铁路桥梁施工中钻孔灌注桩施工技术运用研究
摘要
关键词
钻孔灌注桩;铁路桥梁;钻孔作业
正文
前言:钻孔灌注桩技术本质上是在充分考量施工现场的地质以及水文情况后,使用机械钻孔等方式,架设钢筋骨架,利用混凝土材料形成桩基的施工技术。该技术可以有效提升工程地基的稳定性,保证后续施工能顺利完成。
一、钻孔灌注桩施工技术优势
该施工技术具有较多优点,其适用性较广,混凝土灌注桩承载力较高,能适应各铁路桥梁工程要求。工程企业可以在项目建设过程中,应用其增强施工整体质量,其优点如下。
首先,钻孔灌注桩技术在实际应用过程中可以不受地下水位等因素的影响,能在各类地层的钻孔施工中得到良好应用。其次,其在应用方面较为灵活,整体施工较为简单,且在施工中本身噪声较小,可以应用于施工现场较为狭窄的项目中。相比于其他使用大型机械设备以及复杂流程的施工技术,其具有较为明显的施工优势,在工程作业中更加方便,能有效避免工程质量问题。最后,在钻孔灌注桩技术在应用后,可以显著提升铁路桩基的承载能力,一般而言,钻孔灌注桩的承载能力在几百至几千kN之内,部分灌注桩承载力甚至能达到10000kN以上。因此,大多数工程都可以使用该技术提升建筑以及桥梁的承载能力[1]。
二、钻孔灌注桩施工技术在铁路桥梁施工中的应用
(一)施工前准备
在铁路桥梁的施工过程中,为增强钻孔灌注桩技术应用质量,管理部门应加大施工准备工作的关注力度。首先,管理人员需对施工现场开展严密勘察,为后续施工图纸的设计以及现场施工提供保障。施工人员要依据工程要求、施工图纸、技术标准以及水文报告等制定详细的施工方案以及施工制度。在工程施工开始前,工程单位应对工作人员进行充分地培训,使其明确后续施工要点,保证施工方案能充分落实,为项目整体进度提供保障。在确定使用钻孔灌注桩施工技术后,需充分考量压力层、施工工艺等方面的情况,进行综合讨论与评价。其次,在工程施工前,管理人员应保证该技术使用的各项材料都能达到技术标准。企业人员要加大材料采购、入场检查等方面的监管力度,利用合格验收以及合规存放的施工材料为后续施工打下坚实基础。最后,在钻机设备到达指定位置前,工作人员应先依照工程要求,确定护筒的埋设位置。在钻机到达指定位置后,需对水平以及固定情况进行审核,将钻杆垂线作为检查重点,并对钻出的泥浆开展检验,依据实际情况完成调整。施工团队需委派专人收集施工数据,保证数据准确性。当其出现问题时,需第一时间上报,降低安全事故的出现概率[2]。
(二)钢护筒埋设
在钻孔施工开展前,工作人员要预先完成护筒的掩埋,保证其能垂直成孔,避免地下水向孔内渗透而出现施工问题。在护筒埋设过程中,应使其中轴线与桩孔中轴在一条线上。一般情况下,其中心偏差应小于50毫米,整体倾斜范围要保持在1%以内,桩孔内部黏土应利用分层的方式进行填实。与此同时,钢护筒要高于地面0.3米以上,如果钻孔内部出现承压水,应在保证其高度的基础上,使其高于承压水位2米。施工人员应依照当前工程设计方案以及当地水文情况,科学设定护筒埋设数值。
(三)泥浆制备
在此环节中,施工人员需针对不同工艺以及材料,制作合适的泥浆材料。其中,应重视各类材料的比例,以便满足不同工程对材料特性的需求。相关人员应在泥浆配制过程中,开展严格的材料管控,所配置的泥浆应满足以下要求:泥浆胶体率要在96%以上,相对密度要在1.2以上。在具体施工中,要将黏土打碎,装入滚筒中,利用冲击锤实施击打等操作,使其从黏土向泥浆转变,为项目人员提供良好施工材料。
(四)钻孔与清孔
在钻孔施工前,工作人员要先完成放桩的测量工作。通常情况下,可以使用十字线的方式明确护筒位置,完成埋设工作。工作人员应保证钻机底部的稳定性,确定钻机整体垂直度,在其达标后再进行钻孔的施工工作。为有效确定钻孔垂直程度,管理人员可以使用电子以及人工检测相结合的方法,在明确当前地质水文情况的基础上,调整钻机运行速度。如果该地区地层由软到硬,则可以适当降低钻机整体速度,如果钻孔时遇到砂层,则可以适当提升泥浆黏土比例,完成钻孔施工工作。
在钻孔灌注桩施工过程中,清孔技术可以对成桩质量造成直接影响。当前阶段,施工团队常用的清孔方式有正循环以及反循环两种方式。其中反循环清孔技术又分为气孔式以及泵吸式。施工人员应在结合现场实际情况与资金支出的基础上,选择最为实用的清孔工艺[3]。
(五)钢筋骨架的制作与安装
钢筋骨架的制作以及安装是桩体施工的重要环节。在实际制作前,工作人员要明确工程整体要求,选择合适的制作材料,逐步完成钢筋骨架的制作工作。在其安装过程中,应选择合适的吊装方式。施工人员还需使用钢板材料完成钢筋骨架防护工作。一般情况下,钢板材料以3毫米为宜。
(六)混凝土灌注施工
目前,工作人员可以使用导管法以及泵压法完成灌注施工工作。其中,导管法可以在灌注过程中随着混凝土的变化而拆卸导管,具有操作简便的优点。为增强混凝土桩的整体质量,要严格控制混凝土灌注量等相关数据。
在导管法实际应用过程中,由于第一批混凝土桩的质量可以直接影响成桩质量。因此,在计算灌注量时,施工人员要严格管控钻孔内部的沉渣厚度、埋深以及泥浆比例。一般情况下,首次混凝土灌注量较大,会使得钢筋骨架在此过程中缓慢浮起,应在灌注工作开展前,加固钢筋骨架。在水下灌注的过程中,需保证整体流程的连续性。要使用测绳法计算灌注深度,逐步拆除导管,保证其埋深达到工程设计要求。在后续灌注过程中,要严格监测材料灌注量,适当拔高导管。在非连续灌注工作中,其可以使用串点导管法提升导管,避免返浆问题的出现。
如果在施工过程中,没有出现导管窜动的情况,可能会使其因长时间阻滞而出现材料流动的问题,进而出现断桩的情况。而导管窜动则可以增强材料整体流动性,使其与周围地层深度融合,提高混凝土桩摩擦力,与钢筋骨架紧密贴合,提升混凝土桩的承载能力。与此同时,混凝土从配置到灌注的整个过程要在1.5小时以内完成,在夏季,该过程要在1小时以内完成。随着材料灌注量的增加,管理人员也要逐渐加大导管的拆装速度,该过程要在15分钟以内完成。
(七)基坑支护
施工人员要依据不同的基坑支护结构确定当前施工方法。部分项目由于整体进度较为紧张,可以使用钢板桩支护的方式完成桥梁施工工作。在基坑支护工程中,主要包括桩承台、筑岛底标高等施工。在施工前,工作人员应严格审核钢板桩外观以及材质等情况,一旦出现问题,要第一时间调整。其可以使用单独打入法完成钢板桩的搭设工作,一旦出现钢板桩歪斜的问题就要立即返工。与此同时,在基坑周边,可以使用黏土围堰以及钢板桩进行止水。
结论:综上所述,在当前阶段,钻孔灌注桩技术已经得到了良好应用,其可以有效保证工程整体质量,提高铁路桥梁的使用寿命,促进我国经济的有效进步。施工人员应全方位提高灌注桩技术水平,为后续工程施工打下坚实基础。
参考文献:
[1]林秀胜.钻孔灌注桩施工技术在市政桥梁施工中的运用分析[J].工程建设与设计,2023(06):201-203.
[2]宦冬芹.关于公路桥梁施工中钻孔灌注桩施工技术的应用分析[J].居舍,2021(30):67-68.
[3]孙伟.高速铁路桥梁工程中钻孔灌注桩施工技术及质量控制要点分析[J].广东建材,2021,37(07):78-80.
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