1、初探旋挖灌注桩在市政桥梁工程中的应用摘要:随着我国经济社会的快速发展,各地区市政工程尤其是市政桥梁建设越来越频繁,所应用到的各类技术也是越来越多,灌注桩基础因其具有具有施工方便、承载力高、适应性强的特点,大量用于市政桥梁建设。本文从此项技术的工艺特点入手,结合旋挖钻机的工作原理,简要探讨了旋挖灌注桩在市政桥梁工程中的应用,以期能为所需者提供借鉴。 关键词:旋挖灌注桩;市政桥梁;水下混凝土 中图分类号:TU37 文献标识码: A 前言:现在全国各地大中城市为了更好地缓解交通拥堵状况,修建了大量的城市立交以及高架桥梁,其中就用到了旋挖灌注桩技术。灌注桩基础承载力高、施工方便、适应性强,同时旋挖工艺
2、成孔因成孔孔径规矩、泥皮薄、噪声低、施工污染小、效率高、适合深孔等优点,由此旋挖灌注桩技术在市政工程桥梁中有了广泛应用。 一、旋挖成孔灌注桩的工艺特点 随着我国市政桥梁工程迅速发展,城市对市政桥梁的要求越来越高,合理选择施工技术以提高桥梁工程质量与功能的要求越发强烈。旋挖钻孔灌注桩技术与其他钻孔技术相比较, 其施工特点比较明显,这些技术特点也是被广泛应用于市政桥梁工程的中,其能有效的防止市政桥梁施工中塌孔、扩孔、缩孔等现象发生,保证桩身的质量。成孔后清孔的速度非常快,符合市政桥梁施工工期要求很紧的特点。旋挖钻机是由履带底盘承载的它的接地压力小,在施工场地内行走移动方便,能够非常精确的对桩位进行
3、定位,在转移工地时可用拖车载运,钻机和钻杆的拆卸方便,施工比较简便。旋挖钻机可以适合多种地层土质,既可以在粘土、淤泥质土、人工回填土及含有部分卵石、碎石的地质比较软的地层施工,也可以在地下水位较高,卵石较大的地层中施工。 旋挖成孔。旋挖成孔各项指标要得到有效地控制,必须做到两点一是旋挖钻机必须处于良好地工作状态,特别是驾驶室内的先进电脑系统以及与各操作系统的传感器均要保持正常工作状态:二是旋挖操作手的精神状态要好和工作责仟心要强。 旋挖桩机施工也具有很多的缺点,比如施工前期的投入大、自重大,因此对场地要求比较严格、孔壁护壁差、需要机械配合作业、软土中孔内容易产生负压及施工过程短期投入增加等。
4、二、旋挖钻孔灌注桩施工要点分析 2.1 钻孔成型环节 钻孔过程是旋挖钻孔灌注桩施工与其他灌注桩施工重要不同点,也是整体施工质量的重要保障。在施工之前要保证各项施工准备工作完毕,并符合要求。另外,在钻孔施工过程中,施工人员要详细记录成孔过程的各种参数,例如钻进深度、地层地质特点等,这些对于后期施工工序的顺利开展具有十分重要的意义 准备工作完成并且钻机到位之后,就可以进行钻孔工作。在钻孔过程中,钻机必须保持稳定,平整。在钻进过程中,要根据成孔要求进行钻机速度的有效控制。当钻头由较硬地层进入较软地层时可以适当加快钻进速度,反之,要减慢钻进速度。旋挖钻孔所采用的是切削、提升上屑的机理,它与常见的同转钻
5、进的止、反循环成孔的切削、提升形式完全不同。它主要是通过钻斗把孔底原状土切削成条状载入钻斗提升出土,底部而缓,钻至设计标高对土的扰动很小,没有聚淤漏斗,所以要加强稳定液的管理,控制固相含量,提高粘度,防止快速沉淀,还要控制终孔前两钻斗的旋挖量。 由于不同施工地点的施工地质条件不同,因此,在具体钻孔时应当根据地质情 a5采取不同的钻孔方法。对于地质条件相对稳定的底层,可以直接采用十式或者清水钻进工艺,并不需要泥浆进行护壁,在钻孔过程中直接钻到要求深度即可。而对于稳定性并不理想的地层,例如较为坍塌、松散以及一些腐殖质含量较高的软弱地层,则必须在钻孔过程中及时通过泥浆进行护壁,保证孔壁的稳定性,从而
6、进行下一步的钻进。当钻孔完成之后要对钻孔质量进行严格检查,符合标准后方可进行后期工作_表 1 给出了钻孔质量的各项目允许偏差范围。 图 1 钻孔桩成孔质量标准 2.2 混凝土浇筑施工环节 混凝土浇筑施工是桩基施工的核心过程,也是成桩质量的主要因素。对于普通的地质条件下市政桥梁桩基施工并不困难,而对于特殊地质条件下,例如含水量较为丰富的地质条件,混凝土浇筑就存在一定的难度。因此,混凝土浇筑环节主要针对水下混凝土浇筑施工展开讨论。 水下浇筑混凝土在施工之前除了要准备符合质量的混凝土之外,还需要埋设导管,一切准备就绪之后就可以进行混凝土的灌注。在首次灌注混凝土时应将导管底端能一次埋入 0.81.2m
7、 并且导管内存留的混凝土高度,足以抵制钻孔内的泥浆侵入导管。在混凝土灌注过程中,每个桩基的灌注必须连续进行,中间不得中断。并且由于混凝土灌注过程中会出现钢筋笼上浮问题,因此,在混凝土灌注初期,灌注流量必须较快,而当混凝土接近钢筋笼顶时应到放慢灌注进度。 2.3 桩基后压浆 混凝土灌注成桩之后,为了保证桩基的稳定性,可以进行一定的压浆处理。通过这种方法能够显著提高单桩的承载能力。在进行压浆之前,要对桩基周围铺设至少两根压浆管,并且同时进行压浆,防止单侧压浆过多,降低另一侧的承载能力。压浆所用材料必须过筛,为保证浆液均匀,浆液搅拌时间不少于 5min。注浆前先注入清水,将压浆管开通,再灌砂浆,压力
8、应控制在 1.2MPa 内。 三、旋挖钻机施工操作要点 对于桩基成孔,我们主要是检查它的桩孔深度以及直径是达到了之前的设计要求。而对于钢筋笼所使用到的钢筋规格和相应的品种,则需要全部都符合之前的设计要求,同时还需要有出厂合格证以及依照相应的规定实验合格后才能够使用,钢筋笼的绑扎制作应符合设计及规范要求。吊装时要有保证钢筋笼不弯曲变形的措施,下放后的钢筋笼中心应与孔位中心重合,钢筋保护层的控制,应事先采用混凝土垫块牢固固定于钢筋笼外侧,下放钢筋笼时,须缓慢下放,防止碰撞孔壁引发塌孔事故。混凝士浇筑导管使用前应试拼,无裂缝、弯折,进行水密、承压及接头抗拉强度实验,安装时要固定在桩的中心,上部安装储
9、料漏斗,底部离孔底 250400 mm。 混凝士灌注过程中,要随时检查孔内混凝土面的高度位置,掌握好拆除导管时间,使导管埋入混凝土内深度始终保持在 24 m 以内,并做好每根桩的混凝土的浇灌详细记录,督促承包单位按规定每根桩留置混凝土试块一组。 四、水下 混凝土浇筑 水下混凝土浇筑要注意以下几个环节: (1)隔水球的作用。常用的隔水球有混凝土、木料、塑料布、麻袋包木屑、砂浆等。采用剪球法时,球的外径必须小于导管内径 2 3cm,这样不但能有效的隔离混凝土与管内的泥浆,而且还可以使混凝土从导管内沿管壁顺球顺畅流动,不至于堵管。现在用砂浆作为隔水球的比较多,如杭州德雅花园桩基工程、杭州中山中路住宅
10、小区桩基工程、杭州新华联商厦桩基工程、温州乐清红卫新闸桩基工程等等,都取得了明显的效果。经检测,桩底沉渣符合设计要求,桩顶混凝土质量也较好。 (2)水下混凝土灌注速度。根据工艺要求,水下混凝土在浇筑时必须保持连续性,这样才能有效地防止因混凝土初凝而造成的断桩。但速度不能太快,太快容易使导管埋入混凝土中过深,而造成埋管、钢筋笼上浮等事故。 结论 通过更为严格的监督手段,严控质量控制点,做好市政工程基础灌注桩,在为社会创造效益、为民众出行做出方便的同时,也为广大的工程建设者提供了力所能及的帮助。 参考文献: 1 刘学文.灌注桩冲击反循环成孔施工工艺与质量控制J.公路交通科技(应用技术版).2010(S1) 2 陈卫东.浅谈高原铁路桥梁桩基旋挖钻干法成孔施工技术J.科技创新导报.2012(15) 3 郭伟.熊耳河桥工程灌注桩施工技术措施J.山西建筑.2012(17) 4 罗永葵,曾勇生.旋挖钻机在厚砂卵石层及膨胀性粘土层钻孔灌注桩中的应用J.探矿工程(岩土钻掘工程).2011(S1) 5李林,阂峰.旋挖钻机施工钻孔灌注桩的工艺研究J.中国工程科学,2010( 4) .