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高架桥梁桩基的应用研究文献综述
目录
TOC\o1-3\h\u24610高架桥梁桩基的应用研究文献综述 1
255091.1钻孔灌注桩 1
60351.2反循环钻成孔技术 1
276671.3围堰法施工 2
232041.4旋挖灌注桩 2
桥梁桩基在道路桥梁上应用广泛,特别是应用于高速道路和跨江跨海桥梁。桥梁桩基是桥梁中极为关键的一个部分,在施工建设过程中也非常重要,施工技术的采用不仅仅影响建设公司的利益,还会对桥梁的寿命、承载力和抗倾覆能力有很大的关系,同时,桩基础由于施工环境的局限性,再加上常常受到现场的地下水、土体条件以及其他地质条件的影响,这就需要应用符合现场环境的施工技术进行施工,以保障建设的顺利实施。
在这类桩基施工方面,其施工工艺有各种各样的差别,主要为成孔灌注桩等的应用举例,下面列举几类常见的施工工艺。
1.1钻孔灌注桩
1893年,人工挖孔桩成功在美国实施,20世纪40年代,研制大功率钻孔机具获得巨大成功,钻孔灌注桩也随之出现,首次用旋转钻浇筑混凝土桩是在委内瑞拉公路的桥梁工程——马拉开波法特大桥。
1955年,我国在武汉长江大桥、冯宿河大桥的修建中首先成功地施工了回转钻成孔和人工冲击钻的钻孔灌注桩,钻孔灌注桩特点是施工工艺简单、承载强大、普适性强等卓越优点,很快便在道桥工程中广泛推广和实施。
1.2反循环钻成孔技术
该技术适合于后期回填土、砂土和沙砾、粘性的淤泥质土等较软土质。处于静水压力的大环境,钻头钻进时,钻头没必要也没有进行上下排气钻渣,钻杆的每节长度是3米,每节进行连接,持续进行更加深层的钻进工作。其次,当旋转盘位于距离30米的位置,反循环钻机的主体再进行相关方面的工作。应用反循环技术进行施工的时候,未套管时,必须保证孔壁周围不会发生坍塌现象。该技术进行桩基施工也会出现一些问题,真空泵和灌注泵在启动的过程中产生问题、钻头出现脱落、钻进速度低下等现象,对于钻机的位置调整,可以有效的改变这类问题[1].
1.3围堰法施工
张弛等人[3]围堰法施工对于有重建或扩建的时间限制的简支型桥梁、有通航要求的小型河流上、有雨季防汛和水上运输需求、以及桥梁的高车辆荷载和施工期间有较高的通行需求,应用分区围堰和装配式施工的方式,对质量、时间、材料上有良好的效果。采用砂土袋分区围堰、拉森钢板桩、吊机铺设桥梁板等砼构件的装配式方法,可以有效保证在防洪防汛、持续通航的紧急情况下桥梁的短施工期。桥梁结构形式可以为箱梁式装配和装配式简支等多种施工方法,例如纬十一路桥,现位于纬十一路与围场河路交界处,下图为具体围堰法施工示意图。
图SEQ图\*ARABIC1围堰法工艺示意
1.4旋挖灌注桩
旋挖钻机成孔施工的优点有施工微振动、周期短、对四周的基础扰动小、灌注精确度高等等,还有抗震性能强、噪声低、承载力强,复杂地质适应性强,广泛应用与市政桥梁工程中,可大幅度减低对已有铁路的不良影响。主要适用场所为接近已有铁路工程地质、地貌、地形及等情况。摩擦桩作为工程桩基,桥桩地处的地质特点为粉卵石土、质黏土、黏土、粗砂等组成[2]。施工工艺具备多种优势:快速、高效、高质量、成本低、占地面积小、扬尘少污染低、适用于多种孔桩等优势,有利于减缓桩基沉降,和传统钻机具有很强的优势。[4]
在陈鸿儒的旋挖灌注桩支护施工技术介绍中,该工艺主要分为几点:
钻机就位。钻机放置应该精确,竖直横向放置,务必保证回旋盘,护筒、钻机导杆三者的中心线保持在一条直线上。采用均匀垫枕木的措施来保证钻机的平稳固定。
护筒埋设。护筒在钻孔过程中有重要作用,不仅具有确定桩位置的作用,防止偏移,还可以不断修正钻头角度,确保方向正确,隔离地面水流,保护孔壁不发生坍塌,保障孔内水位始终保持在一个高水位,保证施工成孔质量。
钻机成孔。施工过程中,利用泥浆保护周围土壁,采用反循环钻进工艺,把钻头上端和泥浆泵管连接起来,泥浆亚送至钻头,同时冲刷钻进,产生的大块泥块变成泥浆溢出孔外,按照以上过程循环施工。同时,还要时刻关注一些指标数据,例如泥浆指标、冲击高度等参数,以指标作为依据决定施工速度,预防孔斜、缩颈等不良现象。
钢筋笼制作。分段制作钢筋笼,每段长度确定需要依据钢筋实际长度、钢筋笼刚度、起重设备的最高限度等综合因素确定。
钢筋笼安装。用吊机来安装钢筋笼,入孔时,钢筋笼轴线和孔的中心轴线要位于一条直线,吊装过程保持垂直状态不变,做到稳、轻、慢,尽量不要与孔壁碰撞。还要设置垫块、加设焊接加劲箍在钢筋笼上,同时,型钢支护也需要设置子在钢护筒上面的枕木,不可以直接放在钢护筒上。
混凝土浇筑。最后关键性的工序是混凝土浇筑,因为砼的浇筑质量对灌注桩产生直接影响,所以需要严格控制。需要注意,在成孔完毕后24小时之内必须要浇筑混凝土。充分搅