铁路桥梁钻孔桩施工技术

铁路桥梁钻孔桩施工技术

摘要: 铁路桥梁建设过程中，钻孔灌注桩施工必不可少，但是，目前在这项施工作业中还存在着一些问题。本文结合具体工程实例,介绍了钻孔灌注桩施工工艺及方案,分析了钻孔灌注桩施工过程中常见问题的产生原因,并针对性地提出了具体的处理方法。

关键词: 铁路桥梁钻孔灌注桩施工工艺

一、铁路桥梁建设钻孔灌注桩施工中常见问题原因分析及处理方法

1塌孔

1.1原因分析:1)孔内泥浆稠度小;2)钢护筒埋深较浅;3)孔内泥浆水位高度不够。

1.2处理方法:1)在松散砂土地层钻进时,控制进尺速度,选用高粘度、不分散的优质泥浆,泥浆稠度、比重符合规范要求;2)增加钢护筒的埋设深度,保证钢护筒埋设穿过软土层、粉砂层;3)钻进时根据情况及时调整孔内泥浆稠度,稠度偏小时要补充孔内泥浆,保证

孔内水头相对稳定。

2斜孔

2.1原因分析:当遇到地层岩面倾斜、大孤石、探头石或土层软硬不匀时,会造成斜孔。

2.2处理方法:如有探头石、大孤石,低速将石打碎;当遇到岩面倾斜,采用片石填平后再冲击;遇到土层软硬不匀,致使锤头受力不

均时,往孔内填入低标号混凝土,待混凝土凝固到一定强度再用锤

低速打进。

3沉渣厚度较大

3.1原因分析:1)泥浆指标不符合要求,含砂率过大;2)下放钢筋笼时间过长或钢筋笼碰撞孔壁,造成塌方。

3.2处理方法:1)清孔时严格控制泥浆指标,保证清孔后,孔内泥浆各项指标符合设计要求;2)加强现场施工管理,合理组织,缩短钢筋笼吊装时间,但吊放时应徐徐下放,不得快速冲下,避免碰撞孔壁。如钢筋笼安放完毕后,孔内沉渣仍超出要求,应采用二次清孔方法,直到沉渣符合要求为止。

4钢筋笼上浮

4.1原因分析:灌注混凝土时混凝土供应不及时,混凝土已初凝,与钢筋笼粘结在一起。

4.2处理方法:混凝土的供应要连续均衡,确保在规定时间内完

成钻孔桩混凝土灌注。

二、某工程实例介绍及施工工艺

1工程概况

某铁路桥梁工程,中心里程为dk17+441.183,桥梁全长1

461.325 m,为双线桥。主桥采用(40+56+40)m连续梁跨越禅炭公路。全桥孔跨布置为31-32 m简支t梁+(40+56+40)m连续梁+9-32 m简支t梁。

墩台及基础:简支梁桥墩采用双线圆端形桥墩,桥台采用矩形空心桥台;全桥墩台基础均采用钻孔灌注桩基础,桩径采用1.0 m,1.25 m两种。

水文地质特征:本桥位处于冲积平原区,受厂房、民居及道路建设的影响,地表水不发育,地下水为第四系孔隙水和基岩裂隙水。地表水对混凝土硫酸盐侵蚀,地下水对混凝土硫酸盐侵蚀,环境条件

为t2等级,化学侵蚀环境条件为h1。

地震动参数:抗震设防烈度为6度区,设计基本地震加速度值为0.05g,地震动反应谱特征周期值为0.35 s(中硬土)。沿线场地土类型属软弱土~中软土,按gb 50111-006铁路工程抗震设计规范场地类别为ⅲ类。

工程地质条件:桥址区的岩土层按其成因分类主要有人工填土层、第四系全新统以冲积为主的海陆交互相层、第三系基岩层。桩基础设计深度范围内岩层最大地基承载力σ=400 kpa。根据工程地质状况,采用冲击钻机冲击成孔较为合理。

2钻孔灌注桩施工工艺及方案

2.1场地平整和测量放样。

施工前,先用挖掘机对施工场地进行平整,并做到施工现场“三通一平”;建立桥梁施工测量导线控制网,校核测量仪器,桩位放样坐标、高程计算,根据测量控制网用全站仪定出钻孔桩桩位。

2.2埋设钢护筒。

为固定桩位,保护孔口不坍塌,旱地和筑岛平台处采用挖坑埋设法将钢护筒埋入,护筒底部和四周所填粘质土必须分层夯实,钢护

筒采用10 mm厚的钢板卷制而成,直径为1.3 m和1.5 m两种,护筒高度宜高出地面0.3 m或水面1.0 m~2.0 m。当孔内有承压水时,

护筒应高于稳定后的承压水位2.0 m以上。护筒埋设深度应根据设计要求或桩位的水文地质情况确定,一般为2.0 m~4.0 m,有冲刷影响时,应深入局部冲刷线以下不少于1.0 m~1.5 m。

2.3钻机就位。

钻机就位时,垫平钻机,保持平稳,严防在冲击过程中移位、沉陷;钻机就位后,进行桩位校核,保证就位准确。

2.4冲击成孔。

开孔一般投入大比例黏土,造浓浆(相对密度1.4~1.6),采用小

冲程进行击孔,穿过覆盖层、粉砂层2 m~4 m后,再按正常的冲击成孔工艺成孔,钻进过程中要严密观察护筒内的水头,保持比施工水

位高出1.5 m~2 m,并派专人检查地质变化情况及泥浆指标。

2.5成孔检查。

检查方法是:孔深用测绳进行检测;孔径检测用25的钢筋焊成直径为0.98 m和1.23 m,长为6 m的检孔器,吊入孔内直放到孔底检测,如检孔器放不到孔底,则说明桩孔有缩颈或局部偏孔现象;在检孔器沉入孔底的过程中,根据悬挂着检孔器的钢丝绳的倾斜程度可判断孔壁是否倾斜。

2.6清孔。

当钻孔达到设计深度,经监理工程师确认后,开始清孔。清孔采用换浆法,以已净化的、相对密度较低的泥浆压入,把相对密度较大的泥浆和悬浮钻渣换出孔外,保持孔内液面稳定,直到孔内泥浆的各项指标及沉渣厚度符合规范及设计要求为止。

2.7钢筋笼的制作、吊装、就位。

钢筋笼根据吊装条件在钢筋加工场采用分段制作。分段制作应确保骨架不变形、接头错开。钢筋笼主筋搭接采用闪光对焊,箍筋与主筋采用点焊,主筋与加劲箍要焊接牢固。钢筋笼制作时安装声测管,声测管上下管口要焊接钢板封口。在每个加劲箍外周焊接钢筋笼保护层“耳筋”,钢筋笼制作完成后,通过监理工程师验收合格后采用25 t吊车吊放。

2.8导管安装。

导管的安装:导管直径为300 mm,壁厚5 mm,每节长3 m,另配1 m 和0.5 m长的导管各一节,接头由法兰盘连接,并用橡胶圈密封。导管使用前经过接头抗拉试验和不小于孔内水深1.3倍的水密承压试验。混凝土灌注开始时,导管底部距孔底的距离约40 cm。

2.9二次清孔。

钢筋笼安放完毕后,现场施工人员要检查孔内泥浆各项指标、孔内沉渣等,如超出要求,应进行二次清孔,直到泥浆各项指标、沉渣经检测符合要求为止。二次清孔各项指标达到规范要求后要及时进