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摘要:随着我国经济的快速发展,公路工程的发展速度也在逐步加快,全国各地对公路工程的建设正在加快展开。在公路工程的建设过程中,桥梁桩基础施工在公路工程中发挥着重大的作用,由于桥梁桩基础施工的桩基施工主要是深埋在地面以下,并且在实际施工过程中,地下水位的偏高现象在大多数公路工程的施工中十分常见,因此,在控制桥梁桩基础质量的难度也在一定程度上加大,导致桥梁桩基础的质量最终受到影响与制约。桥梁桩基础施工具有机械设备简单,施工操作方便,占用施工场地较小,对周围建筑物影响小以及施工质量可靠等特点,因此得到公路工程施工单位的广泛关注,本文针对桥梁桩基础施工中常见的影响因素以及关键技术控制点展开讨论分析,确保桥梁桩基础施工的基本质量,控制质量关键因素,供行业内认识参考。
关键词:公路工程;桥梁桩施工;施工技术;质量控制
1公路工程桥梁桩基础分类
按照实际公路工程中桩基础施工方法对桩进行分类,基本形式可以分为预制桩与灌注桩两种。
1.1预制桩
预制桩是指在使用桩之前,桩本身已经在工厂经过预定的加工制作,然后将预制好的桩用机械设备打入地下,进行振动下沉,静力压入地表以下。一般来说,预制桩的使用范围包括一般的土地基,但是对坚实地层则较难实现下沉。在沉桩的过程中,应该考虑沉桩时对桩周围结果的影响,在预制桩的运输以及使用过程中,应避免桩身出现损坏,影响使用效果与质量。
预制桩在沉桩方式上,也可以进行分类,具体有打入桩、振动下沉桩、静力压桩以及射水沉桩等。其中打入桩就是通过打击的方式将预制桩通过外力打入地表以下,沉入地基,这种打入桩在沉桩的过程中,存在很大的振动情况以及较大的噪声,在施工之前,应该考虑施工过程中对周围环境的影响;振动下沉桩就是将大功率的振动打桩机放在桩的顶部,利用机械设备的振动力减少周围土地对桩本身的阻力,迫使桩沉入地基,这种振动下沉桩适用于锤击沉桩效果较差的密实的黏土层,砾石以及风化岩等地质;静力压桩就是指在沉桩的方式上,利用桩本身的重量以及顶部的压力物实现桩的下沉,或者是通过液压机以及滑轮模组的压力迫使桩沉入地下。静力压桩在沉桩的过程中没有振动以及噪音,能够有效避免锤击对桩的伤害;射水沉桩就是在密实的沙土、碎石土、砂砾的图层中当锤击法和振动法沉桩效果不理想时,射水沉桩作为辅助手段帮助沉桩的方式。射水沉桩的使用一定要根据设计需要来进行,在建筑物周围不应该使用这种沉桩方式。
1.2灌注桩
灌注桩是在施工现场的桩位上先成孔,然后在孔内灌注混凝土而制成。灌注桩可选择适当的钻具设备和施工方法而适应各种类型的地基土,可做成较大直径的桩以提高桩基的承载力,还可避免预制桩打桩时对周围土体的挤压影响以及振动和噪声对周围环境的影响。但在成孔成桩过程中应采取相应的措施和方法保证孔壁的稳定和提高桩体的质量。
灌注桩可以分为钻孔灌注桩、挖孔灌注桩以及沉管灌注桩:钻孔灌注桩就是在施工时利用钻孔机在土地上进行钻孔作业,然后在钻好的空中放入钢筋骨架,灌注混凝土形成桩身。钻孔灌注桩适用于一般粘性土、砂性土,对卵、石类土质也能够较好适用。钻孔灌注桩在施工是需要排放大量泥浆,施工前应考虑对周围环境的影响;挖孔灌注桩是依靠人力进行挖孔作业,之后进行灌注混凝土制作桩身,挖孔灌注桩可以忽略地形的影响,多用于水量较小的地层中。挖孔灌注桩在地形狭窄出可以用钻孔桩进行代替,刚性扩大基础;沉管灌注桩是指采取击打或振动的方式把带有钢筋混凝土的桩尖或活动式桩尖沉入地下,在套管内放置钢筋笼,在灌注的同时进行把套作业,形成灌注桩。施工中可以避免钻、挖孔灌注桩产生的流砂、坍孔的危害和由泥浆护壁所带来的排碴等弊病。在软粘土中,沉管对周围的桩有挤压影响且挤压产生的孔隙水压力会使混凝土桩出现颈缩现象。
2桥梁桩基础施工技术
2.1准备阶段
所建桥梁处工程地质和必要的水位地质资料;桩基施工图及图纸会审纪要;场地和邻近区域的地下管线(管道、电缆)资料;主要施工机械及其配套设备的技术性能资料;桩基的施工组织设计或施工方案;桩基钢筋硷所用建材(水泥、砂、石、钢筋)的质检报告。
在施工的平面设计图上,必须表明桩号、桩位、施工顺序、水电线路以及临时设施的实际位置,制定出详细的施工作业计划以及人员劳动计划,制定机械设备的使用、维护、保养计划,针对特殊天气以及季节的特殊施工技术措施。
当采用挖孔灌注桩时必须制定出详细的安全施工措施,保证施工人员安全。挖孔作业时,挖出的土石必须及时远离孔位,避免土石塌方造成人员伤害,对孔位周围的机动车辆行驶进行严格控制,避免振动造成作业区域的坍塌,危及安全。施工现场的电源必须指派专业人员进行管理,包括电源的安装、拆卸等作业。
2.2护筒埋设与质量控制点
护筒通常采用工具式钢护筒,在使用回转钻的过程中,与钻头直径相比,内径要超过其100mm,同时在上部设置1一2个溢浆孔。为了确保护筒埋设位置的准确性和稳定性,通常情况下护筒与坑壁之间的空隙通过采用粘土进行填实处理,护筒排浆口与泥浆沟之间保持相通,同时将护筒中心线与桩位线控制在50mm,在粘性土中护筒埋设深度为1.0米,护筒的上口高出地面100~200mm,进而在一定程度上避免泥浆面出现上下浮动防止坍孔,并且确保孔内浆面高出地下水位1.0m以上。一般情况下,护筒埋设在一定程度上是为了避免在钻孔过程中发生穿孔现象,在钻孔泥浆循环过程中便于放设泥浆泵,同时在浇筑混凝土的过程中,可实现由外护筒进行保护等。所以,在埋设过程中,一般采用双护筒方式进行埋设,所谓双护筒就是分为内外两层的护筒。
2.3泥浆搅拌制作
在一般桥梁桩基础施工中,泥浆搅拌一直都是稳定地层、支撑孔位、冷却钻头以及钻具等环节的重要支撑。泥浆按照实际作业情况可以分为人工泥浆与原土泥浆两种。人工泥浆就是指施工单位按照一定的比例将黏土、水和添加剂混合制作而成的泥浆;原土泥浆就是自然的泥浆,原土泥浆在一定程度上可以满足施工对泥浆的需求,造价以及技术要求较低,适合大部分工程使用。
在实际施工中,施工单位要根据实际情况与需求选取合适的泥浆种类,在泥浆搅拌的过程中,需求对泥浆的浓度进行中的控制。浓度太大就会对钻头的阻力以及清孔带来一定困难,影响施工速度以及施工质量。泥浆一旦浓度过低,则也会造成排渣困难,使得护壁的效果大大降低。
2.4钻孔的质量控制
在钻孔进行之前,先要启动泥浆泵与转盘,空转一定时间后,等泥浆输入量达到技术要求后开始钻孔作业;在钻孔的过程中,要求接卸钻杆必须迅速准确,防止因停钻造成孔位底部沉淀,这个过程中,要根据实际地质条件不断进行调整。钻孔完成后,要对孔深、直径、垂直度等进行检查,确保孔位符合图纸设计要求。
2.5清孔的质量控制
为了达到满足灌注之前的泥浆比重要求,需要实施两次清孔工作。当钻孔深度达到设计的后,进行第一次清孔。通常情况下,第一次清孔可以清除大部分沉渣和泥块,因此清孔工作的强度比较大;对于第二次清孔来说,通常情况下采用粗截面导管形式,进而降低冲力。当布置完成钢筋笼与导管后,实施第二次清孔,将这一工序中产生的泥块沉渣等予以清除。
参考文献
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