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市政工程中桥梁桩基施工方法及措施研究

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  摘要:对市政桥梁桩基施工技术及多种常遇问题的处治进行了探讨,并针对某些特殊情况,提出了若干既能解决工程实际问题,又较经济合理的桥梁桩基的处治方法,可供类似工程参考。
  关键词:桥梁;桩基;施工方法
  引言
  伴随着城乡建设事业的迅速发展,桩基工程越来越多,桩基工程的施工质量必须引起高度的重视,以防留下诸多安全隐患。近些年来,桩基工程检测技术也成为一个热门,并得到广泛重视,特别是近10年,桩基检测技术得到了长足的发展,有关桩基工程检测的标准、规范相继发布、施行,使桩基检测工作进一步规范化,对保证工程质量起到了良好的作用。
  1市政工程中桩基施工技术
  (1)施工准备:在桩基施工前要先调查钻孔桩施工范围内有无地上、地下管线和构筑物。施工时,先清除设计桩位范围内场地的障碍物、杂物,平整施工便道和施工场地。
  (2)测量放线:根据设计图纸计算各桩位的坐标,并确定每个桩孔与相邻控制点的位置关系。经复核无误后在场区内实地放线,同时以桩中心为交点,在纵向和横向方向埋设好护桩,桩位经复核并签字同意后方可进行下一步施工。
  (3)埋设护筒:护筒采用10mm钢板卷制,护筒直径1.2m,桥台处1.5m,护筒长度为2m,在护筒的上口边缘开设2个溢浆口。护筒埋设时,通过预先引放的纵、横方向的4个护桩点进行调整就位,护筒中心与桩位中心重合,其偏差不得大于20mm,并严格控制护筒的垂直度,护筒调整到位并固定稳后,用粘土沿四周对称分层填压夯实,护筒的埋深旱地不少于1m,护筒顶面应高于岛面0.2m~0.5m,并高于施工水位或地下水位1.5m~2.0m,水中墩、护筒底应进入河床底不少于0.5m。
  (4)钻孔就位:钻机安放前,先将桩孔周边垫平,使地面平整,确保钻孔安放到位,机身平稳,钻机就位时,应保证管锥中心对准桩位中心,并将钻机支垫牢固。其对中误差不得大于20mm;钻机就位后,测量钻机平台标高来控制钻孔深度,避免超钻或少钻。正式钻孔前,钻机要先进行运转试验, 检查钻机的稳定和机况,确保后面成孔施工能连续进行。
  (5)泥浆护壁及成孔。桩基工程用黏土泥浆,其黏土含胶体度不得低于95%,含砂率不得大于4%,造浆能力不低于2.5L/kg。制浆前,先将黏土打碎,缩短搅拌时间,黏土在水中浸透并搅拌均匀,对新制泥浆和再生泥浆设专人使用专用设备、仪器进行质量控制。同时为防止意外情况或成孔期间对泥浆指标进行调整,备用一定量的膨润土或黏土。特殊地层泥浆密度:砂卵石为1.3~1.5,砂层为1.2~1.3。在成孔施工过程中,加强对泥浆性能指标的检测和控制。根据钻到不同地层的地质情况,适时调整泥浆指标,并做好施工记录。在施工期间定期对泥浆池、循环池进行疏通,确保泥浆循环畅通,沉淀池的沉渣和废浆要经常抽到指定的地点,保证泥浆池有足够的容积满足成孔施工的需要。
  (6)钻进成孔:成孔采用反循环钻机,边钻进边注入泥浆护壁。开孔前,先起动泥浆泵,待泥浆反循环正常后,才能开动钻机慢速回转下放钻头至孔底。开孔前先轻压慢钻,钻进到2m~3m后逐渐加大转速和钻压正常钻进。在钻进中经常检测钻机钻杆的垂直度,并随进调整,做好详细记录。在成孔施工中还应根据不同的地层适进调整参数。
  (7)一次清孔:通过钻机平台标高和钻杆的长度,判断钻孔深度。当钻孔达到设计要求的深度,停止钻进,将钻头提高孔底100mm~300mm,维持泥浆和正常循环,清洗、吸除孔底沉渣直到返出泥浆的钻渣含量小于4%为止。起钻时应小心操作,防止钻头拖到孔壁,并向孔内补入泥浆,稳定孔内泥浆高度。
  2市政桥梁桩基施工中常遇问题及对策
  2.1坍孔
  钢护筒过短,没有穿透砂砾和卵石层落在不透水层上,当冲击到溶洞后,突然漏浆造成水头高度急剧下降,砂砾和卵石层失去稳定,形成漏斗状的坍孔。坍孔的处理办法:当成孔深度不大时,可全孔回填粘土和片石,在暂停一段时间后,再深埋钢护筒至不透水层方可重新钻孔;当成孔深度较大时,可将钢护筒一直座落在坍孔的喇叭口下缘的不透水层上,护筒周围回填干粘土,挤实后,再重新钻孔。坍孔后,由于回填土的密实度低于原来土体的密实度,致使桩周摩阻降低,对于摩擦桩应适当增加桩长以满足设计要求。
  2.2漏浆
  漏浆是岩溶地层钻孔桩施工常见故障之一,主要是由于岩溶裂隙透水、桩孔与溶洞突然贯通,或钢护筒底部漏浆等原因所造成的。其预防措施有:1)穿透溶洞时,应密切注意护筒内泥浆面的变化,一旦泥浆面下降漏浆,应立即提出钻头,向孔内补充泥浆或注水,保持住孔内水头压力并投入粘土和片石混合物;2)当岩溶裂隙较大,因透水性强而发生漏浆时,应采取加大泥浆比重,改善泥浆稠度和控制钻进速度等措施进行处理;3)当钻头击穿顶板进入溶洞时,若能保持桩孔内水压力,可向桩孔内抛填封堵漏浆的混合料,经小冲程反复冲砸后,形成新的造孔壁;4)当钢护筒底部漏浆后,可继续下沉钢护筒,并用粘土封闭护筒周围缝隙,防止地表水继续渗入,然后向孔内填掷粘土块和碎石,填筑高度以高出钢护筒底1m为宜,最后用小冲程反复冲砸,达到加固钢护筒底部孔壁与堵漏的目的。
  2.3卡钻
  使用冲击钻钻孔时,由于钻头的抖动往往会有冲破孔壁,致使孔壁不圆,或形成梅花孔现象;此外,由于钻头磨损未及时补焊,钻孔直径逐渐变小,新钻头或补焊后钻头直径过大,以及在施钻过程中,由于冲程过大,突然击穿溶洞顶板,使钻头旋转不能提钻等均可导致卡钻。预防措施有:1)及时更换或补焊钻头,并向桩孔中回填片石,在钻进面先用小冲程钻进,然后逐渐加大到正常冲程,转入正常钻孔;2)在溶洞顶板施钻时应先用小冲程开孔,并注意旋转钻头,溶洞开口后,要及时抛填片石和粘土块填筑,逐渐进入正常钻孔。
  2.4埋钻
  埋钻是钻孔中常见的而不易处理的故障,主要是由于孔壁塌陷造成的。在岩溶地层钻孔,钻孔穿越的溶洞顶板较薄、埋深较浅时,由于冲程过大,砸击溶洞顶板就可能出现溶洞坍塌,地表下陷,施工不慎便会发生掩埋钻头的情况。预防措施有:1)发现漏浆应及时提起钻头,向孔内补水注浆,保持水压力,采取相应措施,堵住漏浆;2)穿越溶洞时应改用小冲程钻进,防止击垮溶洞顶板,并准备好拖拉设施,系好滑车钢丝绳,做好钻机撤离准备。
  3结语
  在桥梁桩基施工过程中,常常会遇到各种问题,如钻孔时容易出现孔内漏浆、掉钻、卡钻以及灌注桩施工中容易出现颈缩、断桩、吊脚桩等现象。只有充分探讨产生上述问题的原因,并准备周详的处理预案,才能真正做到提前预防和控制,即使出现故障后也能很快进行处理,最终能够保证桥梁桩基施工的工程质量。
  


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