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公路桥梁钻孔灌注桩施工技术分析
公路桥梁钻孔灌注桩施工技术分析 一、公路桥梁钻孔灌注桩施工常见问题及成因分析 在公路桥梁钻孔灌注桩施工过程,由于钻孔桩埋置很深,最深可达100m 以上,加上桥位水文、地质的复杂性及施工中很多不确定的因素的影响,钻孔桩 施工中经常会出现各种各样的问题,例如钻头脱落、坍孔、钻孔偏斜、断桩等, 以下是对钻孔灌注桩施工中常见的问题及其成因的具体分析。1钻头脱落 钻头脱落是钻孔灌注桩施工中常见问题,在钻孔过程中,由于钻头使用时 间较长,加固钻头的钢丝绳经过长期的磨损遭到损坏亦或是在施工过程中,孔底 有硬物,对钻头造成较大的作用力,都会对导致钻头脱落。一旦钻头脱落,就无 法进行钻孔工作,对工程后续施工造成较大的影响。
2坍孔 坍孔事故时钻孔灌注桩施工过程中比较常见的事故,造成坍孔事故的主要 因素可以分为地理原因与施工技术原因,且施工技术占据着主要影响地位。所指 的地理原因是指地质情况复杂的土质,例如遇到断层裂隙等就会造成坍孔现象。
而施工技术问题主要包括:在松软砂层中钻进,进尺太快;
泥浆稠度小,起不到 护壁作用;
操作不当,如提升钻头、冲击锥或掏渣筒倾倒,或放钢筋骨架时碰撞 孔壁;
泥浆水头高度不够,对孔壁压力小等这些技术问题都会导致坍孔的现象发 生。在提拔导管时,盲目提拔,将导管提拔过量,使导管底口拔出混凝土面,或 使导管口处于泥浆层,也可形成断桩。
3断桩 所谓的断桩是指钻孔灌注桩在灌注混凝土的过程中,泥浆或砂砾进入水泥 混凝土,把灌注的混凝土隔开并形成上下两段,造成混凝土变质或截面积受损, 从而使桩不能满足受力要求。导致断桩的现象的因素主要是施工设备故障与施工 技术不当,同样,施工技术不当占据着主要影响地位。在施工过程中,机械发生 故障,混凝土在导管内停留时间过长;
灌注时间持续过长,最初灌注的混凝土已 初凝,增大了管内混凝土下落的阻力,从而造成了断桩现象。技术问题主要表现 在首批混凝土储量不足,混凝土下落后不能埋设至导管底,以至泥水从底口进入;
导管接头不严,焊接或管身破裂,引起进水,导管提空,导致底口涌入泥水。
二、公路桥梁施工中钻孔灌注桩施工技术的应用 1施工前的准备工作 公路桥梁钻孔灌注桩施工前,需要做好相应的准备工作,才能保证工程顺 利实施。准备工作主要包括完善设计方案、绘制施工图纸、制备原材料、施工设 备故障排查、强化安全措施等。不仅如此,还要对施工对象进行相关准备工作, 例如检查施工水源、检查导管质量、水密性等。
2钻孔灌注桩施工技术在施工过程中的应用 (1)护筒埋设。护筒的埋设不仅要确保其深度符合要求,更要确保护筒 安装稳固、准确。一般采用带法兰的钢质护筒,埋置时应保证平面位置正确,偏 差不得大于5cm,且高出施工最高水位1.0m~2.0m;
在水下埋设的护筒应沿着导 向架借助自重、射水、震动或锤击等方法将护筒下沉至稳定深度。
(2)制备泥浆。在合理埋设好护筒后,需要制备灌注桩泥浆,有效的护 臂与悬浮泥渣。在制备泥浆时,要根据具体的施工环境确定泥浆的粘稠程度,制 浆时,先将粘土打碎,然后将粘土投入护筒内,用冲击椎冲击,当粘土已成泥浆 时,就可以实施下一步的钻孔工作。
(3)钻孔。由于桩基础施工对钻孔环节的要求较为苛刻,所以在实际的 钻孔过程中,要结合实际情况来确定使用何种钻头形式、钻杆直径多少等,还要 结合施工场地的地质条件,对要钻具的强度进行分析,以便钻孔的速度与转压力 度。就钻头而言,其要在钻压力度和回转的扭矩作用下共同切削,破碎岩石,所 以,钻头的形式与钻孔效果的成败紧密相连,故而在钻孔的过程中要把握好其中 钻头的使用。
(4)清孔。钻孔后要进行清孔,第一次清孔时要不断补充新鲜泥浆,将 孔内含砂量大、性能差的泥浆置换出来;
二次清孔时宜用泵吸及循环清孔。随后 对终孔进行验收,须严格检测钻杆和钻头或测绳长度的准确性,杜绝以超深来抵 消孔底淤积。
(5)钢筋笼的放置。钢筋笼的强度与桩基础的稳定性有着直接关系。在 钢筋笼的制作过程中,钢筋的质量,弯曲化操作,除锈等都严格按照设计的要求规范制作。钢筋是整个桩基础的骨架,是保证混凝土能够有足够的保护强度和厚 度的基础,在其下放的过程中要注意以下两点:下放前要确保其牢固性,同时要 在钢筋骨架的侧边焊接定位块。下放时,采用两点吊放的方式,对准孔位,缓慢 下放,以确保钢筋不被弯曲扭转而变形。
(6)灌注。混凝土灌注是公路桥梁钻孔灌注桩施工的最关键的步骤之一, 在灌注过程中要严格确保灌注质量。前文已述,在施工前的准备阶段,要对导管 质量、水密性等进行检查,所以在灌注过程中,可直接安装导管,要确保导管的 安装位置位于孔的中央,埋设深度控制在2m~6m范围内,随时检查灌注混凝土的 塌落度,灌注桩顶的标高要比设计标高高出50cm~100cm,以确保桩顶混凝土的 质量。
三、结语 综上浅述,公路桥梁钻孔灌注桩施工中由于各种因素的影响时常出现许多 的问题,这些问题的出现,大多是由于施工人员的施工技术水平不高而引起的, 给施工工程造成了困扰与不必要的损失。随着我国公路桥梁建设的不断发展,钻 孔钻孔灌注桩施工技术也会不断的被应用,所以需要切实的完善相关技术,处理 好钻孔灌注桩施工中常见的问题,规范施工流程,注意细节问题的处理,才能切 实的推动公路桥梁建设的发展。
作者:马兵强 单位:东海县公路管理站