橋梁基礎大直徑灌注樁施工技術思考

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橋梁基礎大直徑灌注樁施工技術思考

摘要:大直徑灌注樁施工技術是目前我國橋梁及高層建筑施工運用的基礎技術之一。文章簡述了大直徑灌注樁施工技術的基本工藝及具體操作,并在此基礎上提出參考意見,以期對橋梁基礎大直徑灌注樁施工技術的提高有所進益。

關鍵詞:橋梁基礎;大直徑;灌注樁;施工技術

隨著我國現代化城市建設的不斷發展,國內橋梁等交通運輸業的發展越來越好,交通運輸事業相關的工程越來越多?;诖?,研究橋梁基礎大直徑灌注樁施工技術不僅能提高建筑的現代工藝,同時能促進我國交通運輸業的蓬勃發展。

1大直徑灌注樁施工技術的控制

1.1鉆孔技術的選擇和孔徑的控制

大直徑鉆孔灌注樁技術因施工較為簡便、適應能力強、承受力較大等特點成為橋梁基礎建設的主要形式。該技術涉及鉆孔,而橋梁工程對于鉆孔的工藝與技術有著嚴格的要求。在鉆孔作業開展時,施工人員需要通過輕壓慢轉的方式,隨時注意防止鉆具傾斜,控制鉆具的重心,及時地加入重塊。在鉆進作業時,施工人員需要根據地層的變化、孔洞的直徑及深度等科學地變更鉆進的參數。以下是常見土層結構所需的參數:一是淤泥,淤泥地質厚度在10~15m,一般采用籠式鉆頭進行作業,運用大泵量、快轉速、低密度泥漿進行反復地鉆進。二是黏土,黏土厚度在2~3m,一般采用中等壓力、大泵量、低密度泥漿進行作業。三是雜填土,雜填土通常較為松散,采用快轉速、中等壓力、高黏度的泥漿進行作業。四是中風化花崗巖,一般采用金剛牙輪鉆頭,中等壓力、大泵量、中慢轉速、高密度泥漿進行鉆孔作業??讖降目刂婆c鉆孔時采用的鉆頭有直接關系,為了減輕鉆頭晃動對作業的影響,需要使用同心度較好的鉆頭,且在鉆進作業時,施工人員需要注意孔內的泥漿指標等因素,平衡內部壓力,及時調整泥漿的技術指標,防止塌孔、縮孔等事故的發生。

1.2水下混凝土灌注樁的控制

橋梁基礎建設時水下混凝土灌注樁通常運用導管法的技術進行灌注。施工時根據灌注樁的直徑確定混凝土第一盤的灌注量,使導管能埋入2m以下的土層里,第一盤混凝土通過剪球工藝進行灌注,后期通過導管的提升不斷加高灌注的高度,在進行作業時需要注意將導管的深度控制在4~8m,不得讓導管的底部提出土面,防止斷樁等事故的產生。在灌注混凝土時需要不斷地上下移動導管,增加混凝土灌注的密度,確保混凝土灌注作業的高質量及準確性。

1.3終孔鑒定和孔底沉渣的控制

終孔鑒定的主要依據是渣樣,孔底的沉渣對于后期嵌巖樁發揮其承載作業存在直接的影響,施工時需要對沉渣進行嚴格的管理與控制。在進行混凝土灌注之前,需要對孔洞進行清理,運用優質的泥漿降低顆粒物下沉的速度。對孔洞進行反復地清理,時間間隔為30min,防止鉆進時渣滓的回落,將沉渣控制在合理的范圍內。

2大直徑灌注樁施工的技術要點

2.1施工工藝的流程

大直徑灌注樁技術的施工流程較為繁瑣,需要各方面技術配合。

2.2橋梁大直徑灌注樁施工技術的要點

橋梁大直徑灌注樁施工技術主要有以下技術要點:一是沖孔。前期護筒埋設完成后需要運用壓力進行沖孔作業,而沖孔作業一旦開始不得隨意中斷,必須是連續作業。在沖孔作業開展過程中,可以采用提高沖進密度,小沖程地進行作業,同時需要及時加入重塊以及調制泥漿進行護壁作業使得孔壁更加的密實牢靠。在孔深達到護筒下端3~4m處后,可以加快作業速度,采用大沖程進行作業。當達到強度較大的地層時,需要換大錘進行連續不斷地錘擊,在該過程中需要注意控制落錘點的準確性,防止卡錘等事故的發生。在淤泥層進行沖孔作業時需要不斷地回填石塊及磚渣,并進行反復地沖進,將石塊等渣滓沖出孔洞的同時在孔洞的內壁形成較好的保護層?;靥钍瘔K等渣滓時,需要注意石塊的直徑需<20cm以防止影響混凝樁的強度,這種方式不僅能提高沖進的效率及質量,有效防止吸錘等現象,還能降低由淤泥層自身特質所引起的縮孔、塌孔等事故的發生率。二是泥漿的調制及性能的調整。在鉆孔作業開展時,孔底沉積了大量的渣滓,這對后期成孔造成了嚴重的影響。為了規避這種影響,施工時需要對泥漿的性能以及調制進行控制,確保泥漿的性能與孔洞不同深度的地層相匹配,加強成孔的效果。在實際的施工中,為了保證成孔的質量,施工人員需要準確判斷泥漿的密度特性,對泥漿的調制進行嚴格的控制。

3橋梁大直徑灌注樁施工質量控制的措施

3.1鉆孔作業的質量控制

由于橋梁大直徑鉆孔作業涉及的施工工藝繁多,并且其經濟成本較高,一旦出現質量問題或引起事故的發生,不僅會延長工程的施工期限,還會造成嚴重的經濟損失,因此需要對施工過程的質量進行嚴格的控制及管理。在鉆孔作業開展前期,施工單位需要對鉆機的位置進行測量,保證鉆桿處于居中的位置、鉆頭與灌注樁基的中心點位置重合,檢測鉆孔平臺與鉆機的位置是否固定,從而有效防止在鉆孔作業時鉆機發生位移等。在選擇鉆機類型時要科學合理,同時需要根據鉆孔的深度、所鉆的地層的不同,調整鉆進的速度及位置,防止縮孔、塌孔等事故的發生。在鉆進作業完成后,需要嚴格地檢測孔徑、孔深、孔洞是否垂直等因素,保證孔洞符合工程項目的規定標準,確保鉆孔作業的質量達標。

3.2鋼筋籠安裝的質量控制

為了確保鋼筋籠的安裝符合工程的技術規范,在鋼筋籠制作完成后,施工單位需要結合孔洞及施工現場的條件優先確定一個合理的鋼筋籠安裝方案再進行施工。為了防止鋼筋籠在安裝、運輸等過程中發生形變,需要在鋼筋籠上進行三角內支撐。鋼筋籠之間的連接主要運用綁條焊的方法,這種方法可以有效地將兩個鋼筋籠的鋼筋控制在同一水平線上。鋼筋籠入孔時需保持垂直狀態,規避與孔壁產生不必要的碰撞,防止對孔洞造成破壞,在入孔時若出現阻礙,需要調查阻礙原因,清楚障礙情況后再進行下放,不得強行進行操作,以避免鋼筋籠的安裝出現問題,從而對整個工程造成嚴重的影響。

3.3混凝土灌注樁的質量控制

混凝土灌注樁作業需要在完成清孔作業后進行?;炷凉嘧哆^程需要保持施工作業的連續性,同時需嚴格控制混凝土的下放速度,下放速度不宜過快也不宜過慢,以保證混凝土灌注樁的均勻性。混凝土導管在完成作業時需要及時進行拆除,拆除導管后需要對密封圈進行檢測,保證密閉性,必要時替換不合格的密封圈,保證混凝土灌注樁作業的質量。

4橋梁基礎大直徑灌注樁施工事故的補救

4.1縮孔問題

縮孔是橋梁基礎大直徑灌注樁施工中常見的質量問題,它主要是因灌注樁澆筑后的膨脹作用造成的。為了盡量減少該事故的發生,施工單位在前期的泥漿調制方面需要選用優質的泥漿,降低泥漿的失水量。成孔過程中需要保證快速度、大泵量的作業,以確保成孔后的孔壁不發生滲水現象,或者在鉆進時采用反復掃孔的方式擴大孔徑,從而規避因膨脹所引起的縮孔事故。

4.2孔壁塌陷問題

在鉆孔完成后,孔口的塌陷現象易于被察覺,但孔內的孔壁塌陷不易被察覺,需要施工人員加強對終孔的監控,及時發現局部塌陷,避免造成更大規模的塌陷現象,從而影響施工工期。為了防護孔壁的塌陷問題,在施工過程中可以采取必要的措施進行防治:第一,在運輸及安裝鋼筋籠的過程中,確保安裝位置的準確性,避免鋼筋籠產生形變或碰撞孔壁,盡量加長鋼筋籠間的焊接時間,縮短下放作業的時間,保障鋼筋籠安裝的效果。第二,當鉆進作業在較松散的土層開展時,需要調整護筒的埋入深度,提高泥漿的質量,采用優質的泥漿進行作業,保持護筒內泥漿的位置高于地下水的位置,必要時可以加入石塊對護筒四周進行加護。第三,鉆進作業完成后,不宜拉長鉆孔待灌的時間,盡量將待灌時間保持在2h以內。在進行混凝土灌注作業時也應縮短灌注的時間。

4.3斷樁問題

斷樁現象的發生主要是混凝土灌注作業的不連續性造成的,這使得孔內中間區域被泥土等物質填充。而斷樁的出現及防范措施主要有以下兩種:第一,在混凝土灌注施工過程中,若導管的底端與孔底的距離過遠,則混凝土將會稀釋,其水灰比將增大,從而產生混凝土無法凝固的現象,最終導致橋梁基礎大直徑混凝樁被不凝固的混凝土所填充,導致斷樁的問題。為了規避這一問題的發生,在灌注混凝土前需要進行清孔作業,保證清孔作業的質量,且在灌注混凝土期間,避免沉渣過多而導致灌注樁質量的下降。這需要施工單位嚴格控制初灌注量,確?;炷龢斗瞎こ痰捻椖繕藴?。第二,孔內地下水的水質活動以及導管的密封性能不夠也易導致混凝土出現不凝固的現象?;诖耍炷凉嘧⑹┕ぷ鳂I開始前需要針對地下水活動較頻繁的地段進行套管或者泥漿加固等處理,防止在灌注混凝土后出現漏水等現象。此外,需要確保導管的密封性,在拆除導管時密切關注導管內混凝土的高度,不得強行拆除,需將拆除工作控制在合理的范圍內。

5結束語

大直徑灌注樁施工技術在橋梁以及其他多種大型建筑中都有著廣泛的應用。橋梁基礎大直徑灌注樁因其施工工藝的復雜性及施工流程的繁多,需要施工單位及施工人員進行嚴格的工程施工控制。提升橋梁基礎大直徑灌注樁施工技術,對未來的橋梁以及其他建筑工程有著重要的意義,其經濟價值也能得到提高。

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作者:王震方 單位:中鐵第四勘察設計集團有限公司

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