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公路桥梁施工中大直径钻孔桩技术

时间:2023-03-27 12:05:36

公路桥梁施工中大直径钻孔桩技术一文创作于:2023-03-27 12:05:36,全文字数:11276。

文 / 江西省交通工程集团有限公司海通公司 郭阳波 李静蓉

本文以大直径钻孔桩技术作为研究背景,对该技术在某桥梁工程中的应用要点进行探讨,希望本文能够给同类工程提供参考。

引言

在公路桥梁中应用大直径钻孔桩施工技术,能够切实提高桩基础的质量,提高桩基的施工效率,减少麻烦的工艺操作。在本项目施工中,该技术应用时通过埋置护筒的质量、泥浆护臂质量以及钻孔等方面质量的控制,工程施工中的各项技术要求均与设计标准一致,该技术值得推广使用。

工程案例

工程概况

某桥梁选择的是中承式三铰拱结构,其基本的跨桥宽依次为97.54m和25m。主拱圈断面的形状为帽型,矢跨比为1:6.5,其拱轴线为圆弧线条,整个桥面共有12对吊杆,吊杆的截面形状以H型为主。结合相关的间隔距离进行布置。在桥梁的下部,以松木斜装和空箱式桥台为主。本桥目前很难达到相关的使用需求,经常被认定为危桥,需要采取有效的措施进行加固处理,特别是要对其基础进行处理。结合桥梁的具体情况和当前相关的技术水准,将桥台的具体位置设置为拱桥形状,并按照一定的比例进行调整。桩径的长度控制在3.6~3.8之间,一般会选择截面形式存在,整体的长度为45m。围绕当前工程的具体情况,全面深入分析钻孔桩施工技术的各项内容。

沿线地形特征

地质情况。桥区的覆盖层以河堤填筑土和根植土为主,为了应对这种土层,一般会选择北锚碇根式空心桩作为主要的材料,其中会经过淤泥质粉土、粉质粘土以及其他复杂的土层。本次项目的主要施工区域是亚热带季风区域,该区域的年均温度为17℃,一年之中最高气温主要集中在7月份,最高温度达到29℃,降水量主要集中在夏季。在水文勘察期间,当地的地下水位一般保持在0.4~3.8m之间。

地形地貌特征。作为本次项目桥北锚碇的主要设计形式,能够合理的使用根式空心桩的整体内容。结合相关的设计原则,控制桩径长度为5m,并按照26m的长度进行设计,其中保留了最为核心的实心段。北锚碇处于冲积平原地带,周围分布着大大小小的积水塘。

大直径钻孔桩施工技术应用

重视大直径钻孔桩的施工准备

做好前期准备工作。在正式使用大直径钻孔桩施工技术之前,一定要从项目的实际情况出发,做好基础性的地质勘查工作,并按照科学合理的设计蓝图,编制有效的施工方案,确保施工工艺和相关的技术,满足当前的施工要求。除此之外还要全面细致的制定预警方案,尽最大的可能降低事故的发生概率。最后进行集中的专业性知识培训工作,提升整体的安全意识,确保相关的方案具有一定的可行性,顺利推进各项项目工作。

搭设平台。从基本的施工平台来看,一般分为导管架平台和打入桩平台两种。主墩平台的尺寸为114×75.4m,整体的面积高达8600m2。结合不同的功能分区,设置其中的具体内容。主墩平台上结构一般会选择整体式的平台桁架和钢桥面板方案,辅助其它的贝雷梁和混凝土桥面方案。ZO4#墩打入桩平台方案:这种方案要求在浪、冲共同的作用下维持支撑装的平稳性,至于那些达不到锚固要求的钢管桩,应该采取有效的施工锚桩错施。选择合适的打桩船进行平台支撑桩的处理工作,充分考虑涨潮和波浪的影响,将平台的顶标高度设置为11.27m,之后将钢管桩打入到指定位置,确保覆盖的厚度和深度符合规定。

钻机就位。现场测量人员在测量所有装饰,一定要选择钢护筒,钢护筒的内径一般要大于桩径的30cm左右,壁厚控制在1.5cm左右。在钢护筒埋设的环节中,通常会选择振动锤进行振动下沉,在下沉的环节里要及时做好检测工作,确保护筒中心处于垂直的状态。与此同时,也要保证其与桩的中心完全重合,控制其误差和垂直倾斜度,保证护筒的顶端比其他地面高出30cm。等到护筒埋设结束之后,通过人工下挖的形式选择合适的深度,做好后续钻机就位工作。在钻机就位之前对其中的相关内容进行仔细检查,合理开始就位。在此期间做好铺设基座的工作,提升桩机的稳定性,避免在运行的过程中出现严重的位移和沉陷。等到安装结束之后,还要对桩机的各个部位进行调试。

泥浆

泥浆拌制和循环。考虑到施工场地相对较小,因此在制备泥浆的过程中,要充分考虑实际情况,做好及时的场地调整。本次项目选择的是集中搅拌的形式,做好泥浆的储备,至于那些沉渣池和泥浆管道设备,都要结合具体的状况进行处理,所以选择附近插打完成的钢护筒作为主要的沉渣池。

泥浆性能指标。在进行冲击钻孔施工的环节中,泥浆主要达到护壁的作用。所以在泥浆制备的环节中,应该选择较好的土质进行处理,提升整体的泥浆指标,满足钻孔的基本需求。

埋设护筒

护筒埋设的基本特征。本桥钻孔桩依次采用的是4900mm×36mm的钢护筒,整个护筒的重量高达310t左右,其长度达到70m。全面考虑到海洋环境的复杂性和潮水变化的状况,安装护筒过程中具备以下4个特点:首先钢护筒在工厂内部进行一次性加工制造,基本不需要进行现场拼接,能够提升整体的制造质量,更好的适应深水区的环境需求;其次,吊装护筒的过程中选择的是两条浮吊进行竖立,避免长筒吊装带来的弯曲变形;再者,在护筒上下加厚整体的厚度,避免出现卷口变形;最后设置多层导向消除波流的影响,确保护筒的垂直度符合规范,在倾斜的岩面和分化估时层中达到良好的稳定状态即可。公路桥梁施工中大直径钻孔桩技术

下沉设备。从复杂多变的地质条件和护筒强度出发,选择ihc-s800液压冲击锤对钢护筒进行锤打。合理控制锤击的能量大小,保证钢护筒的应力最大,不超过147.9MPA。至于浅薄覆盖层区域,通常会选择其他的方式进行稳定处理,然后进入岩层进行插打修复。

设置钢护筒导向。通过一次性吊装定位钢护筒,合理控制筒体尺寸,尤其是面对水流和波浪力较大的情况,很容易造成严重的偏位,为了更好的提升钢护筒的定位标准,在平台上设置多层导向装置,合理控制导向间距。

导向装置可分为定位箱、止推箱和导向轮三个部分,与整个施工平台形成一个完整的整体。

钻孔施工分析

施工环节。在本次项目的具体施工环节,一般会选择KTY400液压动力头钻机进行钻孔施工。操作环节中,首先选用2.5m的刮刀钻孔做好孔径的初次成型,然后选择5m的滚刀钻头再次扩展。通常情况下会选择两种不同的形式进行处理,第1种是单环四翼刮刀钻头,这种钻头具有良好的效果。第2种是滚刀钻头,可以结合设备的具体类型,广泛的应用在泥质砂岩环境中。在钻井施工的环节中,如果遇到膨润土等环境,需要增加额外的泥浆比重,使其达到钻孔的相关需求。在本次项目开展的环节中,泥浆指标密度一般维持在1m左右即可,黏度控制在15s~20s之间。在本项目最大直径的钻孔桩施工环节里,每台钻机都有不同型号的泥浆分离器,可以事先处理泥浆,提升泥浆的整体水平平衡力。通过气举反循环操作,在具体的位置上设置两个空气混合室。按照具体的操作方案增加钻机的压力,提升钻机的效率和质量。

清孔和成孔检测。完成大直径钻孔之后,需要进行清孔和成孔的检测环节。在首次清孔的环节中选择良好的清孔方式,确保泥浆

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