明确孔洞深度,控制孔洞深度的偏差。(4)分两次清理孔洞,第一次清理需要在成孔之后立刻开始,第二次清理则需要结合混凝土灌注的施工时间确定,若孔洞内的沉渣厚度较大,需要将其清理出去,避免对灌注之后桩体的承载力与强度质量产生不良影响。(5)钻孔作业,详细记录相关数据与信息,形成完整材料;控制成孔与混凝土灌注之间的间隔时间不超过24h,以此保证最佳的混凝土灌注效果。
2.6旋挖机成孔
在成孔施工中,应该确定好护筒埋设位置,之后才能后续施工。在市政桥梁工程施工中,使用型号为SR-250型的旋挖机。在钻机进入施工现场后,重新测量,在钻进过程中,需要利用泥浆护壁,利用钻头钻进方式将泥土搅拌均匀,形成泥浆,根据工程现场实际情况,科学调整泥浆比重。
2.7灌注水下混凝土
灌注混凝土前应将所用灌注机具如,吊斗、漏斗等准备好;混凝土的水灰比控制在规范要求之内,塌落度控制在16~20cm。施工配合比根据实验室提供的配合比进行;灌注过程中要坚守在施工现场,及时作好混凝土试件的取样工作,并控制、检查混凝土质量;灌注混凝土之前,要检查灌注桩的沉淀层厚度,沉淀层厚度控制在桩径在设计规定范围内,超出规定值时应进行二次清孔,保证孔底位置的沉垫层厚度满足要求;混凝土浇筑时的入孔温度需高于5摄氏度,不得使用不符合要求的混凝土;首批混凝土灌注时应保证孔底与导管下口的距离在50cm左右,同时保证导管埋进混凝土的深度在1~6m之间。灌注开始后应尽量避免中断情况,且尽量减小导管拆除的时间;为确保桩顶质量,桩顶加灌1m左右的桩头。
结语
综上所述,桥梁钻孔灌注桩在施工过程中需要注意如下工作:(1)做好施工准备工作;(2)严格检测桩孔质量;(3)依照特定工序开展钢导管灌注技术与混凝土灌注工艺。根据分析,建议以相关质量标准支持质量控制,精细化开展混凝土灌注施工工艺,加强混凝土灌注成果质量检验检测,详细分析混凝土灌注成果参数,形成分析报告,为进一步提升桥梁工程混凝土灌注施工水平提供有力依据。
参考文献
[1]张明明.市政桥梁建设中的钻孔灌注桩施工技术[J].中国高新科技,2019(8):72-74.
[2]邓红霞,万小芳.桥梁钻孔灌注桩施工技术要点[J].交通世界,2018(35):123-124.
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