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芻議路橋施工中鉆孔灌注樁技術的應用

來源:  作者:  時間:2015-12-07

【作者】 孫文慶 趙巖松; 

【機構】 吉林省交通建設集團 吉林長春 130033; 
【摘要】 在路橋工程中,樁基礎施工是重要的一個環節,鉆孔灌注樁技術也日益成熟。筆者將鉆孔灌注樁技術與普通灌注法進行了比較,并細致分析了其實際應用,并指出了該技術的重點。 更多還原
【關鍵詞】 路橋施工; 鉆孔灌注樁; 質量; 混凝土澆筑; 
 
在路橋工程中,需要很高的樁基礎工藝,只有奠定好基礎,路橋工程的質量才有保證。鉆孔灌注樁技術具有操作簡捷、適應能力強、成本合理且質量較高的特點,因此在路橋工程中應用及其廣泛。這種技術需要清理施工現場,并用專業的機械打孔完成后,才能把準備好的鋼筋籠放進孔中,然后開始澆筑混凝土,最后方可產生強度較高的樁基礎。路橋施工的整個過程是息息相關的,所以必須保證每一個環節的建設質量。因此在施工過程中一定要依照有關標準開展每個環節的施工。
1、與其他方法的比較
灌注樁工藝具有振動小、噪音低的優點,所以在路橋樁基施工中應用極為廣泛。根據成孔方式的差異,可將其分為鉆孔、沉管、爆擴、人工挖孔幾種。借助鉆孔機械對設計樁進行鉆孔稱為鉆孔灌注樁,下一步驟便是放置鋼筋籠、澆筑混凝土。一般由干作業成孔和泥漿護壁成孔兩部分組成。將鋼管套經過敲擊而使其沉入土中,再同時進行拔管和混凝土澆筑工作,這種方式形成的便是沉管灌樁柱。該方式包括錘擊沉管和振動沉管兩種。把炸藥鉆孔中,再加入混凝土,兩者混合后點燃,最后加入鋼筋籠、澆筑混凝土,產生的樁稱為爆擴灌注樁;通過人工挖孔形成樁的方式稱為人工挖空灌注樁,這種成孔方式與其它灌注樁相比具有噪音低、無擠土的優點。利用機械化的方式鉆孔,具有高效、精確的優點。鋼筋籠不僅能事先做好,也可以到現場再加工。但這種方式要求施工持力層有較高的標準,最好在碎石分布均勻且碎石含量占一半的條件下。
2、鉆孔灌注樁技術在路橋施工中的應用
2.1實例分析
某客運專線A段共有4條道路,需架設4座橋梁,均為雙向橋,各有40孔,其平均軸向荷載為5500KN/柱。以1號橋梁為例,總長度為1520m,寬30m,采用(2m+13m+2m+13m)的模式。工程的根本是樁基,結合長期施工經驗,我們知道樁基不穩會導致嚴重的坍橋事故。所以,要重視樁基的施工,使用鉆孔灌注樁技術?;炷翝仓柙谒虚_展,所以要使用泥漿護壁工藝。該工藝的施工步驟可分為現場清理、事先準備、埋置護筒、準備泥漿、鉆孔清孔、放好鋼筋籠、澆筑混凝土、工程驗收等。
2.2準備階段
在準備階段,就要把施工現場的垃圾、雜物等東西徹底清理干凈。使施工現場清潔。開展鉆孔機械工作時,要求機身穩定,因此要保證地面的平整性,要對坑挖地帶進行處理。還要建設好施工用場地,如材料放置庫房等。還要嚴格保證施工材料的質量,做好嚴格的質檢工作。確定要使用的鉆機是一項非常重要的工作,要考慮到當地的土質狀況、工程方案、地下水位、經濟情況等。該施工單位最終使用的鉆機是JKD擠擴式工程鉆機,由河北新河新鉆有限公司生產,該機器設有誤差減小裝置,主要通過扶正器來實現。必須做好鉆孔的安裝工作,以保證后面工作的順利。設置鉆孔機時,要使其與地面成90度,還要保證誤差不超過2cm。
2.3埋設護筒
開展鉆孔工作時,要保證孔壁的堅固性,這樣有助于順利作業??咨畹侥骋恢岛?,便會受到地下水的靜水壓力,容易導致孔壁土陷入孔內。在這種情況下,就要設置護筒,護筒由木材、鋼筋和混凝土組成,保證堅固性的同時還要保證其密封性。內徑一般要大于鉆孔直徑,還要注意埋設時不能傾斜要與地面垂直。護筒能避免孔壁坍塌外,還可以固定樁孔位置,隔開地表水。護筒一般要深入地層超過1.5m,頂端要超過地面0.3m,還要設置溢漿口。護筒和樁基礎中心要在一條線上,這樣才能使鉆孔比較精確,還要及時糾正誤差。另外也不能忽略護筒的穩定性要求。
2.4制備泥漿
要在含水層中制備泥漿,因此要使用泥漿護壁工藝。泥漿制備時要先保證泥漿質量質量,還要保證水土比例的科學性,最好加入一些高質膨脹土,更好的保證質量。泥漿的濃度也要合適,以保證鉆頭鉆孔的順利,并使護壁發揮良好作用。用可潤滑鉆頭能使鉆孔工作更簡捷,泥漿還應有懸浮孔低渣子,以避免滲流情況發生。
2.5鉆孔清空
灌注樁的首要步驟便是鉆孔,還要使孔深、孔徑合乎規范。成孔工作的質量無保證,后面的工作就無法順利進行。為使鉆機穩定,要保證作業地的平整性,鉆孔前還要進行校準調整。鉆孔初期速度不能太快,等方向準確,力度均勻后才能增加速度。避免產生傾斜以保護護筒。表層土壤會摻有硬質卵石,這就需要增加沖程。還要合理確定鉆孔環節,了解每個注意事項,這樣能提高效率。鉆孔期間一定要做好記錄工作,如調整、處理等。每隔三米,還要檢查鉆機是否傾斜,以便及時調整。還要及時除掉鉆孔過程中的殘渣,防止其影響鉆孔穩定性。清孔時一定不能以加深孔深來取代。
2.6鋼筋籠
清孔結束后,就需要設置鋼筋籠,其性能與樁基礎的質量密切相關。施工時,要重視以下幾點:不能選擇太硬的場地;要在箍筋上套上混凝土預制塊,以增加樁保護層的厚度;安裝時還要正確擺放鋼筋籠,嚴格控制傾斜度,避免松動、擺動等現象出現,防止由于孔壁相撞而使其損壞。
2.7混凝土澆筑
(1)混合比率要依據工程所需而定,水泥的初凝時間控制在2.5h之內,等級通常要在42.5MPa以上;(2)混合物的和易性要好,運輸中能夠有效避免泌水、離析等情況發生。灌注過程中,應保持混凝土良好的流動性,坍落度控制在180mm-220mm之間;(3)開展水下混凝土澆筑時,要采用導管法,還要提前測試導管的閉水性,符合條件方可使用。還要保證混凝土澆筑過程的連續性。(4)灌注期間,可能會產生鋼筋骨架上浮現象,所以在混凝土頂面距離鋼筋骨架底部1m時應減緩關注的速度,直至超過骨架4m時,速度方可恢復。
3、鉆孔灌注樁施工的關鍵
路橋工程中鉆孔和灌注是重點,要嚴格注意鉆孔偏差、卡鉆、樁體混凝土不連續等問題。因為任一環節產生問題,都會影響整體質量,因此必須嚴格控制。穿過巖石層突變處便會產生卡鉆現象這時就要采取水下爆破法;若機械出現故障,便會使鉆頭長時間停在泥漿中,這種情況下就需要插入高壓水管來置換泥漿。
4、結束語
路橋工程直接決定了我國的交通能否順利運行,也是我國基礎經濟建設的重要組成。市場競爭的加劇,工程數量的增長,也導致了各種質量問題。樁基礎又是橋梁工程的關鍵,更需要高質量的開展。其中鉆孔灌注樁由于優勢顯著,在路橋工程中應用及其廣泛。
論文摘自《科技經濟導刊
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