【专业知识】钻孔灌注桩在桥梁桩基施工中的应用思考
1、工程介绍
该桥梁施工项目地处我国的沿海地带,这一地区河流网比较发达,而与本项目直接相关的河流就达到了5条之多,本项目的LJ1~LJ6合同段一共要涉及到8座桥梁,大部分的桥位区都是属于滨海平原的地貌区,而我们所研究的特大桥则是跨越了一个河湾,其余的大桥则多为跨越了河塘、虾池等地方。
本项目的所有桥梁桩的基础都是采用了钻孔灌注桩技术进行施工,本文就以LJ-2合同段的特大桥桩基础的施工来作为本次研究的实例,详细的介绍了这项技术在桥梁的桩基础施工过程中的具体应用,并从中总结出了一些经验,希望可以为同类的工程施工提供一定的参考和借鉴。
具体来说,此特大桥跨越的海面宽为3300m,水深则在2~8m之间,海岸两侧的鱼塘十分密布。本桥桥跨布置:5×30+3×(4×40)+(77+140+77)+5×(4×30)+4×40+7×(4×30)+3×30m,全长在2501.2m。主桥的上部结构是77+140+77m的变高度预应力砼连续刚构,而整个箱梁则是采用了单箱单室的直腹板截面,其顶板宽度为15.5m、底板的宽度则为8m,边、中跨合拢段都为2m长。主桥的下部结构的主墩主要是采用双肢薄壁的实心墩,横桥向的宽度达到了8m,同主梁的底板宽,顺桥向为1.5m。承台的平面尺寸为13.2×13.2m,承台厚度则为4.0m。主墩基础是采用群桩基础,而每一个主墩下设了9根直径为2.0m的钻孔桩基础。根据该地区的地质勘察结果,桥位的地基土层主要是素填土、中砂、粉质粘土、玄武岩和泥岩等。桩基的设计主要采用了嵌岩桩,是以中风化的玄武岩来作为基础的持力层。
2、桥梁基础的设计方案
本工程中的桥梁基础是处于水位之下的,也就是说,它是水下基础,施工时的水深在最高时可以达到15m。而在进行桩基和承台的具体施工时,则可以考虑实际情况,来采用套箱围堰法进行。也就是说,要先在江中的位置插打入定位的钢桩或是钢筋混凝土桩,然后再在上面布置具体的钻机工作平台,并在平台上来进行钻孔的灌注桩施工。在钻孔灌注桩的施工完成了之后,就可以实施套箱围堰的施工,而套箱的材料则基本是采用钢套箱,要将套箱直接下沉到指定的位置,之后再与桩基来结实的固定在一起,还要对其进行堵漏工作,然后采用水下的混凝土对其进行封底,最后才可以进行承台的修建,而承台在修建的过程中首先要先抽水。当所有的准备工作完成之后,就可以进行基础的施工了。
根据这座桥梁所处的地区特点来说,根据地址勘察的相关结果,对桥梁的基础进行合理的设计,该桥梁基础所具有的主要特点有:裙桩深基、大跨以及长联,施工时的科技含量比较高;主墩的桩基长度分别是75m和68m这样两种规格,总共达到了36根之多;而大多数结构所使用的混凝土的土量非常大,有的部位甚至为大体积的混凝土。桥梁的主桥承台规格是13.2×13.2m×4m,在施工中需要使用到的混凝土,其用量多达50吨,因此要按照大体积混凝土进行施工。在施工的过程当中还要严格的对施工的温度进行控制,而对于混凝土的内外温差则应该将其控制在一个规范、固定的范围之内,只有这样才可以保证大体积的混凝土施工质量;
本工程在进行施工时,所采用的钻孔桩具有的最大直径是2.0m,而对于这种比较大直径的桩来说,施工的要求是比较高的。因为大直径的钻孔桩在进行最后的成孔和灌注混凝土施工时,其施工的难度往往比较大;部分的主桥桥墩在进行具体的施工时,其水深基本可以达到14.5m左右,这个时候就应该考虑深水施工的问题了,而这对承台的现场施工来说,又会带来比较大的难度,这样一来,整个工程的安全、环保质量方面的要求就都大大的提高了。
3、钻孔灌注桩基础施工
3.1主要施工工艺
在工程进行过程中,我们所使用到的钻孔设备是不同的,这主要是和具体的施工工艺方法和流程有关。实施钻孔灌注桩施工时,主要的一些施工设备就是冲击钻和循环钻机这样2种,而具体的施工流程是这样的:
1、对场地首先要进行平整;2、确定孔位的具体位置;3、下沉和埋设护筒;4、根据具体的位置来进行钻机的布置;5、使用相应的钻机来进行钻孔工作;6、提起钻机;7、对这些钻孔进行第一次的清理工作;8、检查所有的钻孔是否是完整的;9、在制作好的那些钢筋笼下放到钻孔当中;10、导管下放;11、对钻孔再进行第二次的清理工作;12、在水下实行混凝土灌注;13、提起导管。致此,灌注桩的施工便算完成了。
3.2施工的前期准备工作
(1) 施工组织工作的设计和审核。
在实施钻孔的灌注桩施工之前,首先要进行的一个步骤就是前期的施工组织设计和审核工作。相关的施工单位必须要将一个完整的、有效的施工组织文件直接上交给监理方,然后再通过监理方的严格审核和修改、完善之后方可进行使用。在施工的组织和设计当中,还应该具体的指出这个工程中的一些特殊性。
(2) 对钢护筒的制作。
① 设计护筒的目的主要是为了能够进行桩位的固定,同时也可以对钻头进行引导,也可以维持整个孔钻的形状,从而隔绝水的渗入,如果孔内的水位出现高出了施工水位的情况,往往就会形成一定的静水压力,这个时候,护筒就可以很好的起到保护整个孔壁的作用。
② 对于具体的钢护筒来说,其顶端的高度也是有一定的要求,一般的要求是要超出最高水位的1~1.5m左右,同时还必须要采用一些稳定的钢护筒,来保护水头。对于这些钢护筒的具体埋置深度来说,则要以能够隔开相关的流塑状的地层为最基本的原则。
③ 在进行具体的施工时,还应该在这些钢护筒的顶部以及底部都加设一些钢板,可以此来作为加强箍,能够很好的来改善其具体受力情况,同时也可以满足振动锤的作业需求。而对于每节护筒之间的具体连接来说,则可以采用坡口焊的方式,这种方式可以大大的减少护筒在进行埋设时的强大阻力。
3.3泥浆的配制和清孔施工
对于泥浆来说,它是可以保证整个施工能够顺利完成的重点,也是保证施工质量的一个很关键的地方。那么,对于泥浆的制备工作来说,必须要严格的来控制其制备质量,在本次施工的地层当中,泥浆所起到的主要作用则是维持整个孔壁的稳定性,当钻孔达到了我们所设计的高程时,就可以对钻杆来进行相应的检查。
3.4钢筋笼的制作、安装施工
钢筋笼的制作是在加工厂当中来进行的。对于安装在它上面的加强箍来说,则应该明显的标示出来,同时加强箍的具体安装还必须要根据相应的设计图纸来严格进行,而采用的具体连接方式则为点焊的方式。
结语
从这个工程的实践效果就可以表明,钻孔灌注桩具有很多优点,比如说施工比较方便、成本相对合理等,这也正是其能够被广泛地应用到桥梁的基础施工当中的重要原因。而钻孔灌注桩的实际施工质量的好坏也会直接的影响到整个桥梁在后期使用过程中的效果。
倡导科技 | 服务全球
化学泥浆全球领导品牌
奈普顿
NEPTUNE
旋挖钻机用化学泥浆
旋挖施工泥浆方案解决专家
全国统一客服专线:4006-110-178
- 上一篇:【专业知识】旋挖机钻孔灌注桩施工成本管理研究 2016/5/5
- 下一篇:奈普顿聚合物泥浆网站新版进入调试阶段【公司新闻】 2012/5/23