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        橋梁樁基施工中反循環(huán)鉆成孔技術(shù)

        2023-11-21 10:22:32張華龔慧敏
        運(yùn)輸經(jīng)理世界 2023年22期
        關(guān)鍵詞:護(hù)筒鉆機(jī)樁基

        張華、龔慧敏

        (1.江西省上高縣國有資產(chǎn)服務(wù)中心,江西 宜春 336400;2.江西省綜合交通運(yùn)輸發(fā)展研究中心,江西南昌 330000)

        0 引言

        隨著我國橋梁工程建設(shè)速度的加快,橋梁工程技術(shù)水平不斷提升。反循環(huán)鉆成孔技術(shù)是一種新興的橋梁樁基礎(chǔ)施工技術(shù),可以提升樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)性能,更好地滿足工程建設(shè)需要。因此,有必要對該技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行研究,以更好地發(fā)揮該技術(shù)在橋梁樁基施工中的作用,推動我國橋梁事業(yè)不斷發(fā)展。

        1 反循環(huán)鉆成孔技術(shù)特點(diǎn)

        第一,高效快速。相比傳統(tǒng)的鉆孔方法,反循環(huán)鉆孔技術(shù)能夠大幅縮短鉆孔周期,提高施工效率。反循環(huán)鉆成孔技術(shù)采用強(qiáng)力的液壓循環(huán)系統(tǒng),使鉆孔速度較快,能夠高效地完成鉆孔任務(wù)[1]。

        第二,適用范圍廣。反循環(huán)鉆成孔技術(shù)適用于各種地質(zhì)條件下的橋梁工程,如巖石、砂礫、粉土等。

        第三,孔徑靈活可調(diào)。通過合理設(shè)計和選擇鉆具,反循環(huán)鉆成孔技術(shù)可以實現(xiàn)不同孔徑的鉆孔,滿足不同橋梁工程的要求。

        第四,精確控制。在反循環(huán)鉆成孔施工中,通過先進(jìn)的鉆孔設(shè)備和監(jiān)測系統(tǒng),對鉆孔的深度、角度和方向進(jìn)行實時監(jiān)測和控制,能夠保證孔洞的垂直度和位置準(zhǔn)確。

        2 反循環(huán)鉆成孔施工要求

        首先,施工前需要對現(xiàn)場地質(zhì)進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查和分析,了解地層情況,確定鉆孔的位置、深度和孔徑等參數(shù)。

        其次,選擇合適的鉆具和設(shè)備,確保其性能和質(zhì)量符合施工要求,并進(jìn)行必要的檢測和試驗。在施工過程中,需要嚴(yán)格按照設(shè)計要求和施工方案進(jìn)行操作,確保鉆孔的位置準(zhǔn)確、孔徑一致,避免孔洞偏斜或偏離設(shè)計位置。同時,要注意鉆孔的垂直度,保證樁基的垂直度和穩(wěn)定性。

        再次,在鉆孔過程中,要及時清理孔內(nèi)的碎屑和廢棄物,保持孔壁清潔和光滑,以提供良好的樁基接觸和黏結(jié)條件。同時,施工人員應(yīng)具備豐富的經(jīng)驗和專業(yè)的技能,熟悉反循環(huán)鉆成孔的操作流程和要點(diǎn),能夠靈活應(yīng)對各種施工環(huán)境和問題,并做好安全措施,確保施工過程的安全和順利。

        最后,施工完成后應(yīng)及時進(jìn)行檢測和評估,確保鉆孔質(zhì)量符合設(shè)計要求,并做好相關(guān)記錄和檔案。

        3 反循環(huán)鉆成孔施工技術(shù)應(yīng)用

        3.1 護(hù)筒設(shè)置

        在反循環(huán)鉆成孔施工中,護(hù)筒是重要的施工設(shè)備之一,護(hù)筒的設(shè)置對施工安全性和效率起關(guān)鍵作用。

        第一,進(jìn)行反循環(huán)鉆成孔之前,需要選擇合適的護(hù)筒材料,一般選用鋼材質(zhì)的護(hù)筒,確保其具備足夠的強(qiáng)度和耐用性。

        第二,在施工現(xiàn)場,根據(jù)設(shè)計要求和施工方案,確定護(hù)筒的數(shù)量和位置。護(hù)筒設(shè)置應(yīng)滿足孔壁穩(wěn)定、孔徑一致的要求,以保證鉆孔的準(zhǔn)確性和質(zhì)量。

        第三,設(shè)置護(hù)筒時,要注意護(hù)筒與地面的接觸情況,保證護(hù)筒的穩(wěn)固性和垂直度。同時,要根據(jù)實際情況調(diào)整護(hù)筒的長度,以適應(yīng)不同深度的鉆孔需求。

        第四,護(hù)筒設(shè)置完畢后,要進(jìn)行檢查和調(diào)整,確保護(hù)筒的位置和垂直度符合要求。在施工過程中,要隨時監(jiān)測護(hù)筒的狀態(tài),確保其不發(fā)生位移或傾斜,以保證鉆孔的準(zhǔn)確性和施工的安全性[2]。

        第五,在施工結(jié)束后,及時拆除護(hù)筒,并進(jìn)行清潔和維護(hù),以保證下次施工時可重復(fù)用性。護(hù)筒設(shè)置如圖1 所示。

        圖1 護(hù)筒設(shè)置示意圖

        3.2 反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)泥漿作業(yè)

        根據(jù)施工要求,需要設(shè)置沉淀池和儲漿池,并將排漿口設(shè)置在鉆機(jī)的同一側(cè)。為了確保施工順利進(jìn)行,沉淀池和儲漿池的體積應(yīng)根據(jù)成孔后的排渣量進(jìn)行設(shè)置,一般為排渣量的1.2~2 倍。在施工過程中,泥漿凈化完成后,需要保持護(hù)筒內(nèi)的水頭處于合理狀態(tài),以確保泥漿的質(zhì)量。

        3.3 鉆進(jìn)成孔

        3.3.1 鉆機(jī)就位

        鉆機(jī)安裝是橋梁樁基反循環(huán)鉆成孔施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié),直接影響施工效率和鉆孔質(zhì)量[3]。進(jìn)行鉆機(jī)安裝施工時,需要注意以下幾個方面:

        第一,選擇合適的鉆機(jī)和配套設(shè)備,確保其質(zhì)量可靠、性能穩(wěn)定。根據(jù)項目要求和設(shè)計規(guī)范,選擇適當(dāng)?shù)你@機(jī)型號,并對其進(jìn)行全面檢查和測試,確保其各項功能正常,能夠滿足施工需求。

        第二,準(zhǔn)確定位和固定鉆機(jī)。根據(jù)設(shè)計要求和施工圖紙,確定鉆孔的位置和深度,并進(jìn)行準(zhǔn)確的標(biāo)定。在施工現(xiàn)場,利用測量儀器和工具,確定鉆機(jī)的水平和垂直方向,并進(jìn)行固定,以確保鉆機(jī)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。在鉆機(jī)安裝施工過程中,要嚴(yán)格控制偏差。通過儀器測量和調(diào)整,確保鉆機(jī)的位置偏差在允許范圍內(nèi),通常要求偏差控制在±10mm 以內(nèi)。這樣可以保證鉆孔的位置準(zhǔn)確性,避免施工偏差對后續(xù)工作造成影響。此外,鉆機(jī)安裝施工還需要注意施工現(xiàn)場的安全,確保施工區(qū)域平整和無障礙物,為鉆機(jī)安裝提供良好的環(huán)境。

        3.3.2 開鉆

        在鉆進(jìn)施工過程中,需要按照設(shè)計要求和施工方案進(jìn)行鉆孔操作。根據(jù)孔徑和孔深的要求,控制鉆進(jìn)速度和鉆孔的角度,確保鉆孔的垂直度和準(zhǔn)確性。同時,注意及時清理孔內(nèi)的巖屑和泥漿,保持鉆孔通暢。此外,在鉆進(jìn)施工中,要對鉆孔的直徑、深度、垂直度等參數(shù)進(jìn)行檢測,確保鉆孔的質(zhì)量符合設(shè)計要求。如果發(fā)現(xiàn)鉆孔質(zhì)量存在問題,需及時采取補(bǔ)救措施,修正偏差或重新鉆進(jìn),以保證鉆孔的準(zhǔn)確性和完整性。另外,在操作鉆機(jī)和鉆具時,要嚴(yán)格遵守操作規(guī)程,防止發(fā)生安全事故。

        3.4 鋼筋籠制作與吊裝施工

        第一,鋼筋籠的質(zhì)量和幾何參數(shù)直接影響樁基的承載力和穩(wěn)定性,因此制作過程必須符合相關(guān)要求和標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)設(shè)計要求和樁基施工圖紙,確定鋼筋籠的數(shù)量、尺寸和鋼筋的規(guī)格。在鋼筋籠制作過程中,使用專業(yè)的切割設(shè)備,確保鋼筋切割的準(zhǔn)確性。彎曲鋼筋時,要按照設(shè)計要求控制彎曲半徑和角度,避免鋼筋出現(xiàn)裂紋或變形。鋼筋籠的連接點(diǎn)應(yīng)牢固可靠;扎綁鋼筋時,要使用適宜的扎帶或鋼絲,保證扎緊和固定。鋼筋籠制作如圖2 所示。鋼筋籠制作完畢后,應(yīng)檢查鋼筋籠的尺寸、形狀和質(zhì)量,確保符合設(shè)計要求和規(guī)范。

        第二,鋼筋籠的吊裝下放質(zhì)量會直接影響橋梁的承載能力和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。因此,進(jìn)行鋼筋籠吊裝下放施工時,需要注意以下幾個方面。

        首先,吊裝前,要對吊裝設(shè)備進(jìn)行檢查和準(zhǔn)備。確保吊車或起重機(jī)的性能良好,吊具完好,且符合安全要求。

        其次,進(jìn)行鋼筋籠吊裝時,要根據(jù)設(shè)計要求和施工圖紙,合理選擇吊裝點(diǎn)和吊裝方式,避免出現(xiàn)局部過載或不均勻受力。

        再次,吊裝過程中,要確保鋼筋籠穩(wěn)定、垂直下放。吊裝速度要適中,避免過快或過慢導(dǎo)致鋼筋籠晃動或偏斜。在下放過程中,要保持鋼筋籠的垂直度,避免其與周圍結(jié)構(gòu)發(fā)生碰撞或摩擦。

        最后,鋼筋籠吊裝下放完成后,應(yīng)檢查鋼筋籠的位置、垂直度和水平度,確保其符合設(shè)計要求[4]。如有偏差,應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和修正,確保鋼筋籠的下放位置準(zhǔn)確、良好狀態(tài)。鋼筋籠吊裝如圖3 所示。

        圖3 鋼筋籠吊裝

        3.5 混凝土灌注施工

        首先,進(jìn)行混凝土灌注施工前,需要根據(jù)設(shè)計要求確定混凝土的配合比,以保證施工質(zhì)量。例如,某工程采用C30 混凝土,水灰比為1∶0.74,塌落度為18~22cm。

        其次,在灌注施工過程中,需要注意導(dǎo)管下口與孔底的距離保持在40cm 左右。灌注施工需持續(xù)進(jìn)行,用灌注管將混凝土均勻地注入孔洞中,確?;炷聊軌虺浞痔畛淇锥床⑴c孔壁緊密接觸,提高灌注質(zhì)量。同時,進(jìn)行灌注深度檢測,以確保混凝土的灌注深度符合設(shè)計要求。

        再次,密切關(guān)注混凝土灌注施工過程中的溫度和濕度。在高溫季節(jié),可采取降溫措施,如加水降溫或采用適當(dāng)?shù)幕炷撂砑觿瑢⒒炷翜囟瓤刂圃诤侠矸秶鷥?nèi)。同時,保證施工現(xiàn)場的濕度適宜,防止混凝土過早干燥,影響灌注效果。

        最后,采取噴水養(yǎng)護(hù)或覆蓋濕布養(yǎng)護(hù)方式,以保持混凝土的濕潤狀態(tài),促進(jìn)其早期強(qiáng)度發(fā)展和耐久性提升。

        4 施工注意事項

        第一,鉆進(jìn)速度控制。在橋梁樁基反循環(huán)鉆成孔施工中,鉆進(jìn)速度直接影響成孔質(zhì)量和施工效率,因此應(yīng)合理控制鉆進(jìn)速度[5]。

        首先,根據(jù)設(shè)計要求和地質(zhì)條件,確定適當(dāng)?shù)你@進(jìn)速度范圍。鉆進(jìn)速度過快可能導(dǎo)致土層塌方、孔壁坍塌等問題,鉆進(jìn)速度過慢則會延長施工時間。其次,根據(jù)土層的硬度和穩(wěn)定性,調(diào)整鉆進(jìn)機(jī)的轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度。對于較硬的土層,可以適當(dāng)增加轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度;對于較軟的土層,應(yīng)減小轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度,以避免過度挖掘和土層塌方。最后,密切關(guān)注鉆進(jìn)過程中的反饋信號和監(jiān)測數(shù)據(jù),如鉆桿壓力、鉆進(jìn)扭矩等,如果出現(xiàn)異常情況,及時調(diào)整鉆進(jìn)速度,以確保施工安全和成孔質(zhì)量。

        第二,混凝土灌注施工是橋梁樁基施工中的重要環(huán)節(jié),需要進(jìn)行有效的施工控制,以保證施工質(zhì)量和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。進(jìn)行混凝土灌注施工之前,需要進(jìn)行充分的施工準(zhǔn)備工作,包括確?;炷僚浜媳葴?zhǔn)確,對原材料質(zhì)量進(jìn)行檢驗,準(zhǔn)備好混凝土輸送設(shè)備和抗漏筒,并對施工現(xiàn)場進(jìn)行清潔和潤濕處理。在施工過程中,需要嚴(yán)格控制澆筑工藝,以確?;炷恋木鶆蛐院兔軐嵍取4_定澆筑層次和順序,控制澆筑速度,保證澆筑的連續(xù)性和相鄰層之間的緊密銜接。在施工過程中,還要進(jìn)行實時進(jìn)行施工監(jiān)控和記錄,監(jiān)測關(guān)鍵參數(shù),記錄施工數(shù)據(jù)和檢測結(jié)果。

        5 結(jié)語

        在橋梁樁基施工環(huán)節(jié),需要結(jié)合工程實際需求,對反循環(huán)鉆成孔技術(shù)進(jìn)行探究,不斷升級優(yōu)化技術(shù)方案,引進(jìn)先進(jìn)的施工設(shè)備與技術(shù)手段,以更好地提升反循環(huán)鉆成孔技術(shù)施工效果,推動橋梁建設(shè)順利完成。

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