浅论路桥工程钻孔桩基础施工偏位的控制和测量方法肖仕林

浅论路桥工程钻孔桩基础施工偏位的控制和测量方法肖仕林

广东冠粤路桥有限公司511450

摘要:钻孔桩基础施工是道路工程基础施工中的重要组成部分,以其施工操作简便、施工成本节约、实践应用性强等优势得到广泛应用。施工偏位作为影响钻孔桩基础施工的核心因素,加强其控制力度,保证测量准确性、科学性具有重要意义。基于此,本文在经验归纳与总结的基础上,采用理论与实践结合研究法,就路桥工程钻孔桩基础施工偏位及其控制与测量方法进行了简要分析,以供参考。

关键词:路桥工程;钻孔桩;施工偏位;控制与测量

引言:钻孔灌注桩是现阶段公路工程施工与房屋建筑工程施工中较为常用的基础施工技术,具备施工工艺成熟、适用性强、施工操作简便等优势。但由于钻孔灌注桩在工程项目施工中为隐蔽工程,无法对其进行直接观察与及时验收,容易在施工过程中出现偏位问题,影响工程质量。对此,在当前高度重视施工质量,强调施工质量、经济、安全等协调发展的背景下,有必要加强钻孔桩施工偏位控制与测量的研究,以降低偏位现象的产生。

1路桥工程钻孔桩基础施工偏位控制与测量概述

路桥工程钻孔桩基础是路桥工程基础的主要形式之一,是高速公路梁式桥梁、钢筋混凝土固结式桥梁等工程项目施工中应用较为广泛的施工技术[1]。其施工原理在于:利用机械钻孔、钢管挤土、人力挖掘等方法在工程施工现场地基土中制造桩孔,并通过钢筋笼放置、混凝土灌注等操作成桩,以提升地基抗承载能力,增强地基基础牢固性与稳定性,满足工程项目施工要求。而在路桥工程钻孔桩基础施工中,由于涉及到的工艺相对较多,受施工规划、施工现场水文条件、施工操作的因素影响较大,加之部分工序在地面及下水中进行,容易出现桩心偏位现象,影响施工质量问题。对此,明确施工偏位形成原因,通过测量(包括测量放样、测量检查等)与控制(包括桩位控制、施工工序控制等)的相互配合,可有效降低偏位问题的产生,以满足钻孔桩基础施工要求,为后续工作的组织开展奠定良好基础。

2路桥工程钻孔桩基础施工偏位控制与测量实践

为进一步了解与掌握路桥工程钻孔桩基础施工偏位控制与测量方法,提升工程施工质量。以某路桥工程为例,进行如下分析:

2.1工程简介

某大桥主桥孔跨设计为预应力混凝土空腹式连续桥,采用板式墩、群桩基础进行下部结构施工。大桥水中主墩2号与三号墩的左幅与右幅配有十六跟直径为2.2m的钻孔灌注桩,桩长在44m~65m之间,桩基为嵌岩桩,在花岗岩盐城饱和情况下,抗压强度需达到11.8MPa~103.6MPa,大桥抗震8度。对工程施工现场进行地质勘察,可知施工现场土质情况自上而下为:填筑土、淤泥质黏土、粉质粘土、细砂、粉质粘土、风化花岗岩。

2.2钻孔桩基础偏位情况

待桩基破桩头之后,经由专业人员检测,发现拟进行钢筋笼安装与钻孔灌注桩顶系梁施工过程中,2号墩右幅由三个桩出现偏位现象,分别偏位12cm、11cm、12cm,且偏位方向一致,均偏向1号墩。由《公路工程质量检验评定标准》有关规定可知,钻孔灌注桩桩位允许偏差如表1所示。

表1钻孔灌注桩桩位允许偏差

2.3钻孔桩基础施工偏位成因

在路桥工程钻孔桩基础施工过程中,导致钻孔桩基础偏离设计要求的原因主要有以下几点:

(1)钻孔灌注桩测量放样存在错误。测量放样是钻孔灌注桩基础施工前期准备阶段的重要内容,在保证桩基位置准确,降低桩位偏差中发挥至关重要的作用。但当测量放样出现误差时,桩位势必偏离设计要求,影响施工质量。

(2)钻机就位与钻进问题。在路桥工程施工过程中,由于桥梁桩位多在地面以下的水中施工,在施工过程中需搭建钻孔钢平台或进行施工场地平填。与此同时,在进行开孔之前需根据测量放样进行钢护筒预埋。在此过程中,所埋钢护筒应与钻孔灌注桩的中心应尽量保持重合。这在一定程度上为钻机钻进增添了困难。当钻机就位出现误差,钻机钻杆不垂直,会使钻头偏离设定位置,出现桩孔位偏移[2]。而在本工程中,由工程地质条件可知,桩基施工场地黏土层较厚,地下水位相对较高,且钻孔灌注桩基础施工时,需插入岩石层。对此,在钻进过程中发生孔位偏离的可能性较大。

(3)钢筋笼入口后为进行校对,导致桩基施工过程中出现钢筋笼偏位问题。在工程施工过程中,由于钢筋笼笼顶在水下,无法对其进行直观观察,加之在施工过程中为进行校正,钢筋笼极易出现偏移。与此同时,在清孔之后的钻机吊离过程中钢筋笼对中不准确或与护桩产生碰撞,也容易影响钢筋笼与桩中心的重合。

2.4钻孔桩基础施工偏位控制与测量方法

针对钻孔桩基础施工偏位形成原因,建议采用如下措施与方法进行管控与处理,以降低桩基偏位影响,保证工程施工质量。

(1)科学构建控制网,提升测量与施工准确度

在施工准确阶段,相关工作人员可利用GPS接收机,依据设计单位提供的控制点(包括水准控制点、导线控制点),结合GPS控制网构建要求进行复测[3]。并利用相关软件进行复测数据计算,以保证测量精准度。并在此基础上,进行加密平面控制网设置,当保证其符合相关要求后,由测量监理工程师签证。以测量结果作为桩基施工测量放线信息依据,进行放线放样。为进一步提升放线放样准确性,应执行测量双检制度,通过复核测量,将各项参数,包括墩间距、定转位置、孔间距等的误差降到最低。

(2)采用三次校正复核法,提升桩位准确性

在钻孔灌注桩基础施工过程中,为保证桩位定位准确性,可采用三次校正复核法进行桩基施工偏位控制。在此过程中,首先应用十字交叉法进行钢护筒埋设位置的确定。其次,如图1所示,依据测量放样前后两点与桩位中心距离进行护筒位置准确性校正,当确定护筒位置准确后,打入定位钢筋,做好标记。此外,利用铅锤进行钻孔定位,保证桩锤中心与桩位中心相一致。

图1十字交叉法校正

(3)做好钢筋笼入口保障措施

在钻机钻进过程中需保证钻杆垂直度,针对存在的偏移问题进行及时调整,并注重控制好软硬土层交界处钻进工作与岩面处钻进工作,以提升成孔质量。在钢筋笼入口时,可在钢筋笼上配设十字对线,利用十字线浮标控制钢筋笼入口准确性,以降低对中偏差的产生。

(4)科学选择桩基偏差处理手段

针对已经偏移的桩基,可采用桩位纠正法、桩顶植筋法、轴线位置变更法等进行处理。例如,在桩位纠正过程中,可挖开偏位桩基周围,对桩身与钢筋笼轴线位置进行检查。当下部桩身与钢筋笼轴线位置在误差允许范围内时,需对上部钢筋进行校直,以实现偏位桩基的有效处理。

结论:在路桥工程钻孔桩基础施工过程中,保证测量的准确性、桩位控制的合理性,对提高桩基础施工质量与效率就有重要影响。对此,在明确认知钻孔桩基础施工原理,了解钻孔桩基础施工要求与实际情况的基础上,应做好测量工作,并以全面管控理论为指导,采取行之有效措施进行偏位控制,为工程整体施工质量与安全奠定良好基础。

参考文献:

[1]罗富亮.钻孔桩基础施工偏位的控制和测量方法[J].工程技术研究,2017(07):101+113.

[2]冀新红.桥梁桩基础施工过程中缩颈及孔斜问题探讨[J].中外建筑,2017(06):228-230.

[3]赵琼.钻孔灌注桩施工中的偏位因素及其防控[J].山西建筑,2016,42(24):92-93.

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