汪江龙 (浙江永宁工程管理有限公司,浙江 绍兴 312000)
近年来一些市政桥梁质量问题时有发生,全社会对市政桥梁建设质量关注度进一步增强,同时也对市政桥路工程基础结构提出了更高的要求。钻孔灌注桩可以满足市政桥梁工程建设质量与结构需求,且钻孔灌注桩具备承载力高、抗震性能好、普适性强、经济效益高等特点,使得市政路桥工程中钻孔灌注桩施工工艺运用越来越广泛。深入分析钻孔灌注桩技术具体工艺与技术应用,可以为更好提升市政路桥工程质量提供有力支持。
钻孔灌注桩施工工艺相对较为复杂,在施工过程中相关技术人员需要严格参照技术工艺流程进行施工,以确保整体钻孔灌注桩施工质量。通常钻孔灌注桩施工工艺流程可以分为成孔、泥浆护壁、清孔、钢筋笼安装、成桩等具体工艺环节,且在每一个工艺环节过程中相关技术人员需要参照相应技术要点进行施工,全面确保施工质量。
成孔环节属于市政路桥工程采用钻孔灌注桩施工技术进行施工的第一个环节,此环节是否规范会对后期施工产生直接影响,因此相关技术人员必须要严格参照这一环节具体施工技术要点,确保整体施工质量。在成孔施工环节技术人员需要注意以下技术要点:①成孔垂直度控制。施工过程中技术人员严格把控成孔垂直度,切忌出现成孔倾斜、偏差严重等问题;②避免塌孔、偏孔、孔径不当等问题出现。在施工过程中技术人员需要严格参照市政路桥工程相关施工组织设计中技术标准进行施工,借助更为标准化的技术操作指导,保证成孔施工质量,避免偏孔等技术质量问题;③校准桩顶标高、确保成孔深度,在成孔作业过程中技术人员要校准桩顶标高,及时对标高进行记录,确保标高精准性。且在施工过程中成孔位置必须准确,成孔深度也需要严格参照标准进行,切忌深度不足或者过深等问题[1];④选择合适的机具进行成孔处理。在成孔处理上选择的机具质量对后期质量影响较大,因此技术人员需要结合施工中孔径大小情况,选择与之相适宜的钻头、钻机等设备,避免由于钻机等设备选择不当导致成孔处理过程中出现塌孔等问题。
泥浆护壁即对已经完成成孔操作的孔径采用泥浆方式进行保护,避免由于保护不当导致成孔出现坍塌等质量问题。在泥浆护壁操作上技术人员需要把控好以下施工要点:①做好泥浆比重与泥浆粘合度控制。在泥浆护壁作业过程中做好泥浆粘合度与密度控制,使得泥浆可以更好地与土壤相结合,确保护壁质量;②优化配置泥浆。泥浆属于泥浆护壁施工环节的主要材料,泥浆本身质量高低直接影响着保护效果,技术人员需要对泥浆进行优化配置,确保配置的泥浆可以满足工程钻孔灌注桩实际施工场地土壤等需求,为后期施工打下良好基础。
清孔作业属于钻孔灌注桩施工工艺的中间环节,为确保后期钻孔灌注桩施工质量,需要做好清孔处理,避免成孔内存在过多杂质,确保整体成孔符合后期灌注桩施工需求。技术人员在进行清孔时需要注重两点,第一点需要把控好清孔时机。在清孔作业过程中一定要尽可能在钻孔工作完成后及时将孔径清理干净,借助泥浆有序流动有效清理孔内沉渣,技术人员可以采用抽浆、换浆、淘渣等手段,确保清孔作业顺利推进;第二点需要在安装钢筋笼完成后再次进行清孔处理,清理掉钢筋笼安装过程中可能带来的杂质,确保整体施工质量。
安装钢筋笼环节属于钻孔灌注桩施工工艺相对较为靠后的环节,在安装过程中技术人员需要注重科学规范,以保证钢筋笼可以与灌注桩很好地融为一体,完善灌注桩整体结构,提升灌注桩质量。安装钢筋笼环节技术人员需要灌注以下施工要点:①优选钢筋。根据灌注桩具体情况选择相适宜长度、硬度、截面积的钢筋,并使用质量合格钢筋,不得使用已经出现质变等问题的钢筋[2]。②严格参照图纸安装。技术人员需要严格参照工程设计图纸对钢筋进行安装,保证整体钢筋笼的质量,同时在安装完毕后检查钢筋笼位置是否准确,避免钢筋笼出现位置偏移、松动等质量问题。
成桩施工属于钻孔灌注桩施工工艺最后一个环节,此环节灌注质量对成桩的承载力、抗震性等影响较大。技术人员需要注意以下技术要点:①严格把控灌注所需要的混凝土原材料。技术人员在施工之前需要对混凝土材料进行检查,确保混凝土材料配比符合要求,杜绝来自材料方面引发的质量问题。②严格控制混凝土搅拌时间,保证混凝土可以搅拌均匀。③浇筑过程中避免周围护壁与钢筋笼出现较为严重的冲突,控制好成桩坍落度,确保桩体强度。
X 大桥市政工程施工区域地势平坦、沿线多河流,采用矩形、空心、圆端形实体墩作为桥墩,主要采用钻孔桩基础,钻孔桩为摩擦桩,根据工程具体情况设计桩径为2m、1.5m、1.25m、1m,桩长为7m~66.5m。
根据该工程具体情况,桩基础主要采用冲击钻机成孔形式,旋挖钻机及回旋钻机成孔为辅助形式。工程两岸浅水区域桩基础施工采用筑岛及编织袋围堰方式。施工采用优质性能的泥浆进行护壁草操作,钢筋、混凝土等材料入场前经过质量检测。钢筋笼于现场加工,之后采用特殊板车将钢筋笼运输到具体墩位,利用起重机进行钢丝笼吊装安装。工程施工中采用混凝土集中拌合,并利用专用混凝土运输车运输,灌注施工采用导管法。
该工程主要施工按照成孔—泥浆护壁—清孔—钢筋笼安装—成桩这一施工流程推进。
a.成孔施工。在成孔施工作业中技术人员使用全站仪对桩孔位置进行测定,准确定位每一个具体桩位。在成孔操作过程中技术人员需要重点关注钻孔操作,确保钻孔质量。在钻孔操作中从钻机安装、钻进作业、钻孔检查、钻孔施工观察等方面进行控制。在钻机安装上需要在钻机底部进行垫平处理,钻机座需要安置在坚实填土上,存在陡坡时挖成平坡,以有效规避钻机出现位移和沉陷。待钻机安装结束后需要检查钻头是否已经对准桩位中心,偏差需要控制在1.0cm以内,详细记录钻机钻进情况,将桩中心线(桩基成孔后)偏差控制在4cm以内,斜度控制在斜度控制在1/150桩长之内。在钻进作业过程中,钻孔上部使用正循环方式进行钻进,待正常钻进施工开始后,改用反循环方式操作施工。在钻孔检查过程中技术人员需要对孔位、孔径、孔深、倾斜度、泥浆指标等进行观察,以确保成孔内水位稳定、泥浆稠度适中。在钻孔施工过程中需要随时观察钻孔施工作业当前位置地质环境情况,方便于根据地质情况适当进行钻进方式调整与泥浆稠度调整。
b.泥浆护壁环节,将泥浆密度控制在1.10g/cm3~1.15g/cm3之间,粘度控制在19s~21s 之间,泥浆pH 值控制为7.03。在泥浆护壁环节技术人员需要控制好泥浆拌制作业,选择由水、黏土、添加剂等组成的泥浆,并要求所用的黏土含砂率需要选择4%以内的,造浆能力选择在2.5L/kg 以上,塑性指数选择19.0%以上,胶体率选择在90%以上的,粘度选择0.005mm黏土粒含量在50%以上的。
c.清孔作业在钻孔完成之后,钻孔时控制偏差在1.0cm 以内,斜度控制在1/150桩长之内。清孔时机选择在孔底达到设计标高时,反循环旋转钻孔在终孔后,停止进尺将钻头提起,距离孔底15cm左右空转,确保正常循环,以中速压入标准泥浆,待孔内沉淀层厚度达到30cm以下且置换出的泥浆密度在1.1g/cm3以下停止清孔。
d.钢筋笼安装采用吊装设备,在安装之前对焊接的钢筋笼进行质量检测,钢筋笼符合要求之后方可使用,需要针对钢筋笼的保护层进行检测,保护层厚度需要在5cm以上,同时需要对焊接部分进行质量检测,确保焊接牢固避免松散等情况出现[3]。
e.成桩作业之前安装导管与第二次清孔,导管需要逐节安装,采用φ250mm~300mm钢管,每节长控制为2.5m。
f.混凝土灌注施工。在混凝土灌注施工过程中需要严格参照混凝土材料拌制、混凝土浇筑、混凝土检测这一顺序进行施工,确保整体混凝土灌注施工质量。在混凝土材料拌制过程中需要把控混凝土具体配比,确保混凝土强度符合工程需要,技术人员将混凝土运送至施工场地后进行二次拌和,将粗骨料最大粒径控制在1/6导管内径以内,且需要控制在40mm以内,选用良好级配的中砂,水泥量在370kg/m3以上,将水灰比控制在0.55左右,将C3A 控制在8%以下,含砂率控制在0.42,坍落度控制在19cm~21cm,扩散度控制在35cm~37cm。在混凝土浇筑过程中需要在钢筋笼安装且二次清孔结束之后,且在浇筑过程中混凝土浇筑量需要严格按照设计标准进行,将混凝土从导管挤出,导管与灌注漏斗间设置隔水栓,导管首次埋置深度控制在1.0m以上,其他导管埋置深度尽可能控制在2.01m~6.01m。技术人员在混凝土检测上需要将混凝土标高控制在高出桩顶标高50cm~100cm 的位置上,多余部分需要在承台施工之前进行凿除作业,确保整体混凝土施工质量。
综上所述,市政道桥施工中钻孔灌注桩施工技术的应用较为广泛,在施工过程中技术人员通常会按照成孔、泥浆护壁、清孔、钢筋笼安装、成桩等施工环节进行工艺与质量控制,以全面确保钻孔灌注桩施工质量。