1、公路工程中灌注桩施工技术的探讨【摘要】灌注桩施工技术是整个公路工程中至关重要的环节,是公路质量的根本。灌注桩施工技术在公路工程中又起着决定承重台质量的关键因素。本文针对公路工程中灌注桩施工技术的优势和常见的钻孔灌注桩施工技术进行了论述,重点分析了钻孔灌注桩施工要点,结合相关的理论知识和时间经验,针对施工中的常见质量问题,提出了相应的控制措施,具有一定的现实指导意义。 【关键词】公路工程;灌注桩;钻孔灌注桩;施工技术;施工要点;控制措施 中图分类号:U443 文献标识码: A 一、前言 现阶段,公路工程中灌注桩施工大部分是在地下或水下进行,辅助使用钢管挤土、机械钻孔及人力挖掘等手段,灌注桩施工技
2、术是一项综合性复杂的技术,因此,要做好灌注桩施工技术,必须严格对施工中的每个环节进行质量把控,采取有效的质量控制措施,确保灌注桩的施工技术质量。 二、公路工程发展情况及灌注桩优势 最近几年,我国公路工程以强劲势头飞速发展,在社会主义现代代建设当中担当了非常重要的角色,有力支持了国民经济的发展。特别是公路系统,自十一届三中全会以后,国内的高楼大厦犹如雨后春笋,争先恐后地崛起,尤其是桥梁建设方面,在世界上取得了领先地位,关于桥梁的建设构造,建造科技在国内不断涌现新的建设技术,我国已能自主建设大跨度桥梁,例如杨浦大桥和南浦大桥。这些情况都能说明,我国的公路工程建设已与国际建设水平接近,取得这许多成就
3、的根本就是施工技术。 运用钻孔灌注桩技术进行公路工程泥浆灌注施工的技术优点主要表现在,和一般的灌注技术相比,钻孔灌注桩技术的灌注桩承载力较大,并且在进行泥浆灌注时,对于灌注泥浆的压实作用及效果较明显。其次是在进行灌浆施工过程中,由于灌注桩压力的作用使得泥浆黏性较大,因此在灌注进工程结构中后,非常坚固,而且具有一定的抗震作用。另外,钻孔灌注桩技术在公路工程施工设计中非常注意灌注桩的承载作用力。 三、公路工程中常用的钻孔灌注桩施工技术 钻孔灌注桩基础是公路施工中运用的一种技术手段,主要由公路单位制订施工方案,但大多情况下,图纸上对所用器具没有具体注明,所以实际操作单位会依据自己以往的经验自主选取用
4、具。由于资金关系,很多施工者运用涡锥钻进行操作钻孔,但这种操作只是单个机器投入工作,往往不能达到图纸上标注的要求。所以常常会使桩的负荷能力稍差一些,这样就会出现很多不能正常使用的桩,与此同时,不能快速解决污水和烂泥问题,使工作场地受限,严重影响了施工进度。现在,一种新的施工技术的出现,有效解决了这一难题,这种技术就是旋挖,现已初步应用于现场施工领域,它比涡锥钻的优势明显,笔者经过实地考察,总结这种新型施工技术的特点如下: 第一,旋挖和相同技术指标的涡锥钻孔比较,它建造的单桩负荷能力比涡锥钻要高 50%以上。这种现象不但解决了节约经费的问题,还使得桩的负荷能力完全合乎标准。基于这种情况,如果在相
5、同经费的情况下,当然应该选择旋挖技术。 第二,因为这种技术设计先进,需人工控制步骤较少,能够避免由于人的操作不当而引起的工程质量问题,从而保证了建设质量,能使桩孔的竖直度和孔底清理更加合乎标准。 第三,具体施工中可以发现,运用旋挖机和运用涡锥钻工作效率没有很大的区别,但运用旋挖机能够自动清理操作环境,把产生的泥土清出场外,不再需要第二次清理,从而节省了人力,在具体施工过程中只有少许污水,并能迅速排出场外。 四、钻孔灌注桩施工要点 1.成孔的垂直度 由于混凝土是直接向孔内灌注的,因此钻孔灌注桩的状态主要是由孔的形成状态决定的。成孔的垂直度也就决定着桩的垂直度,而垂直度又是保证地基荷载能力的关键因
6、素,因此在施工中必须严格控制成孔的垂直度。这就要求施工人员和技术人员在钻孔过程中加大对成空垂直度的检测力度,随时注意钻杆的垂直度,当发现钻杆倾斜时,要及时校正,保持钻杆的垂直度始终控制在技术要求的范围内。 2.确保桩位、桩顶标高和成孔深度 施工之前,要首先经过严格的计算与测量,确定桩位以及开始钻孔的具体位置,在确定具体位置后要时刻检验钻孔中心与桩位的中心线是否重合,偏差范围是否在技术要求范围之内,以确保桩位的准确性。另外,由于钻孔过程中会带有大量的泥浆土体出来,会使得地坪上原有固定的标高发生变化,这时候若但以桩顶标高为成空深度的指标,就会有很大的误差存在。为此,除了原有的标高以及成孔深度的控制
7、技术措施以外,还要在桩架安装固定以后,做好桩架的总长度记录,以便技术人员根据钻杆来检验成孔的深度。另外,钻杆所反映出的成孔深度并不能完全确定真正的成孔深度,因为在清孔中若操作方法不当或泥浆比重没有掌握好就很有可能引发坍孔或沉渣过厚的现象,这对于二次清孔是非常不利的。因此,在钻孔机械完成钻孔后要采用其他的检测技术措施来复测成孔的深度。 3.钻孔的孔径 钻孔的孔径大小也是关系着钻孔灌注桩质量优劣的主要因素,而在土质层为粘性土或粉土的公路施工中,常常会出现缩孔现象,严重影响着成孔的质量。由于孔径小于规范要求,桩的截面缩小,承载能力降低,实际上是降低了桩的安全系数。另外软弱土层一般都在地层上部,缩颈现
8、象也发生在此段,而桩的内力也是上段大,容易造成桩身抗压强度不够而破坏。由于孔径达不到要求,导致钢筋笼无保护层,桩的抗压弯能力消弱或丧失。 4.内部的泥浆 在钻孔灌柱桩的施工中,若泥浆质量差,就形成不了护壁泥膜或形成的泥皮粘附力差,易于脱落,导致孔壁稳定性差。另外,泥浆比重过大,使得砼水下灌注阻力增大,降低砼的流动半径,使砼骨料大部分堆积在桩芯部位,而钢筋笼外几乎无骨料,不仅桩身质量不好而且桩的侧摩阻力也难以发挥。故对泥浆质量的管理决不是个小问题,一定要严格要求施工单位按规范要求严格控制。 5.桩质量的控制 除了要控制成孔质量,还需要加强对成桩质量的控制,这也是钻孔灌注桩质量的最关键的施工步骤。
9、在具体的公路施工过程中,主要需要严格控制混凝土质量、灌注混凝土时的施工技术控制,以保证成桩的质量。 6.钢筋笼的制作与安装 钢筋笼的质量控制必须做好,众所周知,材料好才能将工程建设好。因此实际建设中要严格依据设计图纸的要求来制作所需钢筋,在编制钢筋笼的时候要首先检查各钢筋型号和类型,在各项指标都符合要求后再开始钢筋笼的制作。制作钢筋笼必须依据设计好的制作图纸,对每个制作环节都做好注意,例如焊接、弯折、调直、截断、除锈等环节都要细致。通常情况下,都会选择整根钢筋作为钢筋笼主筋,特殊情况下可以利用焊接的两段钢筋。在焊接末端不能出现弯钩并且搭接长度要大于 5d,主筋的顺直、直径以及间距等问题都要测量
10、实际误差,将其控制在 20mm 范围内。在钢筋笼下放之前要先用探孔器来探测钻孔的实际深度。要依据钻孔的直径来确定使用的探测器型号,探测的内容还包括孔壁上是否有障碍物、杂物或者坍塌情况,以保证钢筋笼在下放的过程中能够顺利进入底部,如果碰到有孔壁的障碍物则要马上停止下放过程,将杂物产生原因进行分析并合理解决。不可将钢筋笼上下提起猛烈击打孔壁上的障碍物,避免钢筋笼发生变性或者碰到孔壁引起部分坍塌。 五、施工中的常见质量问题及控制措施 1.桩底地基承载力不足 这主要是由于施工中未将桩的底端准确放在持力层上而引起的。主要出现在复杂地质层的灌注桩施工中。其控制措施是采用取芯检验的方法,或结合周边土质变化情
11、况、钻速、泥浆排出状况等综合因素来确定是否将桩端支撑在持力层上。 2.缩径 主要是由塑性土膨胀而引起的。其控制措施主要有:成孔时,应加大泵量,加快成孔速度,快速通过,在成孔一段时间,孔壁形成泥皮,孔壁不会渗水,亦不会引起膨胀。 3.钢筋笼上浮 当混凝土灌注至钢筋笼下,若此时提升导管,导管底端距离钢筋笼仅有 1m 左右的距离时,由于浇注的混凝土自导管流出后冲击力较大,就会推动钢筋笼上浮。因此在灌注混凝土过程中,应随时掌握混凝土浇注标高及导管埋深,当混凝土埋过钢筋笼底端 23m 时,应及时将导管提至钢筋笼底端以上。 六、结束语 综上所述,灌注桩施工技术关系到公路工程施工的基础质量,因此,通过以上分析,要重点做好灌注桩的施工流程、施工要点、质量把控措施等各个关键环节。确保公路工程的施工质量,本文也为以后的公路施工实践提供了很好的规范和指导作用。 参考文献: 1闫铁山,董亚清浅谈在公路施工中灌注桩的质量控制J四川公路,2009(04). 2李静.浅谈公路工程施工技术与设计的配合J.甘肃科技,2011(11). 3孙伟.灌注桩施工质量控制要点.黑龙江:科学出版社,2012.26-27. 4李卫国,秦菊.探讨公路施工中钻孔灌注桩技术的应用J.城市建设理论研究,2012(23).