挖孔灌注桩施工技术在桥梁施工中应用研究

2021-01-09 03:16
黑龙江交通科技 2021年6期
关键词:挖孔护壁溶洞

张 平

(贵州科达公路工程咨询监理有限公司,贵州 贵阳 550000)

1 桥梁工程概况

某高速公路桥梁全长1 382 m,该桥梁为预应力混凝土T形钢构桥。在桥梁工程墩台基础施工中,采用直径为2.3 m的挖孔灌注桩。通过对该桥梁工程施工场地进行地质勘查,属于岩溶发育地区,地质条件比较复杂,综合考虑施工技术以及施工条件,采用挖孔灌注桩施工技术。

2 桥梁工程挖孔灌注桩施工

2.1 一般地质的孔桩开挖

该桥梁工程孔桩深度较大,因此,在土方开挖施工中,首先采用常规挖掘工具进行开挖,然后再联合应用卷扬机出土。在对土质区段进行开挖时,需及时做好倒齿形护壁施工,避免受到地下水影响。

在石质地段开挖施工中,采用钻爆法,对于一次开挖深度,需控制在50 cm以内。在石质地段开挖打眼时,可利用手提式风动凿岩机,将炮孔设置在孔中心位置,然后打入深度为8 cm的孔眼,在炮眼中装入硝铵炸药。在起爆时,应用电雷管起爆,通过应用钻爆开挖施工方式,每次爆破开挖进尺50 cm,对于孔壁所造成的损伤较小。在爆破后,对于达不到孔径的部位,可利用风镐凿除。

2.2 岩溶地质情况处理

(1)裂隙区段开挖及处理

在裂隙区段施工时,地下水丰富,裂隙中含有软塑状土或者流塑状粘土,在开挖施工中,首先对石质地段进行爆破,当爆破完成后,在出渣前,首先准备普通砖块以及早强砂浆,在出渣前,每出20 cm左右,即可掏除裂隙中粘土,并采用砖块和早强砂浆做好裂隙封闭处理,并利用早强砂浆补平,然后再进行后续掏渣。对于爆破出的石渣,可多次重复上述掏渣过程,需要注意,在对裂隙区段进行爆破施工后,需连续作业,及时处理渣土,避免淤泥涌入孔内导致出渣量增加。

(2)溶洞处理

该桥梁工程施工区域地质条件为岩溶发育,很多孔桩需进入地下溶洞,部分孔桩需多次穿过多层溶洞,另外,由于地下水发育,并且裂隙比较多,因此,当地面土流入至溶洞后,即可形成软塑状粘土。对此,首先需对施工区域进行勘查,根据设计单位所提供的地质资料,综合考虑施工现场打爆破眼实际情况进行分析,在打眼时,如果多个眼孔均打入至空腔中,则可将长钢筋插入孔内,并进行探孔,确定溶洞深度,判断洞内是否有填充物,判断填充物状态。另外,在炮孔起爆,孔底岩石没有炸开,对此,可采用加长钻钎重新打眼,在加长50 cm后,即可对下层地质进行探查。通过应用上述地质探查方式,并综合考虑设计单位所提供的地质报告,即可准确判断溶洞深度以及洞内填充物状态,据此对施工方案进行调整。如果溶洞深度较大,并且洞内填充物为流塑状,则可采用冲击成孔施工方式;如果溶洞深度比较小,洞内填充物干燥,则可继续应用挖孔桩施工方式;对于空腔溶洞,如果溶洞窄小,则需对洞壁进行处理,然后继续开挖施工;如果溶洞体积比较大,则需制作钢筋护筒,将上下层孔桩进行连接。

如果溶洞中含有软塑填充物,首先需以交叉方式打入竹片,然后再进行开挖施工。当开挖达到软塑土层时,需对上层做好护壁处理,然后再根据护壁四周以交叉方式打入竹木片,竹木片长度在40~50 cm之间,根据施工现场实际情况控制打入密度。在打入竹木片后,即可进行开挖施工,当开挖深度达到30 cm后,打入第二层竹木片,并立即做好护壁施工。

(3)深孔排水

该桥梁工程施工区域地下水丰富,在孔桩护壁施工中,需应用阻水措施,但是依然很难保证孔内无水作业,对此,要求做好深孔排水工作。该桥梁工程孔桩深度较大,孔桩最深位置为35 m,因此,如果采用扬程为20~30 m的水泵,很难有效清除孔内渗水,而如果采用扬程较大的水泵,水泵重量较大,因此在施工现场移动不便。对此,可采用分级储水和分级排水方式。当达到15 m左右高度后,即可采用薄钢板制作深度为60 cm左右的半圆形水桶,将其支承在护壁预埋钢筋上,即可采用较小水泵排水。

2.3 检孔

当孔桩开挖深度以及嵌岩深度达到工程设计要求后,即可清孔。在清孔过程中,首先采用风镐清除桩孔底部松散岩石,然后对孔底进行凿平处理,从孔口伸入探孔器,对孔桩的垂直度以及截面尺寸进行检查,判断是否符合设计要求。该桥梁工程施工区域岩发达,因此,对于各个桩孔均需钎探。

2.4 下钢筋笼

该桥梁工程施工场地地质地形条件复杂,地面高差大,根据现场勘查,桥梁工程相邻墩号孔桩的地面高差最大为40 m,因此部分施工区域孔桩吊车很难进入,在钢筋笼下放过程中,可采用小型机械设备,组织施工人员协调配合。组织监理工程师对孔桩施工质量进行验收,在验收合格后,即可采用木板封闭孔口,然后再孔上用钢筋材料搭设井架,根据钢筋笼重量对井架立柱管用量进行调整。在井架上,需安装一横梁,将其作为钢筋笼主要承重梁,同时还需悬挂倒链。在孔位放样,制作钢筋笼,当扎制高度达3 m后,即可放入钢筋笼,在钢筋笼下放完成后,采用2根钢筋,将其穿入钢筋笼内,避免钢筋笼下滑,通过采用上述措施多次下放,即可完成钢筋笼下孔。在本工程施工中,通过应用上述钢筋笼下放方式,当孔桩深度为30 m时,可一昼夜完成,如果施工场地地形复杂,也可应用上述施工方式,能够避免对生态环境造成破坏,适用于山区生态脆弱施工区域。

2.5 灌注混凝土

在本工程混凝土灌注施工中,采用施工现场版和,然后再利用输送泵进行灌注的施工方式。在混凝土灌注施工前,首先采用拌合机制作混凝土,在泵管中存放混凝土,然后清除孔内积水,再采用一次性灌注施工方式,当混凝土灌注深度在3 m以上后,即可封闭。在本工程施工中,嵌岩段没有作护壁,因此出现渗水问题,在第一次封闭后,要求立即采用振动棒进行振捣处理,并利用分层浇筑施工方式。

3 结 语

综上所述,本文主要结合实例,对挖孔灌注桩施工技术在桥梁施工中的应用进行了详细探究。在桥梁工程施工中,如果施工场地地质条件比较特殊,则可利用挖孔灌注桩技术,能够避免钻孔施工产生大量泥浆,进而对生态环境造成破坏,对于复杂地形的适应性比较高,应用优势明显。

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