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浅谈桥梁钻孔灌注桩施工技术要点及质量控制

杨李辉
  
安家(建筑与工程)
2022年30期
新昌县捷通建设有限公司 312500

摘要:在公路桥梁建设中,桥梁钻孔灌注桩的施工质量对整个桥梁质量控制来说具有重要意义。钻孔灌注桩相对于传统的桥桩体的施工方式,施工工艺更为简单,质量更好保证,同时可以有效的控制施工成本。但钻孔灌注桩施工控制要点比较多,比如说在成孔过程中可能会遇到孔壁塌陷、成孔倾斜、缩孔、钢筋笼出现浮笼诸多问题,而这些问题都会影响到钻孔灌注桩整体的承载性能及质量。本文主要结合本人的工作经验,对桥梁钻孔灌注桩施工的技术要点及质量控制措施进行简单的探讨。

关键词:钻孔灌注桩;桥梁;质量控制

引言:在目前公路桥梁建设中,钻孔灌注桩的应用越发广泛,施工工艺也越发成熟。因为钻孔灌注桩的承载性和稳定性较高,施工的适用性较高。在施工过程中要严格控制不同工序的施工质量,其施工工序可以简单的分为,在施工时首先通过一定的机械对预定位置进行钻孔,钻孔结束之后清理孔洞并检测孔洞的深度尺寸是否符合标准。将钢筋笼下放的孔洞里面同时要避免钢筋笼出现倾斜扭曲的问题,并严格按照规范标准浇筑混凝土保证钻孔灌注桩的成品质量。无论是定位钻孔还是搭设施工平台,都有着较为严格的施工工艺控制标准。

一、做好桥梁钻孔桩的施工准备工作

在施工之前要按照图纸结合实际的施工合理部署施工现场,并做好施工现场环境的勘探。当施工现场条件不良时首先要对现场进行清理,保证施工所需的作业面。结合实际的施工需求设计不同的施工方案并选择合适的钻头和施工方法,合理布局泥浆池、管道、施工材料、施工机械的存放位置。并针对在施工中可能会出现的突发情况制定相应的应对措施,只有落实全面详细的施工部署,才可以保障后期施工的顺利进行。

在孔位放样时要通过复测核对放样精度,按照标准打上定位桩,保证定位测量的顺利和准确。在护筒埋设前和埋设后要对护筒的位置进行检验,确保护筒的中心与桩体的圆心位置吻合,在施工过程中也要加大对于护筒位置的测量复核,避免因机械振动或其他生活原因导致护筒移位而引发的桩位偏移,通过强化测量控制保障定位的准确性。泥浆池位置要便于泥浆传送,同时合理配置泥浆的粘稠度,过低无法达到护壁效果,过高可能会导致泵机堵塞或增加泵机工作压力。所搭建的施工台要稳定,要保证施工企业能够水平放置,同时避免在生活中出现沉降而导致后期钻孔出现倾斜。

二、钻孔过程中常见的问题及处理措施

1、孔洞坍缩

问题原因分析:

孔洞坍缩是钻孔施工中最常见的问题之一,导致孔洞坍缩的原因比较多。首先若地下土质条件相对松软或某段地质层存在软弱土层,钻孔之后软弱土层周围荷载必然会不均匀,因钻孔面因荷载突然减小,因此必然会向孔径面扩张,从而导致孔洞出现缩小的情况;其次地质层的土质相对松软,且里面含有的有见水膨胀的土,遇水膨胀导致孔洞缩小,同时遇水膨胀,从而导致钻孔走形。第3种就是钻头磨损比较严重,又没有及时的对钻头进行检查和维护,导致钻头下方的钻孔尺寸呈逐渐缩小的趋势,从而不满足设计要求。

解决问题的方法:

首先要结合地质勘探文件选择合适的钻头,比如若地质层较硬的话要适当的提高钻头的强度,钻孔的过程中要定时的对钻头的尺寸进行检查,当钻头磨损严重时及时的进行补焊或维修。在钻孔的过程中要及时的对孔洞尺寸进行复核,避免因孔径缩小导致钻头无法提起或内孔坍塌导致钻头被埋等的问题。若下方土质层较软,应适当调整钻头齿角密度和方向,下钻的时候适当的减缓钻孔速度。在钻孔过程中要反复的清孔,同时适当的提高泥浆的稠度,优化泥浆护壁的效果。

2、钻孔倾斜

问题原因分析:

通常来说,要是加大成孔过程的检查不会出现钻孔倾斜偏移的情况。若下方地质层异常或施工期间设备承台发生移动或其他原因,也可能会导致钻杆偏斜。通常的情况有,下方的地质层有大型的石块密集区与软质土层的交叉区,钻头应受到偏移力的影响;地质层硬质土和软质土分布不均匀且存在夹角,夹角与钻孔位置有高度吻合时;在钻孔过程中遇到块头较大且体型相对圆润的硬质碎渣,导致钻头整体受力不均匀;或因操作人员的失误导致钻杆安装出现误差,钻孔较深时引起误差倾斜。

解决问题的办法:

首先要保证钻孔机械承载平台的搭建质量,确保平台整体稳固可靠,平台面要大,荷载分布要均匀,尤其是在河面上搭在设备承载平台时,要避免因流水或抵制淤泥影响导致平台出现不均匀沉降而引发设备的倾斜和位移。在作业过程中,不仅要对钻孔定位和成孔质量加大测量密度,同时也要加大对成孔设备的角度、位置、水平的监测力度,因为平台的细微位移都可能会引起钻杆角度倾斜。在成孔过程中要加大对成孔的质量检验,同时及时复核地质层的情况,当遇到异常地质层是适当的减缓成孔速度,保证成孔方向的垂直。

3、坍孔

出现问题的原因:

若钻孔过程中出现坍孔,最明显的表现就是泥浆突然下降,然后泥浆量又快速上升甚至突出护筒界面,导致泥浆外溢。且有大量的气泡向上翻。泥浆清孔过程中所带出来的残渣量明显提升,泥浆浓度增高,钻头突然减缓转速或无法转动。导致坍孔的原因主要有三个。泥浆浓度控制不合理,在钻孔过程中由于泥浆浓度不足,泥浆根本没有达到预期的护壁效果。护筒虽然进行了预埋,但是埋置深度不够,且孔洞护筒周围并没有严格按照标准使用粘土填缝。在施工过程中因孔洞上部渗水导致上部土层软化,钻孔过程中钻机不停的震动,再加上泥浆上部荷载不断的增加,导致上部出现了坍塌;或者在下放钢筋笼的时候,因吊装不合规导致钢筋笼与孔洞内壁碰撞,而使原本的护壁层破坏导致坍孔;在清孔环节因操作不当破坏原本的泥浆皮出现坍塌。

解决坍孔策略:

通常来说在坍孔之后,要进行回填重新成孔,但是并不能够直接使用普通的土质或粘土进行回填,为了保证孔洞内部受力均匀,且持力层稳定,工厂使用配置好的混合土质进行回填,要保证回填的高度高于坍塌段1~2米。并且将回填的土进行充分振捣之后方可二次开孔。在二次开孔的时候应控制下钻的速度,适当的调整泥浆比例,保证成孔的质量。若地质条件相对复杂且地下土层变化较频繁,可以将地质资料交由相关的专业人员进行评估之后,重新制定回填和钻孔方案,从而保障钻孔的质量。在坍孔之后,要适当的调整泥浆指标,确保泥浆的能达到护壁。

4、钢筋笼浮笼

原因分析:在钢筋笼下放完成之后进行混凝土浇筑的时候,已经下放好的钢筋笼出现上浮的现象。针对钢筋笼浮笼的原因一共有三种。混凝土导管和钢筋笼之间可能出现了挂接,在提升导管的时候带动钢筋笼上升。在浇筑混凝土的时候,塌落度控制的不到位,混凝土整体比较密实,在上升的过程中带动钢筋笼上浮。

应对措施:在施工控制中最简单最常用的一种方法就是钢筋笼焊接“倒刺”, 可以有效的阻止钢筋笼上升,但同时要合理的设置数量和位置,避免洞壁坍塌。适当的调整混凝土的塌落度,在上升和下放导管的时候控制位置,避免与钢筋笼挂在一起。

三、结束语

桥梁桩基础是桥梁施工的重要内容之一,钻孔灌注桩的施工质量直接决定了后期桥梁的耐用性和质量。因此技术人员应注重对施工过程的一些细节控制,对于可能出现的一些问题,落实必要的预防措施,保证桩体的质量。

参考文献

[1] 王勇, 罗长翔, 黄国剑,等. 公路桥梁钻孔灌注桩施工技术[J]. 建筑技术, 2020, 51(10):3.

[2] 李德跃. 探究公路桥梁钻孔灌注桩施工工艺和质量控制[J].  2021.

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