李红涛
摘 要:随着经济的发展,公路工程也不断增多,其施工技术也得到快速发展,对公路工程路桥的施工技术和质量,人们也提出了新的要求,而桩基施工作为路桥施工的重要组成部分,对路桥的安全稳定起到重要的作用。所以本文就施工有关的钻孔、清孔、浇筑混凝土等内容进行分析,为路桥桩基的施工提供一些参考。
关键词:公路工程;路桥;桩基;施工技术
0 引言
随着道路交通的不断发展,公路路桥的工程也在不断增多,但是部分施工企业对于路桥施工的技术还是存在问题,对公路工程的安全质量造成了影响。而路桥桩基的施工,是路桥施工的重要组成部分,需要对路桥桩基施工技术的要点有一定认识,针对桩基施工出现的常见问题制定对应的策略。
1 路桥桩基施工重要性
公路工程是交通工程的重要工程形式之一,在实际的施工中,由于公路工程的工程量较大、涉及的面较广,尤其是路桥桩基施工,如果出现问题,不仅仅会影响公路工程的施工质量,还会带来各种隐患。所以对路桥桩基施工技术进行研究,加强对公路工程的质量保障,提升公路工程的质量,有着重要的意义。
2 桩基施工中的常见问题
2.1 塌孔缩径
塌孔和缩径的产生原因比较相近,主要是因为地层较为复杂,钻进的速度又太快。而且塌孔的原因也与护筒有关,如果没有按照规定预埋,会使得护筒无法合理发挥作用。由于地质的原因,钻头受力不均匀,也会导致钻孔不当,出现塌孔。除此之外,泥浆护壁也会造成塌孔缩径的发生,主要是泥浆的质量不合格,导致成孔失败。由于钢筋笼的问题,一些钢筋笼出现无法下放的问题,就容易造成缩径。或者是地质问题,有一侧的土质松散,成孔后泥浆不足,也会导致缩径。
2.2 钻孔垂直度
钻机存在倾斜的情况,或者是在钻进的过程中,发生了不均匀沉降,会造成钻孔的倾斜。除了场地和钻机安装之外,钻杆的弯曲、钻头接头的间隙过大、钻头的翼板出现磨损并磨损不一。在钻进的过程中,如果遇到倾斜的岩面,或者软硬土层的交界面,造成钻压过高,钻头受力不均匀的情况,也会引起钻进方向的偏离,影响钻孔垂直度。
2.3 桩身混凝土质量
桩身混凝土质量主要是由于初灌的时候,埋管的深度没有达到要求,或者灌注混凝土的时候,发生了堵管。混凝土本身配比质量差,导管埋深过大,隔水栓问题,都会造成堵管。比如混凝土初凝终凝的时间太短,或者泥浆砂粒太多,灌注速度太快,导致钢筋骨架上浮。混凝土配比问题、搅拌时间不足、水泥本身的质量问题,会降低桩身混凝土的强度,造成混凝土离析。桩身出现断桩或者夹渣,主要是因为初灌混凝土量不足,导管拔出了混凝土面,或者灌注时间太长,终凝初凝时间太短,泥浆砂粒太多。
桩基的各种缺陷,比如桩基中部、顶部、底部的缺陷,顶部缺陷主要是在浇筑混凝土的过程中,有泥浆的沉淀,当顶部超灌不足的时候,混凝土夹渣影响顶部的质量。浇筑后,如果护筒拔出用力过大或者用力不均匀,会影响桩顶的混凝土。在顶部凿除的时候,风镐功率太大,对混凝土进行扰动。桩基中部的缺陷主要是由于塌孔的情况,局部的塌孔,影响混凝土进行翻浆,导致中部的缺陷。拔管用力太大,也会影响混凝土质量。导管的气密性问题,比如导管中进入了泥浆,影响混凝土质量,也会影响翻浆,导致断桩。桩基底部的缺陷,主要是由于混凝土开始灌注前,没有清渣干净,或者初次灌注的时候,没有做好封底吗,造成桩底混凝土离析,或者夹泥。
3 施工常见问题的解决措施
3.1 塌孔缩径的预防
在穿过厚度大的砂层或者砾石层的时候,应该控制成孔的速度在每小时2米之内,并控制泥浆性能的密度、黏度和含砂率。如果孔内造浆各种参数不符合要求,可以计入木质素、少件或者黏土粉,以改善泥浆的性能。
3.2 控制钻孔垂直度
首先需要对场地进行平整和压实工作,保证场地的平整度和密实度符合要求。在安装钻机的时候,应该检查钻机安装的平整度,注意主动钻杆的垂直度,在钻进的过程中,也需要及时检查钻杆的垂直度,如果出现偏差的情况,应及时做调整。针对钻头、钻杆、钻杆接头的质量问题,应该定期进行检查,发现问题及时做好维修或者更换的工作。针对岩面、软硬土层交界面的钻进问题,在此处钻进,应该保持低速、低钻压进行钻进,如果钻孔还是发生偏斜,应该回填黏土进行冲平,然后再次钻进。如果地层较为复杂,可以在钻杆上设置扶正器。
3.3 桩身混凝土质量控制
需要做好混凝土的配比,和现场的试配工作,由于初凝终凝的问题导致的混凝土质量受到影响,需要添加缓凝剂。尤其需要注意混凝土的和易性和坍落度问题。初灌的时候,除了需要计算初灌量,还需要计算导管内积存的量,为了减少堵管情况的发生,需要在导管安装前进行检查,保证没有孔洞、裂缝、接头问题。针对钢筋骨架上浮的情况,需要进行清孔工作,还应该减缓灌注的速度。针对桩身混凝土强度低、离析的情况,应该严格控制混凝土配比,加强对水泥质量的控制,注意搅拌的时间和混凝土和易性。针对断桩的情况,应该注意导管的埋深控制,在拔管的时候有专人进行负责。如果因为一些原因,导致灌注过程中断,如果刚开始灌注,可以拔出导管、吊起钢筋骨架,重新钻孔和安装钢筋骨架,并在清孔后灌注。如果已经灌注一段时间,需要迅速拔管,清理管内的混凝土,重新安装导管隔水栓,并开始初灌的过程。针对桩顶混凝土的强度或者密度不够的问题,需要是因为浮浆太多,超灌不够,所以在灌注的最后,可以取样确定,从而测定混凝土面。
4 樁基施工技术要点
4.1 钻孔灌注桩施工要点
在场地方面,需要进行地基的平整和坚实,如果附近有电力架空线路,应该有专人进行监护,保证钻机的安全距离,而且不能在高压线下面施工。
在钢筋笼的制作和安装方面,主要注意水平放置加工好的钢筋笼,而且要保持堆放场地的平整度和坚实。码放的高度不能太高,层数也应该进行控制。钢筋笼的长度比较大的时候,如果影响到其中吊装的安全作业,可以分段进行加工制作。在进行钢筋笼吊装的时候,吊装的机械应该符合要求并有安全储备。钢筋笼入孔的时候,不能碰撞孔壁,在就位后,也应该进行加固固定钢筋笼。
在钻孔施工方面,钻孔的工作应该连续,在相邻桩之间距离较小的时候,要在相邻桩混凝土达到一定强度之后,才能进行钻孔作业,或者间隔钻孔。
在进行泥浆制备和护筒埋设的时候,应该根据施工机具工艺和穿越的土层的情况进行配比设计,可以使用膨润土或者具有高塑性的黏土。护筒的顶面高度应该满足孔内泥浆的高度,在进行混凝土灌注之前,应该保持清孔后的泥浆密度、含砂率和粘度符合要求。在现场还需要设置泥浆池和收集设施,对废弃的泥浆钻渣进行处理。
在进行泥浆护壁的时候,需要根据泥浆补给来控制钻进的速度,并保持钻机的稳定。在钻孔达到设计深度的时候,需要保证孔底沉渣的厚度符合要求,才能灌注混凝土。在冲击钻成孔的时候,应该低锤密击,反复冲击,进行开孔造壁,并保持泥浆面的稳定,钻进的时候,需要进行验孔,特别需要注意更换钻头之前,或者容易缩孔的地方。在排渣的过程中,需要做好泥浆的补给,对于稳定性较差的孔壁,还需要进行泥浆循环,或者采用抽渣筒进行排渣,保证清孔后灌注混凝土之前的泥浆都符合指标。在旋挖成孔的时候,应注意泥浆的制备能力大于钻孔时候的需求量。在旋挖钻孔的时候,可以采用跳挖,根据钻进的速度进行泥浆的补充,也需要保持泥浆面的高度。在进行干作业成孔的时候,需要在钻机定位后复检,钻头与桩位点偏差不宜太大,开孔时下钻的速度应较慢,钻进时,不能反转或者提升钻杆。
而且也应该根据土层来确定提钻的速度,并保持管内混凝土有一定高度。在进行钻孔扩底的时候,应该保持钻杆的稳定垂直,保证位置的准确,不能因为钻杆的晃动,扩大孔径。并且扩底孔的部位虚土的厚度需要符合要求。在灌注混凝土的时候,需要检查桩孔、完成钢筋笼的吊装,安置导管。混凝土的配比应该通过实验来确定,并保持混凝土有良好的和易性和坍落度。导管内壁应该光滑通顺,不能漏水,所以在使用前,需要进行试拼试压。而且隔水球也要能够隔水良好,能够顺利排出。在灌注的时候,导管底部应与孔底有一定距离,并注意导管埋入混凝土灌注面以下,灌注也需要连续施工,并控制拔管的速度,不能把导管拔出灌注面。
4.2 沉入桩的施工要点
锤击沉桩适合黏性土或者砂类土,并根据桩型、密集程度、地质、桩的竖向承载力等条件,确定樁锤。面对地质复杂的地段,应该进行试桩,以测试桩的承载力,也能确定应该选用的沉桩工艺。在试桩之后,或者进行沉桩实验后,需要监理和设计单位确定贯入度。在做好准备工作之后,需要注意一些施工技术要点,用焊接、法兰或者机械连接的方式,进行预制桩的接桩。在施工中,如果锤击困难,可以进行管内助沉。
在沉入桩的制作过程中,需要注意钢筋的码放符合施工平面布置的要求,而且还需要注意防止锈蚀和污染,注意码放的高度。对于加工的钢筋笼、钢筋网和骨架也需要水平放置,并注意码放高度和层数。在进行吊运的时候,需要有专门的技术人员进行主持,由信号工进行吊装指挥。预制桩起吊时候的强度,需要符合要求,吊点位置根据设计的规定进行。在堆放场,桩应该堆放整齐,场地坚实无积水,桩的支点和吊点在同一竖直线上,并且堆放时候上下对准,堆放层数不宜过多,而且钢桩也需要堆放合理,防止变形和滚动。
在沉桩的过程中,需要加强对地下管线和附近建筑的观测,如果发现贯入度发生很大的变化、桩身突然倾斜、严重的回弹、位移,或者桩头、桩身破坏地面隆起,桩身出现上浮的情况,应该暂停施工。
5 结束语
公路路桥桩基施工的工序较多,施工条件复杂,为了控制施工的质量,应注意对施工材料、施工技术的管理工作,并提高现场施工人员的施工质量意识,在明确责任的情况下,为路桥桩基的施工做出努力,面对复杂的施工不确定因素,也需要适当提高对路桥桩基的审查标准,来保证桩基技术的有效合理的实施,并需要定期对施工工作进行总结教训,提高施工的效率。
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