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浅谈市政工程建设中钻孔灌注桩的施工质量控制

作者

何正才

中铁隧道局集团有限公司 广东珠海 519000

摘要:近年来,伴随着我国城市现代化的发展,市政工程建设有了很大进展。市政工程项目的体量、规模有所增长。市政道路的施工建设活动中,利用钻孔灌注桩施工技术,需要结合实际的工程建造条件,加强对钻孔灌注桩施工技术的创新应用,推进我国城市化建设的进程。本文首先分析钻孔灌注桩技术,其次探讨市政工程建设中钻孔灌注桩的施工质量控制,为市政桥梁工程提供有益参考。

关键词:市政工程;钻孔灌注桩;施工质量控制

1概述钻孔灌注桩技术

钻孔灌注桩是一种通过直接在施工现场进行钻孔作业,随后在形成的孔洞中灌入混凝土生成的桩基结构。它可以根据地质条件和设计要求,采用不同的钻孔方法(如冲击钻、旋转钻、螺旋钻等)和不同的护壁材料(如泥浆、膨润土、混凝土护壁、钢护筒跟进等)。钻孔灌注桩适用于多种地质条件,特别适用于城市核心区域或建筑密集地带的桩基础工程,对于市政桥梁工程而言,是理想的选择。钻孔灌注桩能够根据需要设计成大直径、大承载力的桩体,适用于承载力要求高的市政桥梁工程,其施工不受场地限制,能够适应狭窄空间和复杂环境,便于在城市中心或建筑物密集处施工,能够适应多种地质条件,包括软土、岩石等地层,适用于不同地质条件的市政桥梁工程。钻孔灌注桩施工周期短,能够快速形成桩体,加快工程进度,在施工过程中,泥浆可以被回收并重复使用,从而减少对周围环境的污染,施工产生的噪音较低,即使在繁忙的城市中心也能得到有效应用。

2市政工程建设中钻孔灌注桩的施工质量控制

2.1施工场地的勘察与评估

在市政工程建设中钻孔灌注桩施工前的准备工作至关重要,特别是施工场地的勘察与评估。详细的地质勘察是整个工程的基础,地质勘察的主要目的是获取地下地质条件的详细资料,包括土层结构、土质类型、地下水位、土层厚度等关键信息,地质勘察不仅可以确定地基的承载力还能识别潜在的地质灾害风险,如软土、泥炭层、溶洞、断层等,从而提前采取预防措施,避免施工过程中的意外情况发生。水文条件的评估也是不可或缺的一环,施工区域的水文条件包括地下水位的高低、地下水的流动方向和流速、地下水的化学成分等,这些因素都会影响钻孔灌注桩的施工和质量。例如高地下水位可能会导致钻孔过程中的塌孔风险增加,需要采取降水措施或使用泥浆护壁技术;地下水的化学成分可能对桩基材料产生腐蚀作用需要选择耐腐蚀的材料或采取防腐措施。

2.2桩位放样

在放样前,首先需要准备好测量工具,如全站仪、水准仪、钢尺等,并进行校准,确保其准确性。根据设计图纸和现场条件,选择合适的位置设置控制点。控制点的位置必须设置在稳固且不易受施工干扰的地点,以便于长期观测和校核。利用设计图纸提供的桩位坐标,结合现场控制点,计算出每个桩位的实际位置。使用测量工具将计算出的桩位准确地标记在地面上。通常使用木桩或钢钎进行标记,并在桩位处做出明显的标记,如涂漆或绑上彩带。完成桩位标记后,应对桩位进行复核检查,确保桩位准确无误。复核时,应从不同的方向和角度进行测量,以减少误差。

2.3护筒埋设

首先,施工人员需要依据设计图纸及地质情况精心挑选适宜规格与材质的护筒,以保证其既能满足工程需求又适应地下环境。通常情况下护筒的直径会略大于所需桩径(如旋挖钻机成孔时钢护筒比设计桩径大100mm,冲击钻机成孔时钢护筒直径比设计桩基大200mm),可预留出足够的空间以便后续操作,比如钢筋笼的置入和混凝土的灌注。护筒的长度则需综合考虑地下水位和土壤层的实际状况,确保其能够充分发挥作用,有效隔绝地下水并支撑软弱土层。在正式埋设护筒之前,必须对施工区域进行彻底清理和整平,以确保护筒能够顺利、垂直地进入土中。其次,借助打桩机或其他专业设备,将护筒缓慢且均匀地压入预定位置。在此过程中要密切关注护筒的下沉速度和位置变化,必要时及时调整设备参数,确保其精确安装到位。再次,为增强护筒的稳定性,可以在其周围注入适量的水泥浆或泥浆,这些浆液不仅能填补护筒与土壤间的空隙,还能通过形成摩擦力来提升护筒的抗倾覆性能。最后,可以在护筒顶部增设临时支撑结构,如钢梁或木梁等进一步加固护筒的稳固性。

2.4旋挖钻孔灌注桩成孔

在钻机就位之前,检查旋挖钻机的性能,确保旋挖钻机安装具有平稳性效果,就位后,要对中心点进行核对,将泥浆循环系统连接好,随后将循环系统启动,提前运转时间为2~3min,再进行后续的钻孔施工。按照低压慢钻的施工原则,深入护筒1.0m的位置时,钻进速度处于正常状态,不过该环节需要注意其中是否存在位移情况或钻机沉陷的问题。在钻孔阶段,要及时清理孔内杂物,测试泥浆指标,按照地层的实际情况对钻进参数进行调整,旋挖钻机的钻头为筒式钻头,在操作阶段要降低钻头设计深度。通过施加压力的方式,将钻头旋进土层,打开钻头自动控制系统,完成整个钻孔施工。在验收环节,确保成孔达到一定的规定深度要求,进行全面检查,记录准确的数据信息,清理内部的废渣,达到设计标准规范要求。考虑到安装导管、吊放钢筋笼等作业需要经过一段时间的准备,因此,需要在进行灌注作业之前再一次展开清孔处理,直到孔底沉渣厚度满足相应设计规范要求为止。

2.5混凝土灌注

根据工程设计和地质特点,精确配制混凝土,满足施工需求。在实际灌注过程中,采取有效措施确保混凝土的密实性和均匀性至关重要。例如,采用导管法将混凝土输送至预定位置并逐步抽出导管,每次提升导管不能超过混凝土液面高度,需要埋入到混凝土中2-6m,使混凝土充填整个空间。在灌注过程中,严格控制速度和压力,防止混凝土发生分层和泌水现象。保持导管的垂直度和稳定性也是确保混凝土均匀性的关键因素。灌注完成后,需及时进行混凝土养护和质量检测。养护工作如覆盖湿麻袋或喷水,旨在增强混凝土的强度和耐久性。而质量检测则包括对混凝土的抗压强度、抗渗性能及钢筋保护层厚度等进行全面评估,以确保其完全符合设计要求。

2.6桩身完整性检测

桩身完整性检测是保证钻孔灌注桩施工质量的重要手段,超声波检测技术是一种常用的无损检测方法。检测过程中将超声波探头插入桩内,通过测量超声波在桩身内的传播时间和波形变化,识别桩身内部是否存在裂缝、孔洞、夹泥、断桩等缺陷,超声波检测结果能够直观反映桩身质量问题,为施工质量评估提供可靠依据。钻芯取样检测是一种直观、可靠的桩身完整性检测方法,通过钻取桩身的混凝土芯样直接观察和分析桩身内部结构和质量。钻芯取样检测可以准确判断桩身的强度、均匀性和密实度,检测过程中将取芯机设置于桩顶,按照设计要求钻取一定深度的芯样。然后对芯样进行外观检查和实验室测试,通过观察芯样的颜色、结构、裂缝、孔洞等结合实验室的抗压强度测试和密度测定,全面评估桩身质量。钻芯取样检测虽然具有一定的破坏性,但其检测结果具有高度的真实性和可靠性,是施工质量控制的重要手段。

结语

综上所述,深入了解了钻孔灌注桩的特点及其在市政桥梁施工前的准备,详细分析了施工技术要点,钻孔灌注桩施工技术在市政桥梁建设中的应用,为市政基础设施建设积累丰富的经验。未来应积极推广这一技术,以提升市政桥梁工程的整体施工水平、安全保障能力及环境保护效果。同时,持续探索和优化该技术,使之在适应多变地质条件,确保施工品质,强化安全防护及推动绿色施工等方面达到新的高度。

参考文献

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[3]姜文.市政桥梁基础钻孔灌注桩施工技术探究[J].科技创新与应用,2019(22):145-146.