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松花江大桥桩基施工技术浅析

摘要:摘 要:松花江大桥桥梁桩基是工程施工的重点工序,在充分考虑不同地质条件对施工工期和技术的基础上,由于水下连续浇筑时间长,为保证混凝土的顺利浇筑对清孔作业和钻孔灌注桩的施作进行了探讨分析,提出了先开挖施工平台,再进行泥浆的制配和循环、钢筋笼加
关键词:松花江,大桥,桩基,施工技术,浅析,松花江,大桥,桥梁,桩基
  摘 要:松花江大桥桥梁桩基是工程施工的重点工序,在充分考虑不同地质条件对施工工期和技术的基础上,由于水下连续浇筑时间长,为保证混凝土的顺利浇筑对清孔作业和钻孔灌注桩的施作进行了探讨分析,提出了先开挖施工平台,再进行泥浆的制配和循环、钢筋笼加工、灌注混凝土的具体施工方案,优化了施工工序,保证了桥梁桩基施工的顺利进行,在实现快速施工的前提下达到了质量要求,对施工中经常出现的质量问题进行了分析并提出了预防和解决方案。
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  关键词:桥梁桩基 清孔作业 钻孔灌注桩 快速施工
  中图分类号:U270.4-65 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)04(a)-0016-02
  随着交通工程技术的快速增长,大型桥梁工程中钻孔灌注桩桩基的施工工艺是桥梁质量能否过关的关键工序,松花江大桥桥位地质条件较复杂,各土层物理性质和厚度变化均较大,各墩位处地质情况类似,桥梁施工时,两边跨通航孔要临时封闭,主通航孔将变得繁忙,同时钻孔灌注桩施工要贯穿整个夏季,工程的施工组织、交通、材料运输、安全管理都特别困难。船只和机械设备多,施工工序多,牵涉到的施工人员多,给施工管理和施工生产都带来较大挑战。
  1 工程概况
  哈尔滨松花江大桥引桥采用桥梁横向全宽21 m,为15孔30 m先简支后连续预应力混凝土T梁,钻孔桩群桩基础。0号台至15号墩为引桥,引桥桩基直径130 cm。0号台桩基础10根,1―15号墩,各墩承台共有钻孔桩8根,引桥共有桩基130根。主桥16―23号墩桩基直径为150 cm,每个墩台共有桩基18根。主桥24号墩桩基直径250 cm,桩基4根,主桥桥共有桩基148根。全桥桩基设计均为摩擦桩,桩长33~73 m。引桥桩基设计均为摩擦桩。
  2 关键技术
  2.1 钻孔平台施工
  根据现场的实际情况,3~18号墩位于浅水区域,钻孔施工平台采用筑岛平台,平台顶面宽度较承台宽度宽12 m,长度较承台长度长7 m。19~23号墩位于深水区域,均采用钢管桩钻孔平台,钻孔施工平台比较稳固,钻孔施工干扰小,平台搭设及拆除快速、方便,更有利于承台施工,保证了平台的稳定性。
  2.2 泥浆的制配和循环
  旋挖钻机泥浆配制与循环:旋挖钻机成孔泥浆采用优质PHP泥浆,主要成分有膨润土、碳酸钠、聚丙烯酰胺的水解物以及羧甲基纤维素(CMC),其参考配合比:膨润土为水质量的7%;碳酸钠为膨润土质量的0.5%;羧甲基纤维素(CMC)为膨润土质量的0.5%,聚丙烯酰胺(PHP)为泥浆量的0.003%。严格控制泥浆质量,做到定时检测,及时对泥浆进行检测进行调整,改善泥浆性能,同时能保护钻孔灌注桩孔壁,保证了孔壁的稳定性,从而提高桩基础的承载力。
  2.3 钢筋笼制作安装
  灌注桩所用钢筋必须具有合格证、材质单,钢筋笼必须满足施工刚度需求,经复验合格后方可使用。钢筋笼加工制作时分加密区、非加密区和骨架笼。钢筋笼内部每2 m设置加劲箍,钢筋保护层沿钢筋笼加强箍筋布设,钻孔竖向每隔2 m设置一道,每道沿圆周对称的设置4个。钢筋笼长度较长,主筋的长度和布置位置钢筋接头必须错开距离,钢筋笼调整到合理的长度以便进行运输和拼装。
  钢筋笼接长和沉放之前应做好准备工作,孔壁检测合格后进行钢筋笼吊装作业,钢筋笼接长时按照每节上面的标识牌至上而下依次进行。用吊车将钢筋笼吊至施工平台上,然后龙门吊就位吊起钢筋笼上口的四个吊耳,逐渐竖直后放入孔位,钢筋笼垂直吊放过程中固定在护筒上,每节钢筋笼对接平稳准确后加以固定,依此逐步将所有钢筋笼下放完毕,避免碰到孔壁发生塌孔现象。
  2.4 灌注水下混凝土
  水下混凝土浇注是钻孔灌注桩施工种影响桩身质量的关键工序。在沉渣量满足设计要求后进行灌注水下混凝土施工作业。桩基砼C30水下混凝土,配合比按规范进行设计,由大型搅拌站生产,水下导管灌注法施工。当混凝土灌注临近结束时,核对混凝土的灌入数量,以确定所测混凝土的高度是否准确,当确定混凝土的?面标高到位后,停止灌注,及时拆除灌注导管。严格控制进入储料斗内混凝土的坍落度,坍落度过大或过小都会导致导管堵塞的现象。导管连接前清洗干净,保证密封性完好,在拆管后也要进行清洗作业。为避免混凝土提前初凝造成堵管,浇注前核实混凝土外加剂的添加数量,同时节约了成本。
  3 施工中常见问题
  3.1 塌孔
  在钻孔过程中,孔壁不稳定就会出现孔壁坍塌的现象,这样不仅会导致加大施工难度,而且会影响施工进度和桥梁桩基质量。其中,钻孔过程中泥浆密度过小,与孔壁岩土产生的压力差大于岩土的屈服强度,不能起到保护作用而导致孔壁坍塌,清孔搁置时间过长导致护筒水头高度不够、护壁作用差,钻孔施工操作不遵守施工规范,护筒埋置太浅,下端孔口漏水,导致产生管涌现象,注浆速度过快孔壁遭到冲蚀,吊装钢筋笼发生碰撞挤压孔壁导致降低孔壁保护作用。
  3.2 斜孔
  由于地质条件较复杂,各土层物理性质和厚度变化均较大,各墩位处地质情况类似,主要为:粉细砂、中砂、粗砂、粉质粘土、粘土、圆砾、全风化砂岩、强风化砂岩、中风化砂岩、弱风化砂岩和泥岩,土层不均匀或岩层倾斜,导致施工过程中钻头受力不均,使钻孔发生倾斜。采用减压钻进,钻杆上设导向装置,及时调整钻架、转盘水平保证钻孔垂直于岩层层面,保证适当地速度进行钻进,通过泥浆面观察孔壁的稳定情况,保证孔壁的安全。
  3.3 钢筋笼上浮
  混凝土浇注钢筋笼上浮事故的原因是操作不当,如钢筋笼落地后固定不牢,与套管发生接触,导管位置不在中心位置,提升导管时钢筋笼上浮等,以及混凝土品质差,如坍落度、含砂率、粘聚性、初凝时间等不合要求。采用对策是注意保证灌注导管位于钢筋笼中心,控制导管埋深、灌注速度及提升导管的速度,配制品质好的混凝土、采用专用吊钩等预防措施。
  3.4 漏浆及掉钻
  针对不同程度漏浆现象采取不同的堵漏措施,应适当调整提高泥浆密度,避免泥浆对孔壁长时间的浸泡,钻过护筒脚部位时保证低速钻进,加深护筒埋置深度,来保证孔内水头高度,保证护筒脚不漏浆。配备钻机或打捞钻具,发生掉钻现象及时进行打捞。
  4 结语
  桩基作为桥梁施工中最关键的工序,直接影响着桥梁的质量问题,在水下桥梁桩桩基施工过程中工况更加复杂,加大了施工难度,这就对施工方法提出了更高的要求,针对钻孔和混凝体灌注过程中遇到的问题提出了解决措施,从而保证了桥梁桩基的施工质量。
  参考文献
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  [2] 陈宇.中朝鸭绿江公路大桥主塔桩基施工工艺[J].黑龙江交通科技,2013(5):83-84.
  [3] 王德仙.旋挖钻机在桥梁混凝土灌注桩成孔中的应用[J].山西建筑,2009(30):323-324.
  [4] 吴泽生,姚红梅.舟山连岛工程金塘大桥主通航孔桥海上桩基施工[J].铁道建筑,2007(1):29-32.
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