市政工程中桥梁桩基施工技术的应用

期刊: 环球探索 DOI: PDF下载

殷林霞

江西中云建设有限公司 江西抚州 344000

摘要

随着城市发展和交通需求的不断增加,桥梁作为城市交通建设的重要组成部分,扮演着连接不同区域、促进经济发展的重要角色。而桥梁的稳定性和承载能力则直接依赖于桩基的施工质量。因此,桥梁桩基施工技术的具体应用对于确保桥梁的安全运行至关重要。通过具体应用桥梁桩基施工技术,可以确保桥梁的稳定性和承载能力,为城市交通建设提供可靠保障。因此,对桥梁桩基施工技术的深入研究和实际应用具有重要意义。只有不断总结经验,推动技术的创新与提升,才能不断提高桥梁的质量和安全水平,为城市交通建设贡献更多的力量。基于此,本文阐述了桩基施工技术内涵及优势,分析了市政工程中桥梁桩基施工技术要点,最后探讨了市政工程中桥梁桩基施工技术控制要点,以供参考。


关键词

市政工程;桥梁桩基;施工技术

正文


前言:由于经济迅速发展以及科学技术水平不断提升,各项事业均取得跨越式进步,其中就包括交通运输工程。对公共交通运输而言,桥梁工程是交通运输工程中的重要部分,其一方面能连接人们的生活与生产,另一方面能拉动社会经济飞速发展。同时,在人们生活水平以及产品质量不断提高的影响下,人们对桥梁的建设以及发展有较高的要求,其中主要是工程质量以及安全等问题。现阶段市政工程桥梁桩基施工面临诸多问题,给桩基施工质量造成较大影响,加之缺乏新的理论指引,导致桩基施工技术无法得到有效发挥,从而制约我国桥梁工程施工。因此,要加大桩基施工技术研发的力度,以此提升桥梁施工产品的质量,进而促进交通行业的进步。

1桩基施工技术概述

桩基施工技术是市政工程中桥梁建设中不可或缺的一环,它是指在桥梁建设过程中,利用桩基来支撑和传递负荷。桩基施工技术的主要目的是确保桥梁的稳定性和安全性。桩基施工技术可以根据施工方式的不同分为多种类型,常见的有钻孔灌注桩、钻孔灌注挤密桩、钻孔灌注灌浆桩和钻孔灌注灌浆挤密桩等。这些技术根据地质条件和桥梁设计要求的不同,选用相应的施工方法来实现桩基的建设。桩基施工的步骤主要包括施工前的准备工作、桩基施工的基本步骤和常用的桩基施工方法。施工前的准备工作包括桥梁设计与施工方案的制定、地质勘察与土壤测试以及施工设备和材料的准备。桩基施工的基本步骤一般包括桩基钻探、桩基灌注和桩基振动等。常用的桩基施工方法有钻孔灌注桩、钻孔灌注挤密桩、钻孔灌注灌浆桩和钻孔灌注灌浆挤密桩,这些方法根据不同的要求和地质条件,选用合适的方式来进行施工。在桩基施工过程中,质量控制和安全管理是至关重要的。质量控制包括施工材料的检验、施工方案的执行和施工过程的监测等。安全管理措施包括施工现场的安全防护、人员的安全培训和施工设备的安全操作等。这些措施的实施可以保证桩基施工的质量和安全。桩基施工技术具有许多优势,例如可以适应各种地质条件、施工周期短、施工效率高等。然而,桩基施工技术也存在一些挑战,例如对施工设备和人员要求高、施工过程中可能会遇到地质灾害等。因此,在桩基施工过程中需要针对性地制定施工方案,并加强施工质量控制和安全管理。

2桩基施工技术优势

桩基施工技术可以适应各种不同的地质条件,包括软土、淤泥、砂土和岩石等。无论是在河流、湖泊、海洋还是在城市地下,都可以采用桩基施工技术,因此适应性非常强。桩基施工技术可以提供较大的承载能力,能够有效地承担桥梁的荷载。通过合理的桩基设计和选择适当的材料,可以确保桩基的稳定性和安全性。相比于传统的地基处理方法,桩基施工技术的施工周期较短。因为桩基施工技术不需要大面积地挖掘和回填,只需要对桩基进行钻孔、灌注和振动等工序,能够节约大量的时间。桩基施工技术具有施工效率高的特点。桩基施工可以在不同的施工工况下进行,可以同时进行多个桩基的施工,从而提高了施工效率。桩基施工技术对环境的影响相对较小。由于桩基施工不需要大规模的土方工程和回填工程,减少了对土壤和水源的破坏,对周围环境的影响较小。桩基施工技术可以通过严格的施工质量控制来确保施工质量。对材料的选择、施工方案的制定和施工过程的监测等都可以有效地控制施工质量,从而保证桥梁的安全使用。尽管桩基施工技术的初期投资较高,但由于其具有较好的承载能力和稳定性,能够延长桥梁的使用寿命,减少维修和加固成本,从长期来看具有较高的经济性。

3市政工程中桥梁桩基施工技术要点

3.1人工挖孔桩施工技术

人工挖孔桩指人力挖土,钢筋混凝土桩就地浇筑而成,通常人工挖孔桩桩径较粗。应用人工挖孔桩技术,不仅能有效提高施工效率,而且能承载更大重力,但在应用该技术时也存在一些问题值得着重关注。首先要严格选择钻孔设备。为节约施工成本和维护孔室整体性,钻机装置中很关键的构件之一就是压力分层锚。压力分层锚能分散钻机四周气压,使螺栓连接受力平衡以增加钻进效果,并防止钻孔作业对孔室产生损伤。其次要关注施工人员体力消耗与生命安全问题。由于这项技术在使用过程中与人工挖土作业密不可分,而且泥沙、有害气体以及地下水等地下施工环境较为复杂,会干扰施工进度,在一定程度上威胁施工人员生命与财产安全。

3.2钻孔施工技术

在应用钻孔施工方法时,一定要对施工现场进行考察分析,包括施工管线设计与水管线、供电线路是否相冲突,钻机施工时底座是否已安装稳定,钻头是否达到最佳压力,是否能完成连续钻孔施工。钻孔施工完毕时,为了很好地检查钢筋是否有上浮情况,在孔口处应设置相关试验筋。若使用的钻孔为冲击钻设备,需通过加装斜支撑或辅助绳索等方式提升钻架稳固程度。

3.3混凝土施工浇筑与振捣技术

第一,桥梁桩基在具体施工中最关键的环节就是混凝土浇筑和振捣。在进行混凝土浇筑和振捣操作前,要对桩底和串筒进行处理,同时对积水进行排放,避免外部漏水,以确保桩基混凝土含水量和材料比例符合有关设计要求,避免造成混凝土结构强度下降。第二,在混凝土浇筑施工中,技术重要节点就是要把握好混凝土浇筑时间以及高程和强度。对浇筑时间以及高程和强度进行合理安排,对相关工艺的重点进行严格把关,继而确保桩基混凝土的施工质量,使施工效果得到有效保障。第三,在实施混凝土振捣作业中,必须正确把握振捣高度、强度和密度,并且要依据混凝土技术性能、特点以及浇筑量,合理选用振捣方法、把控振捣深度。同时根据桩基构造特性和设计特点对振捣装置和强度进行严格控制,还要根据振捣技术对振捣密度进行严格调整,从而实现振捣工艺的不断完善。

3.4植筋加固技术

植筋加固工艺就是在桩基混凝土部分进行钻孔,为提高钻进效率必须采用专门钻孔仪器,并做好相应的保护措施。加固时,需按钻孔位置准确钻孔并做好标记。植筋加固技术主要包括加工钢筋材料、连接与绑扎钢筋等内容。钢材是桥梁结构和桥面施工最重要的建筑材料。对此,植筋加固前,需做好充分准备工作,选用适当钢筋,可为后续施工打下基础。选用钢筋材料时必须保证钢筋材质未发生拉伸和冷弯现象,并且由于钢筋的牢固特性与桥梁强度之间有直接联系,所以对钢筋材料所进行的测试工作必须严格,以保证钢筋材料质量合格。在植筋材料加固前后,工程工作人员还必须确认钢筋型号和精确度并多次核对钢筋材料规格,在钢筋材料直径稳定后必须严格按照桥梁特性进行加固处理,只有符合要求的材料才能为工作的正常开展提供保障。

4市政工程中桥梁桩基施工技术控制要点

4.1合理选择桩基类型和参数

市政道路及桥梁设计阶段,设计人员要对桩基类型及重要桩基施工参数进行合理选择,确保桩基端承桩与摩擦桩之间的比例能形成较好配合。这要求设计人员分析土壤的性质和建筑面积,根据地质环境数据来设计桩基,进而对桩基类型及关键参数进行确定,并依据工程建设实际需要进行桩基施工。同时,端承桩及摩擦桩布置受沉降值影响较大,沉降值又与泥沙厚度有直接关系。通常端承桩厚宜限制在5cm以内。摩擦桩的泥沙强度一般可以相对较宽松地控制在20cm范围内。这也意味着,端承桩与摩擦桩之间的结构参数差异较大,因此工程设计人员应结合施工现场降雨情况,以及土壤特性等因素选择桩型。

4.2加强质量控制

第一,施工材料检验施工过程中使用的材料,如混凝土、钢筋等,应进行质量检验,确保其符合国家标准和设计要求。检验内容包括材料的强度、含水率、掺合剂的比例等。第二,施工方案的执行根据设计要求和施工方案,进行施工操作。施工方案应详细规定施工步骤、施工顺序、施工工艺等,并及时调整和优化方案,以确保施工质量。第三,施工过程监测在施工过程中,应进行监测和检测,以确保桩基施工的质量。监测内容包括桩孔的深度、直径、钢筋的布置、混凝土的浇筑均匀性等。并及时采取措施纠正和调整。第四,施工记录和档案管理施工过程中应详细记录施工操作、监测数据、质量问题和处理措施等,并建立完善的档案管理体系,以便后续审查和追溯。第五,施工质量的验收在桥梁桩基施工完成后,应进行质量验收。验收内容包括桩基的尺寸、强度、稳定性等方面的检查。同时,还需要进行质量抽样检测,包括混凝土抗压强度、钢筋的抗拉强度等。只有通过验收并符合相关标准和规定的要求,才能确保桥梁桩基的质量。第六,质量问题处理和整改如果在施工过程中发现质量问题,应及时采取措施进行处理和整改。包括更换不合格材料、调整施工方案、加强监测和控制等。同时,还需要进行记录和报告,以便后续的追溯和分析。

4.3钻孔

第一,根据桩基的实际情况决定钻头的安装方式,以保证钻头的稳定性和牢固性。钻头装配完成后,启动钻头前,应在钻头盘和泥浆泵间空出一些间隙,待泥浆进入刃具再进行钻孔。第二,钻井过程中,要对钻井规模及钻井速度进行控制。实际施工中遇软土地基时需做好泥浆渗漏处理工作,先适当抬高钻锥并向孔内灌入适量黏土,再钻堵孔,以防破坏孔壁。第三,钻井过程中出现漏浆要及时处理。第四,认真记录钻孔施工信息并随时对设计方案进行比较。如有偏差应及时与设计人员沟通,并提出应对措施。第五,施工时要注意控制钻机功率,科学控制钻孔速度与深度,将孔洞内水位差控制在合理范围内,确保泥浆浓度,作业过程要连续进行,避免出现孔洞坍塌或空洞偏移等情况。

4.4清孔

现阶段桥梁工程桩基施工普遍采用的清孔工艺方式有两种,即泥浆正循环和泵吸反循环。如果泥浆正循环清孔方式运用于实际施工中,通常会涉及泥浆泵这种专业设备,这就需要其有很强的适应性,方便施工人员在合理的范围内对泥浆流量进行有效把控。如果泥浆流量过大,极有可能对孔壁产生剧烈冲刷,继而造成塌孔等严重事故。如果泥浆流量太小,沉渣上升速度将明显压低,给清孔施工作业进度带来干扰和障碍。施工单位需要参考桩孔直径尺寸,制备合适功率、尺寸的泥浆泵,根据实际施工进度安排,定期对工作场地的沉淀池进行清理。如在桥梁桩基施工中,应用泵吸反循环二次清孔工艺技术,由于吸抽能力较强,一旦控制不当极易对孔室稳定性产生直接影响。对施工人员来说,需要在现场作业阶段对反循环的流量速度进行合理化把控,选取合适的流量,避免其在清孔作业时对砂层较厚桩孔造成损坏。在实际施工过程中,不管涉及哪种清孔方式,施工人员均需着重预防塌孔现象的发生,并以地下水位作为标杆,科学控制钻孔内水位高于其1.5m左右。以此为基础,清孔作业结束时,端承桩和摩擦桩泥浆所占比例不大于1.1,实际含砂率不高于2%,控制黏度的大小为17~20s均可。

结束语:

综上所述,为了确保市政桥梁建设工程自身的施工质量和安全性,市政桥梁的施工技术人员与监理人员首先要对桥梁桩基本身的结构、材料等方面进行了解,在施工过程中要注意钻孔、焊接等工序的细节,并定期进行工程质量把控,与现场施工管理、检测等。与此同时,还要根据地形、地质的不同选取合适的施工方法和设备,有针对性地开展施工工作。这样才能在施工的过程中避免技术上的问题和安全问题,保障桥梁桩基的质量控制得到成效,进而确保市政桥梁的整体施工质量和使用安全。

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