复杂施工环境下桥梁钻孔灌注桩成孔技术研究

施工技术复杂施工环境下

桥梁钻孔灌注桩成孔技术研究王瑞明秦皇岛市政建设集团有限公司摘要：面对复杂的地质条件和施工条件，文章以海滨路东西延伸工程中的西港路高架桥桩基施工为例，通过采用高压旋喷注浆对桩基周围上部土体进行固化处理，来解决桩基钻孔过程中的孔壁坍塌问题，保证了桩基的施工质量；通过采用旋挖钻机钻进成孔的方式进行钻孔灌注桩的施工，减轻对周围居民的不利影响，避免了阻工现象的发生，保证了工程的顺利实施。关键词：复杂施工环境；高压旋喷；土体固化；旋挖钻1工程概况海滨路东西延伸工程项目位于秦皇岛市城市区南部，建设范围西起山东堡立交桥东至东港路，其中包括西港路（滨河路~海滨路）路段，均按主干路标准进行建设。桥梁部分主要包括海滨路跨大小汤河主辅桥和西港路跨河北大街高架桥两部分。其中，西港路高架桥地处市区中心地带，西侧紧邻大小汤河，距离出海口仅300m，地下水位较高，且受潮汐影响很大，地质条件十分复杂；东侧紧居民区，距离桥梁桩位最近处仅10m，该区域为房龄30年以上小平房，征拆难度巨大。本桥桩基础设计为钻孔灌注桩，通过试桩，采用传统的泥浆护壁加冲击钻成孔方式无法有效解决潮汐对孔壁的影响，极易造成灌注过程中孔壁坍塌，而且冲击成孔方式震动力太大，对居民区影响很大，居民阻工严重，无法正常施工。而采用全部钢护筒加旋挖钻的成孔方式，对护筒要求很高，通过试桩，本工程地质条件下护筒拔出困难，采用此方式将极大增加工程施工成本。针对以上复杂的施工环境，本文通过实例对高压旋喷注浆固化桩位土体、旋挖钻机钻进成孔灌注桩的施工技术进行了分析研究。图1孔位布置示意图3.23.3钻孔深度以进入全风化混合花岗岩层为止，约14m~18m。主要技术参数2工程地质及水文地质情况本工程属于跨越海陆交互相地貌单元，地层结构及基岩出露深度均有一定变化。桥梁设计桩长为28m~32m，摩擦桩，桩基础施工过程中涉及到的地层包括：①素填土：主要由黏性土、砂、少量卵石组成，层厚0.5m~1.7m；②淤泥：为河水淤积形成，成份主要为淤泥含砂，层厚0.4m~0.9m；③细砂：颗粒较均匀，成分长石石英，层厚0.7m~8.3m；④中粗砂：颗粒不均匀，成分长石石英，含少量砾石，层厚2.2m~9.7m；⑤粉质黏土：含砂粒，层厚0.7m~2.8m；⑥粗砾砂：成分长石石英，含砾，局部夹粉质黏性土薄层。层厚2.8m~6.4m；⑦圆砾：母岩成份主要为混合花岗岩，中等风化，充填物为粗砾砂，局部夹中粗砂薄层，层厚1.2m~6.4m；⑧全风化混合花岗岩⑨强风化混合花岗岩。桥梁所在区域稳定水位1.9m~5.3m。整个勘察区域为海陆交互沉积，地下水与海水相连通，联系密切，地下水补给方式为大气降水、区域迳流和海水入渗，以海水入渗为主，排泄方式主要为蒸发和渗流。受潮汐的影响，地下水位年最大变化幅度在1.0m~4.0m左右。（1）选用双管高压旋喷钻机，钻杆直径φ60mm。（2）在插管时，水压不宜大于1MPa；喷射作业时，高压水射流的压力宜大于20MPa。（3）钻机就位后，须校正桩机主要立轴两个不同方向的垂直度，垂直度误差不得超过1%。（4）水泥浆水灰比1:1，灌入水泥浆液的比重取1.5。浆液在旋喷前一小时内搅拌，搅拌后在4小时内用完，超过4小时的浆液直接废弃。（5）采用P.O.42.5标号水泥。（6）在旋喷过程中，钻孔中的冒浆量应控制在10%~25%之间（7）旋喷注浆连续施工，沿设计桩位顺时针或逆时针连续进行喷射，确保相邻两个钻孔固化的土体连成整体。3.4高压旋喷注浆施工3高压旋喷注浆固化土体3.1钻孔布置灌注桩设计桩径1.5m，高压旋喷孔位沿距离设计桩中0.95m位置环向布置，单孔固化范围≥0.6m，共计布置15孔。（1）工艺流程。场地平整→桩位放样→修建排污和灰浆拌制系统→引孔钻机就位→引孔钻进成孔→移钻→拔出岩芯管、插入注浆管→旋喷提升→钻机移位→场地清理。（2）注意事项。①本工程固化土层中存在圆砾层，需要采用引孔钻机进行引孔操作，引孔的目的是使注浆管顺利穿过圆砂层到达预定地层。钻机施工前，首先在地面进行试钻，在引孔钻机试运转正常后，开始引孔钻进。钻孔过程中要详细记录好钻杆节数，保证钻孔深度的准确，钻孔的位置与设计位置的偏差不得大于50mm，钻孔垂直度满足规范要求。引孔点位保证相邻桩的搭接咬合尺寸。②旋喷作业系统的各项工艺参数都必须按照预先设定的要求加以控制，并随时做好关于旋喷时间、用浆量，冒浆情况、压力变化等的记录。③喷射施工完成后，及时清理、冲洗注浆管等机具。管内、机内不得残存水泥浆，通常把浆液换成清水在地面上喷射，以便把泥浆泵、注浆管和软管内的浆液全部排除，施工中产生的泥浆集中存放，晒干后将泥浆运出。（下转第98页）

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施工技术凝土同时浇筑。过程中，要利用平板振动器震捣，并不断用移动标尺来检查控制板的厚度，使浇筑的厚度符合建筑需要。振捣工作结束后，要用刮尺将浇筑完成的混凝土表面磨平刮匀，使墙柱、梁和板混能够均匀的连接。在进行柱和墙的浇筑工作时，要在浇筑完成后停留1到1.5个小时，使浇筑完成的墙柱与梁能够有时间沉淀，保证结构的稳定性，然后再继续进行浇筑施工作业。最后，在设置施工缝时，以次梁为基准控制浇筑范围，施工缝应当预留在次梁跨度三分之一范围之内。用木板以及钢丝控制施工缝与次梁轴线保持垂直。在已浇混凝土抗压强度达到1.2MPa以上时，才可以进行施工缝的作业。同时，要将浇筑混凝土产生的废物清理干净，在其表面进行凿毛处理，将出现的水泥薄膜和松动的砂石移出，还要利用水流将其冲洗干净。在积水排出后，才可以进行正式的施工缝操作，先浇水泥浆，然后浇筑混凝土。为了能够成功浇筑出阶梯状的混凝土，应当遵循自上而下的原则，并且要进行连续的浇筑，保证混凝土浇筑的均匀整齐。如果踏步楼梯采用的是封闭式模板，那么还需要进行一项操作——开门子洞，在浇筑时采用连续向上推进的方法，另外还要遵循同时性的原则，保证底板与踏步混（上接第95页）

型以及直腹型钢板桩，在具体的应用中，施工人员应根据深基坑的特点与选择合适的钢板支护桩，使钢板桩的支护作用得到充分发挥，满足深基坑支护的需求。然而，钢板桩支护技术在应用中也存在一些不足之处，如钢板桩的材质较为柔软，在支护中可能会变形，进而影响支护效果；由于钢板桩自身的特性，在施工过程中施工人员会受到噪音干扰。因此，施工人员在选择使用钢板桩作为支护材料的时候，一定要根据施工的具体情况综合分析，并且只能在人群稀疏的地区使用。5结束语据上文所述，为了保证工民建工程中的混凝土施工质量，对混凝土浇筑施工技术进行探析，以便在混凝土浇筑施工过程中，加强对混凝土浇筑技术的管理，促进混凝土施工技术在工民建工程中的应用，提高施工管理人员对混凝土浇筑技术的管理水平，达到混凝土浇筑技术在工民建工程中对施工质量控制的目的。参考文献：[1]赵丽静.对工民建施工中混凝土浇筑施工技术实践研究[J].科学技术创新,2019(27):116~117.[2]蒋时明.工民建防渗漏的施工技术分析[J].绿色环保建材,2019(8):157~158.[3]席国涛.工民建施工中混凝土浇筑施工技术的应用研究[J].河南建材,2019(2):4~5.[4]张勇.工民建施工中的混凝土浇筑技术要点阐释[J].四川水泥,2018(3):171.自主性，施工人员可以根据深基坑的具体情况调整基坑受力情况，从而最大限度的发挥出支护作用，而且这种支护技术耗费的成本较少，是工民建深基坑支护中的首选。5结束语4.4联合支护施工技术联合支护施工技术指的是在开展深基坑支护工作时，施工人员使用铁丝网与混凝土同时进行支护的一种技术。一般来说，这种施工技术分为初期准备阶段与后期具体实施阶段：初期准备阶段要求施工人员了解工民建具体的施工情况，并合理布设铁丝网与调整混凝土，尤其是要调整联合支护的实际高度，保证其与深基坑施工区域的底层高度相吻合，最为主要的是要做好施工区域的防护工作；后期具体实施阶段要使用混凝土喷射的方式对铁丝网与混凝土墙进行加固，保证深基坑整体的稳定性。联合支护施工技术具有较高的灵活性与（上接第96页）

综上所述，随着国家经济的发展，城镇化水平的提高，工民建行业的发展正处于良好发展时机，但也面临着更巨大的压力。在工民建工程施工中，深基坑技术是最为主要的技术，因此，工民建企业应重视掌握与熟练应用深基坑技术，尤其是开挖与支护技术，并对现有的深基坑施工技术不断优化与改革，提高基坑施工质量，进而提升整体的建筑施工质量。参考文献：[1]姚海星.工民建中深基坑开挖与支护施工技术探析[J].住宅与房地产,2019(27):186.[2]张学辉.工民建中深基坑开挖与支护施工技术探析[J].中国新技术新产品,2019(14):88~89.[3]许业勇.工民建中深基坑开挖与支护施工技术的探讨[J].安徽建筑,2019(1):132~133.4旋挖钻钻孔灌注桩施工4.1工艺流程施工准备→桩位放样→钢护筒施工→钻机就位→钻进成孔→成孔检测→清孔→检查沉渣厚度→移机→安放钢筋笼→安放导管→二次清孔→灌注水下混凝土。的影响，减少了阻工的发生，降低了施工难度，并为建设单位节约了大量征拆资金，从而确保了工程如期完工通车。6结束语4.2注意事项（1）旋喷注浆固化桩基上部土体结束7d后，方可进行旋挖钻进施工。（2）根据本工程地质情况，采用Z360型旋挖钻机进行钻孔施工。（3）因上部不稳定土体已经固化，故旋挖钻机钻进过程中无需配置泥浆。（4）埋设护筒深度控制在1.5m左右，主要是为了防止钻进时孔口周围土体松动对桩身质量产生的不利影响。（5）桥梁场区离居民区太近，无法进行夜间施工，钻进过程中需控制好钻进速度，尽量保证单根桩基连续钻进成孔。（6）成孔后，应立即进行清孔灌注工作。钻孔完成后闲置时间过长造成孔底沉渣过厚的时，需进行二次钻孔作业。5应用效果检查本工程西港路南延高架桥中的40根桩基，均采用了此方法进行了施工，施工过程顺利，灌注过程中未出现孔壁坍塌的情况，提高了钻孔灌注桩成孔的一次性合格率，确保了钻孔灌注桩的施工质量，经有资质的桩基检测单位鉴定，全部40根桩基均为Ⅰ类桩。采用此方法施工桩基，减少了对附近居民区从使用效果来看，采用高压旋喷注浆加固桩基周围上部土体的方法，起到了良好的护壁效果，有效的解决了钻进过程中的孔壁坍塌问题，保证了桩基的施工质量。通过与旋挖钻机的配合施工，减少了对周边居民的影响，保证了工程的顺利实施。同时，该套施工方法在施工过程中所产生的泥浆数量相较于泥浆护壁成孔方式减少约80%泥浆量，能够有效的减轻对环境的污染。为类似工程地质条件和施工条件下钻孔灌注桩成孔方式提供了实践经验。参考文献：[1]刘璐,孙维剑,代琦,梁新星,孔祥龙,林仕超,张恒.钻孔灌注桩在地下淤泥层中的成孔技术[J].施工技术,2017(S1).[2]刘智,蔡宏鹏,赵燕莉.旋挖成孔灌注桩的施工技术[J].科技资讯,2008(18).[3]宋德传,张刚.高压旋喷钻孔灌注桩的工程实践[J].土工基础,2009(4).作者简介：王瑞明（1985—）男，本科，工程师，专业方向：市政工程。98

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