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摘 要:本文通过简析桥梁桩基特点及施工技术,分析桥梁桩基施工技术的要点,探究桥梁桩基施工过程的难点及对策,以帮助施工人员深入理解并高效开展桥梁桩基施工,从而在保证桥梁施工质量的基础上提高施工效率。
关键词:桥梁;桩基;施工技术;要点和难点
中图分类号:U445.551 文献标识码:A
0 引言
新时期社会经济和交通行业发展迅速,如下图所示,2011年到2017年我国公路桥梁里程呈逐年稳步递增的趋势,这就表明当下人们对桥梁工程的需求不断提高。桥梁桩基深埋在地表之下,是承载桥梁负荷的关键基础结构,也是整个桥梁工程施工的关键环节,具有较强的抗拔能力和侧向刚度,可以有效抵抗地质条件变化而产生的上拔力和水平力,对提高整个桥梁工程的稳定性、保证其质量品质、延长其使用寿命具有重要作用。因此,深入研究桥梁桩基施工技术要点和难点对保证整个桥梁工程质量具有重要作用。
1 简析桥梁桩基特点及施工技术
桥梁桩基是常见的深基础结构,主要是利用桩身的材料以及桩侧土的弹性抗压能力来有效承重上部施加的横向荷载,以保证整个桥梁工程质量。桥梁桩基施工技术主要是针对不同施工现场的实际情况,明确土层对桥梁地基稳定性、强度、变形等需求,从而合理选择桩基施工方法,以发挥桩基承载能力高、变形小等特点,减少桥梁工程的不良沉降现象以及增强桥梁承受外部荷载的能力。
当前桥梁桩基施工技术主要分为人工挖孔和钻孔灌桩两种施工技术,其中人工挖孔桩基施工技术是以人力操作为主,辅助使用钢筋骨架、混凝土等施工材料,来对整个桥梁结构起到支撑作用,具有较强的适应能力和灵活性;钻孔灌桩施工技术是采用机械手段來进行桥梁桩基施工,包括钻孔、清孔、安置钢筋笼、灌注混凝土等施工技术要点,具有精度高、时效强的特点[1]。
2 桥梁桩基施工技术的要点
2.1 施工前期准备阶段
桥梁桩基施工的前期准备工作具有重要意义,尤其是我国地域辽阔,不同地域的地质条件和地下水文情况不同,这就需要相关人员对施工现场进行细致、全方位的环境勘察,以充分明确周边环境特点,保证后期图纸设计和施工的顺利开展[1];全方位、科学分析施工现场环境勘察数据信息的反馈结果,合理设计桥梁桩基施工图纸,明确施工流程和标准;做好施工现场的清理、碾压等做工作,并合理设置遮挡物,重点针对承载力不足的区域进行填充处理,从而避免后期桩基施工过程中出现倾斜、下沉等问题;科学安排施工人员、检查施工设施,在进行施工现场勘察时要合理规划并科学选择桩基点,并对其进行编号处理,重点复核施工图纸的数据信息,明确现场实际的水电线排布走向等内容。
2.2 钻孔施工技术
在进行钻孔施工之前,施工人员要根据施工现场情况搭建合适的钻孔平台,确保其能够根据前期标注好的钻孔点进行钻孔施工;明确钢护筒尺寸标准,确保接头位置的密封性和耐压性,科学选择尺寸略小于钢护筒的钻头,以保证钢护筒中心与桩基中心位置的偏差在标准范围之内,有效避免漏浆等操作事故的发生;在泥浆制备过程中要选择水化速度快、黏性以及成浆能力强的黏土,确保泥浆的质量不会影响后期钻孔工作的开展;钻孔过程中要先灌注泥浆,合理调整钻机位置,确保钻杆垂直向下,时刻关注钻头与桩基中心点位置的垂直度,同时注意钻头的磨损程度,定期进行更换,以保证钻机施工效果和质量[2]。
2.3 清孔工作要点
清孔工作的目的是清除钻孔内部、深处沉淀的泥浆,以保证后期钢筋笼安置和灌注混凝土工作的顺利开展。清孔工作需要在钻孔结束以及钢筋笼安置之前开展两次,在进行清孔之前要先测量钻孔的深度、垂直度、倾斜度,确保其能够达到桥梁桩基的施工标准。根据施工现场实际情况合理选择抽浆法、换浆法、掏渣法、砂浆置换等灌注桩清孔方法,以有效清除孔内的碎石、多余泥浆等废弃物,当清孔工作完成之后,要安置钢筋笼、下放导管,并及时灌注混凝土。
2.4 钢筋笼工艺
严格控制钢筋笼的施工材料质量,根据施工图纸以及实际桥梁工程需要科学焊制钢筋笼骨架,这时要对钢筋的支架进行定位,并保证每个主筋之间的距离相同,同时注意加劲箍筋设计在主筋外侧,从而增强箍筋作用,降低焊接难度。在安置钢筋笼之前要检测孔内的沉渣厚度在标准范围,之后选择卷扬机或吊车开展吊装工作,但要确保钢筋笼在吊装过程中运行的稳定性和垂直性,以保证钢筋笼安放时可以有效对准孔的位置,既不碰到孔壁,又不会出现下沉现象。
2.5 灌注混凝土
钢筋笼安置工作结束之后合理选择长度2米、壁厚4毫米、内径30厘米的钢管导管,将其竖直、缓慢地下放,以保证导管的位置在井孔中央,同时为保证钢管导管良好的密封性,要采用法兰盘和螺柱以及橡胶圈进行连接和安装,从而避免在后期使用过程中出现漏水渗水等现象[3]。在灌注混凝土之前要严格检查孔内的清洁度以及是否存在孔壁松动的情况,浇筑过程中要适当转动套管、有效控制浇筑时间、确保动作连续,一旦出现中断情况要及时调整导管位置。
2.6 成柱质量检验
桥梁桩基施工结束之后,要及时进行成柱质量检验,通过小应变、大应变两种桩身动检测或者声波技术来明确桩基长度、扩径,同时合理估测砼的强度,以确保及时发现并高效解决问题,从而减少后期桥梁工程实际使用过程中存在的安全隐患以及降低工程造价成本,确保其能在预期时间内完成施工。
3 桥梁桩基施工过程的难点及对策
3.1 坍孔
坍孔问题是桥梁桩基施工过程中常见的施工问题,主要表现为地下水位不稳定,孔内出现水泡或者钻头的负荷程度明显增强,坍孔问题的发生会对桥梁整体的桩基施工质量产生严重影响[4]。在桥梁桩基施工过程中遇到坍孔等施工难点和问题时,首先要明确造成坍孔的原因,如土质过于疏松、泥浆密度不到位、护筒位置不合理等,其次根据具体成因合理制定补救整改措施,如针对坍孔深度较浅的区域选择黏土回填和缓慢钻进的施工技术,以避免坍孔问题二次发生。 3.2 斜孔
在桥梁桩基施工过程中,由于施工人员专业技能水平、土质松软情况有差别等问题而导致钻孔过程中出现斜孔问题较为普遍,尤其是钻头固定不牢靠或者钻到坚硬物体时不仅容易引发斜孔,还会出现损坏钻头的情况。因此,为有效保证施工质量,要固定好钻头位置、时刻关注钻头运行情况、保证钻杆垂直向下,以确保钻孔施工工序的开展。一旦在钻孔施工过程中出现异常情况或者斜孔问题时,要及时利用黏土进行回填或者采用加石片冲击钻成孔的方式来进行施工。
3.3 沉渣过厚
沉渣过厚主要有两种原因,一是钢筋笼制作不符合相关标准,二是泥沙等原材料质量不过关。加强施工现场的控制力度,严格审查进场施工材料质量,同时重视提高施工人员综合素质,确保其能够严格按照桥梁桩基施工技术标准和要求,在遵循施工设计图纸的基础上科学焊接钢筋笼;采用合理的探测设备有效控制钢筋笼的下放速度和时间,最大限度避免钢筋笼在下放过程中与孔壁出现碰撞;为保证孔内深度的合理性,钢筋笼安置结束之后可以再次进行清孔施工[5]。
3.4 钢筋笼上浮
钢筋笼上浮主要是因为在混凝土灌注时没有及时提升钢管导管高度而导致埋管太深。在现场施工过程中加强施工管理力度,随时掌握钢筋笼安置的深度和速度,保证灌注混凝土时可以根据钢筋笼的安置速度而动态调整钢管导管,并严格控制埋管深度,确保完成混凝土灌注之后导管高度高于混凝土面。
4 总结
新时期人们对桥梁道路的使用需求不断增多,为有效保证桥梁整体施工质量,就需要正确认识并严格控制桥梁桩基施工技术,从而加强桥梁桩基的稳固和安全。在桥梁桩基施工过程中,要提前做好施工现场的调查工作,合理设置施工图纸,并根据施工进度的开展及时在施工图纸上标注桩基础定位等数据信息,同时要明确施工标准和流程,严格控制进场材料质量,保证施工人员的专业技能水平,做好桥梁桩基这一隐蔽性工程的施工控制,从而增强整个桥梁工程质量。
参考文献:
[1]吴攀.桥梁桩基施工技术及混凝土的质量控制分析[J].四川水泥,2020(11):73-74.
[2]占否平.桥梁桩基施工技术的应用分析[J].工程建设与设计,2020(19):216-217+220.
[3]胡又文,邓国庆.桥梁桩基施工技术的要点和难点分析[J].工程技术研究,2020(5):109-110.
[4]李海涛.桥梁桩基施工技术的应用研究[J].交通世界,2020(Z1):152-153.
[5]張铁军.公路桥梁桩基施工技术要点分析及研究[J].建筑技术开发,2019(20):140-141.
关键词:桥梁;桩基;施工技术;要点和难点
中图分类号:U445.551 文献标识码:A
0 引言
新时期社会经济和交通行业发展迅速,如下图所示,2011年到2017年我国公路桥梁里程呈逐年稳步递增的趋势,这就表明当下人们对桥梁工程的需求不断提高。桥梁桩基深埋在地表之下,是承载桥梁负荷的关键基础结构,也是整个桥梁工程施工的关键环节,具有较强的抗拔能力和侧向刚度,可以有效抵抗地质条件变化而产生的上拔力和水平力,对提高整个桥梁工程的稳定性、保证其质量品质、延长其使用寿命具有重要作用。因此,深入研究桥梁桩基施工技术要点和难点对保证整个桥梁工程质量具有重要作用。
1 简析桥梁桩基特点及施工技术
桥梁桩基是常见的深基础结构,主要是利用桩身的材料以及桩侧土的弹性抗压能力来有效承重上部施加的横向荷载,以保证整个桥梁工程质量。桥梁桩基施工技术主要是针对不同施工现场的实际情况,明确土层对桥梁地基稳定性、强度、变形等需求,从而合理选择桩基施工方法,以发挥桩基承载能力高、变形小等特点,减少桥梁工程的不良沉降现象以及增强桥梁承受外部荷载的能力。
当前桥梁桩基施工技术主要分为人工挖孔和钻孔灌桩两种施工技术,其中人工挖孔桩基施工技术是以人力操作为主,辅助使用钢筋骨架、混凝土等施工材料,来对整个桥梁结构起到支撑作用,具有较强的适应能力和灵活性;钻孔灌桩施工技术是采用机械手段來进行桥梁桩基施工,包括钻孔、清孔、安置钢筋笼、灌注混凝土等施工技术要点,具有精度高、时效强的特点[1]。
2 桥梁桩基施工技术的要点
2.1 施工前期准备阶段
桥梁桩基施工的前期准备工作具有重要意义,尤其是我国地域辽阔,不同地域的地质条件和地下水文情况不同,这就需要相关人员对施工现场进行细致、全方位的环境勘察,以充分明确周边环境特点,保证后期图纸设计和施工的顺利开展[1];全方位、科学分析施工现场环境勘察数据信息的反馈结果,合理设计桥梁桩基施工图纸,明确施工流程和标准;做好施工现场的清理、碾压等做工作,并合理设置遮挡物,重点针对承载力不足的区域进行填充处理,从而避免后期桩基施工过程中出现倾斜、下沉等问题;科学安排施工人员、检查施工设施,在进行施工现场勘察时要合理规划并科学选择桩基点,并对其进行编号处理,重点复核施工图纸的数据信息,明确现场实际的水电线排布走向等内容。
2.2 钻孔施工技术
在进行钻孔施工之前,施工人员要根据施工现场情况搭建合适的钻孔平台,确保其能够根据前期标注好的钻孔点进行钻孔施工;明确钢护筒尺寸标准,确保接头位置的密封性和耐压性,科学选择尺寸略小于钢护筒的钻头,以保证钢护筒中心与桩基中心位置的偏差在标准范围之内,有效避免漏浆等操作事故的发生;在泥浆制备过程中要选择水化速度快、黏性以及成浆能力强的黏土,确保泥浆的质量不会影响后期钻孔工作的开展;钻孔过程中要先灌注泥浆,合理调整钻机位置,确保钻杆垂直向下,时刻关注钻头与桩基中心点位置的垂直度,同时注意钻头的磨损程度,定期进行更换,以保证钻机施工效果和质量[2]。
2.3 清孔工作要点
清孔工作的目的是清除钻孔内部、深处沉淀的泥浆,以保证后期钢筋笼安置和灌注混凝土工作的顺利开展。清孔工作需要在钻孔结束以及钢筋笼安置之前开展两次,在进行清孔之前要先测量钻孔的深度、垂直度、倾斜度,确保其能够达到桥梁桩基的施工标准。根据施工现场实际情况合理选择抽浆法、换浆法、掏渣法、砂浆置换等灌注桩清孔方法,以有效清除孔内的碎石、多余泥浆等废弃物,当清孔工作完成之后,要安置钢筋笼、下放导管,并及时灌注混凝土。
2.4 钢筋笼工艺
严格控制钢筋笼的施工材料质量,根据施工图纸以及实际桥梁工程需要科学焊制钢筋笼骨架,这时要对钢筋的支架进行定位,并保证每个主筋之间的距离相同,同时注意加劲箍筋设计在主筋外侧,从而增强箍筋作用,降低焊接难度。在安置钢筋笼之前要检测孔内的沉渣厚度在标准范围,之后选择卷扬机或吊车开展吊装工作,但要确保钢筋笼在吊装过程中运行的稳定性和垂直性,以保证钢筋笼安放时可以有效对准孔的位置,既不碰到孔壁,又不会出现下沉现象。
2.5 灌注混凝土
钢筋笼安置工作结束之后合理选择长度2米、壁厚4毫米、内径30厘米的钢管导管,将其竖直、缓慢地下放,以保证导管的位置在井孔中央,同时为保证钢管导管良好的密封性,要采用法兰盘和螺柱以及橡胶圈进行连接和安装,从而避免在后期使用过程中出现漏水渗水等现象[3]。在灌注混凝土之前要严格检查孔内的清洁度以及是否存在孔壁松动的情况,浇筑过程中要适当转动套管、有效控制浇筑时间、确保动作连续,一旦出现中断情况要及时调整导管位置。
2.6 成柱质量检验
桥梁桩基施工结束之后,要及时进行成柱质量检验,通过小应变、大应变两种桩身动检测或者声波技术来明确桩基长度、扩径,同时合理估测砼的强度,以确保及时发现并高效解决问题,从而减少后期桥梁工程实际使用过程中存在的安全隐患以及降低工程造价成本,确保其能在预期时间内完成施工。
3 桥梁桩基施工过程的难点及对策
3.1 坍孔
坍孔问题是桥梁桩基施工过程中常见的施工问题,主要表现为地下水位不稳定,孔内出现水泡或者钻头的负荷程度明显增强,坍孔问题的发生会对桥梁整体的桩基施工质量产生严重影响[4]。在桥梁桩基施工过程中遇到坍孔等施工难点和问题时,首先要明确造成坍孔的原因,如土质过于疏松、泥浆密度不到位、护筒位置不合理等,其次根据具体成因合理制定补救整改措施,如针对坍孔深度较浅的区域选择黏土回填和缓慢钻进的施工技术,以避免坍孔问题二次发生。 3.2 斜孔
在桥梁桩基施工过程中,由于施工人员专业技能水平、土质松软情况有差别等问题而导致钻孔过程中出现斜孔问题较为普遍,尤其是钻头固定不牢靠或者钻到坚硬物体时不仅容易引发斜孔,还会出现损坏钻头的情况。因此,为有效保证施工质量,要固定好钻头位置、时刻关注钻头运行情况、保证钻杆垂直向下,以确保钻孔施工工序的开展。一旦在钻孔施工过程中出现异常情况或者斜孔问题时,要及时利用黏土进行回填或者采用加石片冲击钻成孔的方式来进行施工。
3.3 沉渣过厚
沉渣过厚主要有两种原因,一是钢筋笼制作不符合相关标准,二是泥沙等原材料质量不过关。加强施工现场的控制力度,严格审查进场施工材料质量,同时重视提高施工人员综合素质,确保其能够严格按照桥梁桩基施工技术标准和要求,在遵循施工设计图纸的基础上科学焊接钢筋笼;采用合理的探测设备有效控制钢筋笼的下放速度和时间,最大限度避免钢筋笼在下放过程中与孔壁出现碰撞;为保证孔内深度的合理性,钢筋笼安置结束之后可以再次进行清孔施工[5]。
3.4 钢筋笼上浮
钢筋笼上浮主要是因为在混凝土灌注时没有及时提升钢管导管高度而导致埋管太深。在现场施工过程中加强施工管理力度,随时掌握钢筋笼安置的深度和速度,保证灌注混凝土时可以根据钢筋笼的安置速度而动态调整钢管导管,并严格控制埋管深度,确保完成混凝土灌注之后导管高度高于混凝土面。
4 总结
新时期人们对桥梁道路的使用需求不断增多,为有效保证桥梁整体施工质量,就需要正确认识并严格控制桥梁桩基施工技术,从而加强桥梁桩基的稳固和安全。在桥梁桩基施工过程中,要提前做好施工现场的调查工作,合理设置施工图纸,并根据施工进度的开展及时在施工图纸上标注桩基础定位等数据信息,同时要明确施工标准和流程,严格控制进场材料质量,保证施工人员的专业技能水平,做好桥梁桩基这一隐蔽性工程的施工控制,从而增强整个桥梁工程质量。
参考文献:
[1]吴攀.桥梁桩基施工技术及混凝土的质量控制分析[J].四川水泥,2020(11):73-74.
[2]占否平.桥梁桩基施工技术的应用分析[J].工程建设与设计,2020(19):216-217+220.
[3]胡又文,邓国庆.桥梁桩基施工技术的要点和难点分析[J].工程技术研究,2020(5):109-110.
[4]李海涛.桥梁桩基施工技术的应用研究[J].交通世界,2020(Z1):152-153.
[5]張铁军.公路桥梁桩基施工技术要点分析及研究[J].建筑技术开发,2019(20):140-141.