桥梁大直径桩施工难点及其对策
桥梁桩基施工中的常见问题及处理措施

桥梁桩基施工中的常见问题及处理措施
桥梁桩基施工是桥梁工程的重要环节,同时也是施工过程中容易出现问题的环节。
以下是桥梁桩基施工中常见的问题及处理措施。
一、桩基错位问题:
1. 问题表现:桩基的位置与设计要求不符。
2. 处理措施:根据桩基设计要求重新进行桩基布置,或者通过班尺和水准仪等工具进行调整。
三、桩基弯曲问题:
1. 问题表现:桩基出现弯曲或超过了设计要求的弯曲角度。
2. 处理措施:重新施工新的桩基,或者采用加强措施,如增加钢筋的数量或者使用预应力钢筋等。
四、桩基打桩过程中的振动问题:
1. 问题表现:桩基打桩时产生较大的振动,可能对周围环境造成影响。
2. 处理措施:采取减振措施,如在桩基周围铺设振动缓冲材料、调整打桩机的工作参数等。
六、桩基水平度问题:
1. 问题表现:桩基的水平度超过了设计要求。
2. 处理措施:调整桩基的水平度,可以通过调整挖孔的方式或者采取水平调整措施。
七、桩基混凝土质量问题:
1. 问题表现:桩基混凝土质量不达标,可能出现空洞、裂缝等问题。
2. 处理措施:加强对混凝土材料的监管,严格按照施工规范进行施工,如增加检测频率、调整搅拌比例等。
八、桩基沉积物处理问题:
1. 问题表现:桩基沉积物清理不彻底,可能影响桩基的稳定性。
2. 处理措施:加强桩基清洗工作,清除沉积物,确保桩基的清洁。
通过以上常见问题及处理措施的介绍,能够帮助施工人员更好地应对桥梁桩基施工中可能出现的问题,保证桥梁施工的顺利进行。
加强质量监管和施工过程中的沟通协调,也是解决问题的关键。
铁路桥梁大直径桩施工探析

铁路桥梁大直径桩施工探析摘要:随着社会的快速发展,大直径桩在我国铁路桥梁施工中得到了广泛应用。
大直径桩施工受很多因素的影响,在施工过程中,没有处理好一个因素就会导致质量问题发生,由此可见,铁路桥梁大直径桩施工时要全面实施,加强施工质量。
关键词:铁路桥梁;大直径桩;施工大直径桩目前已经在我国铁路桥梁施工中得到了普遍应用,虽然如此,但是铁路桥梁大直径桩施工还面临着很多新的挑战,如大直径桩的概念不是一成不变的,它是不断更新的;又如,大直径桩的结构形式要根据施工的具体要求而不断优化等等。
为此,铁路桥梁大直径桩施工工作还要继续重视起来,不断对其进行研究,从而确保施工质量。
1.严格控制外部因素在铁路桥梁大直径桩施工过程中,人们往往都比较重视与基桩承载力相关的内在因素,如桩身混凝土强度、桩长、桩径、长径比等,事实上,与基桩承载力相关的外部因素也是非常重要的,如孔壁泥皮、水下混凝土灌注、清孔等,这些外部因素都需要在铁路桥梁大直径桩施工过程中严格控制的。
2. 正循环回转法与气举反循环办法同时运用铁路桥梁大直径桩的长度往往较大,钻孔时最为常用的是泥浆护壁法。
对于泥浆护壁法中的正循环回转钻进,由于大直径桩孔中钻杆与孔壁之间空隙大,泥浆上返流速慢,携渣能力差,孔底不容易清干净,会影响成桩质量(达不到无沉渣的要求);而泵吸反循环由于泥浆的循环完全依靠砂石泵抽吸产生的负压来维持,有效吸程较小,不适应长度大于50m的桩。
针对这种情况,必须采取气举反循环办法,即利用空压机将压缩空气送入钻杆内与泥浆混合形成比重小于1的掺气泥浆,在钻杆外泥浆压力作用下钻杆内掺气泥浆携带渣屑返回地面,通过调整气压,克服桩长度与直径大的影响。
3.加强孔壁问题的处理在铁路桥梁大直径桩基成孔过程中,孔径越大,其对孔壁环拱作用影响也就越大,导致孔壁环拱的作用越来越小,这样减弱了孔壁的不稳定性,导致其不稳定性的因素越来越多,尤其是在淤泥质沙粘土等覆盖层处孔壁滑坍现象很容易产生;另外,在成孔施工过程中,由于地质构造中的冲积层所夹带的卵石、漂砾石的厚度为施工增添了很多困难,如护筒受到较大的阻力,对于设计的高程,根本无法达到这个标准,并且在钻进过程中,在钻头的排渣孔和导管中常常会有漂砾石存在导致发生堵塞现象,减慢了钻进的速度。
桩基施工重难点分析及解决方案

桩基施工重难点分析及解决方案一、引言桩基是建筑工程中不可或缺的部分,其施工质量直接影响到建筑物整体的稳定性和安全性。
然而,在桩基施工过程中,由于地质条件、设计要求、施工技术、材料等因素的影响,常常会遇到许多问题。
本文旨在对桩基施工中的重难点进行分析,并提出相应的解决方案。
二、桩基施工重难点分析1. 地质条件复杂地质条件是桩基施工中的一大难点。
如地下水丰富、地层软硬变化大、含砾石层等会对施工造成困扰。
2. 设计要求高由于建筑物的功能、形式和使用要求的不同,桩基的设计要求往往非常高,如桩径、桩长、桩距等参数的控制需要精确。
3. 施工技术难度大桩基施工涉及到多种工艺,如钻孔、浇筑、抽芯、压桩等,每一种工艺都有其独特的技术要求,难度大。
4. 材料质量参差不齐桩基施工中使用的混凝土、钢筋等材料的质量参差不齐,直接影响到桩基的质量和使用寿命。
三、解决方案1. 针对地质条件复杂的问题可以采用地质勘探和试桩技术,通过获取准确的地质数据,选择合适的施工工艺和设备,确保施工的顺利进行。
2. 针对设计要求高的问题可以引入现代化的设计软件和施工设备,通过精确的计算和精细的操作,满足设计要求。
3. 针对施工技术难度大的问题可以加强施工人员的培训和管理,提升施工技术水平,确保施工质量。
4. 针对材料质量参差不齐的问题可以建立严格的材料采购和检验制度,确保施工用材的质量。
四、结论桩基施工中的重难点是可以解决的,只要我们采用科学的方法,加强管理,不断提高技术水平,就能够保证桩基施工的质量和效率。
同时,我们也应该注重施工过程中的安全,保护好施工人员的生命安全。
桥梁工程施工重难点分析及解决方案

桥梁工程施工重难点分析及解决方案1、桥梁工程施工重难点分析本工程桥梁工程施工工序较多,部分工序复杂且有一座分离立交桥上跨宣广高速(G50)施工难度较大,故本桥梁工程施工的重难点在于钻孔灌注桩的施工、混凝土施工质量通病、预制梁板的预应力张拉及桥梁工程涉路施工时如何确保交通畅通和交通安全。
1.1、桥梁钻孔灌注桩施工重难点分析1、坍孔(1)现象孔内水位突然下降,孔口冒细密的水泡,出渣量显著增加而不见进尺,钻机负荷显著增加等,可考虑出现坍孔现象。
(2)原因分析①、泥浆相对密度不够及其他泥浆性能指标不符合要求,使孔壁未形成坚实泥皮;②、由于出渣后未及时补充泥浆(或水),或河水、潮水上涨,或孔内出现承压水,或钻孔通过砂砾等强透水层,孔内水流失等而造成水头高度不够;③、护筒埋置太浅,下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸湿泡软,或钻机直接接触在护筒上,由于振动使孔口坍塌,扩展成较大坍孔;④、在松软土层中钻进进尺太快;⑤、提出钻锥钻进,回转速度过快,空转时间太长;⑥、冲击(抓)锥或掏渣筒倾倒,撞击孔壁,或爆破处理孔内孤石、探头石,炸药量过大,造成过大振动;⑦、水头太高,使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔;⑧、清孔后泥浆相对密度、粘度等指标降低,用空气吸泥机清孔泥浆吸走后未及时补浆(或水),使孔内水位低于地下水位;⑨、清孔操作不当,供水管嘴直接冲刷孔壁、清孔时间过久或清孔后停顿时间过长;⑩、吊人钢筋骨架时碰撞孔壁。
2、钻孔偏斜(1)现象钻进过程中,孔径偏离设计位置,发生偏斜现象。
(2)原因分析①、钻孔中遇有较大的孤石或探头石;②、在倾斜的软硬地层交界处、岩面倾斜处钻进;或者粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进,钻头受力不均;③、扩孔较大处,钻头摆动偏向一方;④、钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷、位移;⑤、钻杆弯曲,接头不正。
3、掉钻、落物(1)现象钻头、钻杆或施工用具等落入钻孔内。
(2)原因分析①、卡钻时强提强扭,操作不当,使钻杆或钢丝绳超负荷或疲劳断裂;②、钻杆接头不良或滑丝;③、电动机接线错误,钻机反向旋转,钻杆松脱;④、冲击钻头合金套灌注质量差致使钢丝绳拔出;⑤、转向环、转向套等焊接处断开;⑥、钢丝绳与钻头连接处钢丝绳的绳卡数量不足或松弛;⑦、钢丝绳过度陈旧.断丝太多,未及时更换;⑧、操作不慎,落入扳手、撬棍等物。
桥梁桩基施工中的常见问题及处理措施

桥梁桩基施工中的常见问题及处理措施1. 引言1.1 介绍桥梁桩基施工的重要性桥梁桩基施工是桥梁建设中至关重要的一个环节。
桥梁作为连接两岸的关键设施,承担着重要的交通和运输功能。
而桩基作为桥梁的基础,承担着支撑桥梁结构和传递荷载的重要任务。
桥梁桩基施工的质量直接影响着桥梁的安全性和稳定性。
在桩基施工中,各种地质条件会对施工产生影响,如软土、硬土、岩石等不同地层条件都会带来不同的挑战。
施工过程中可能会遇到超限问题,可能是超过工期、超过预算或者超出设计要求。
桥梁设计方案的变更也可能对施工产生较大影响,需要及时调整施工计划和工艺流程。
加强桥梁桩基施工的质量控制、安全管理和问题处理是至关重要的。
只有通过科学合理的施工方案、严格的质量检验、全面的安全措施,才能确保桥梁的安全可靠性。
在未来,随着技术的不断进步和经验的积累,桩基施工将迎来新的发展机遇和挑战。
我们应该不断总结经验,不断改进方法,确保桥梁桩基施工质量的持续提高。
1.2 阐述桩基施工中常见的问题1. 地质条件原因导致的桩基施工问题:地质条件不同会直接影响桩基施工的难易程度。
比如在软土地区,桩基施工可能会遇到承载力低、沉降大等问题;而在岩石地带,可能会遇到桩机难以施工的情况。
地质勘察不足或不准确也会导致施工中的问题。
2. 桩基施工中遇到的超限问题处理措施:施工过程中可能会出现桩孔磨损、桩侧土石垮塌、桩身弯曲变形等超限问题,需要及时采取措施处理,以确保桩基的正常使用。
3. 施工中桥梁设计方案变更的影响:有时桥梁设计方案会因为各种原因需要调整,这可能会对桩基施工造成影响,需要实时调整施工方案和措施。
4. 桥梁桩基施工中的安全隐患及应对措施:桩基施工存在一定的危险性,如地下管线冲击、桩基坍塌等,需要提前做好安全防范和应急预案。
5. 桩基施工中的质量控制措施:保证桩基施工质量是桥梁工程的关键,需要加强对施工工艺和质量控制的监督和检验。
以上是桩基施工中常见的问题,只有了解并及时处理这些问题,才能保证桥梁工程的顺利进行。
桥梁工程重点、难点、特殊部位的施工方法及处理措施

工程重点、难点、特殊部位的施工方法及处理措施一、工程重点分析及应对措施本工程有桥梁工程、道路工程和排水工程,工程项目较齐全,有临时设施、交通疏导及三通一平等前期工程,有钻孔灌注桩基础、承台墩柱浇筑、支架搭设、箱梁浇筑、桥面铺装、雨、污水管道工程、地面道路和人行道铺设、地面小桥拓宽等。
工程量大,工期较短,总施工日历天仅为415天。
工程施工时外部车辆交通干扰较大,施工期间既要保证社会车辆正常运行,又要保证施工车辆正常运行,同时还要保障周围居民的正常工作和起居生活。
从本工程具体情况分析,工程重点有以下几个部分:1.桥梁钻孔灌注桩施工,从工程地质报告看,钻孔要遇到粉土、粉砂层,在这样的土层中钻进易出现孔壁坍塌,出现埋钻头,埋钢筋笼,成桩缩径和断桩等质量事故,必须采取防范措施。
在钻进时要放慢钻进速度,适当增大泥浆比重,在泥浆中掺加彭润土、纤维素、烧碱改善泥浆性能,保证钻孔可靠护壁。
另就是做好前后工序的衔接,缩短空孔的时间,及时灌注砼。
为了减少钢筋笼在孔口的连接时间,可以先将两节钢筋笼在孔位附近连接,再用吊机起吊安装。
通过试成桩摸清在粉土、粉砂土层中的钻孔规律为钻孔灌注桩全面施工提供有价值的施工参数。
对于特殊的土层,采取以上措施仍然不解决问题,则采用先用水泥搅拌土体再进行钻孔的工艺。
2.桥梁施工测量控制是重点之一。
本工程高架桥竖曲线和平曲线线形复杂,多匝道,与老桥拼接。
必须保证测量的准确性。
对测量控制点要严格按测量规范复测,误差值在允许范围内。
并经测量监理工程师复测认可后才能使用。
要编制测量作业专项方案,经项目总工和总监审批后组织施工测量工作。
在日常测量时,必须做到换人复测和测量监理工程师复核,确保准确后,提供给施工部门使用。
对重要的控制点要在施工中跟踪复核,发现偏差及时指出纠正。
3.桥梁支架施工是重点之一。
施工前要编制桥梁支架施工专项方案,经项目总工、施工单位总工和总监审批后,提交给5名以上专家评审,通过后严格按方案施工,在支架预压前,必须经过班组自检、项目部检查、监理检查合格后进行预压。
桥梁工程施工重点、难点分析及对策

桥梁工程施工重点、难点分析及对策桥梁工程作为基础设施建设中的重要组成部分,对于地域交通和经济发展具有重要的推动作用。
然而,在实际的桥梁工程施工中,其特殊的工程性质使得其施工难度较大,难点较多,需要合理的工程设计、有效的施工组织与管理、精密的施工技术和配套设备、科学的施工进度安排以及科学的风险防范等方面的综合考虑。
本文将重点探讨桥梁工程施工中的关键问题及应对措施。
一、桥梁工程施工的重点问题1、施工设计难度较大桥梁工程因其跨度、长度、孔数等技术参数都需要严格的设计和合理的施工方案,且要与地形、环境、交通等多方面进行综合考虑。
其设计的难度及想要达到的效果需要较高的技术水平,一旦出现设计问题,将会影响工程整体的质量和安全性。
2、施工组织与管理桥梁工程的施工组织与管理是工程成功的关键,涉及到施工用地、场地布局、材料配送、持续稳定的安全生产、环保管理、风险控制等多方面的问题。
整个工程的施工需要经过多次的技术与安全检验,因而对于施工组织与管理要求十分严格,需要有专业的管理队伍和严密的管理制度来保证施工的安全与质量。
3、精密的施工技术和配套设备桥梁工程中的每一项技术操作都需要精密的技术和精湛的经验,尤其是在桥面龙门吊、施工脚手架、支撑体系等方面,对技术人员的要求更高,并且需要一系列精密的设备支持才能保证施工的顺利进行。
因此需要施工人员有高度的专业技术,而在设备选型方面则需要满足所需精度和质量方面的要求,不仅对施工时间保证,而且要保证设备的准确性和精度。
4、科学的施工进度安排桥梁工程施工进度安排必须合理全面,对于项目中的部分分项施工的顺序需要相互咬合,做到融洽有序,避免时间的浪费和质量的降低。
而同时关注施工周期和项目质量控制重要指标,并且要合理配置施工人员的分配和计划,以保证项目的全面高效进展。
二、桥梁工程施工难点的分析1、地形和环境条件艰苦桥梁工程往往落地的场地都会存在地形和环境条件十分复杂,常常有山峦、河流、森林、荒地等多种自然条件。
桩基施工重难点分析及解决方案

桩基施工重难点分析及解决方案1. 背景介绍桩基施工是建筑工程中非常重要的环节之一,其质量直接影响着建筑物的安全与稳定。
然而,在桩基施工过程中,常常会遇到一些重难点问题,需要进行分析并寻找解决方案,以确保施工质量和进度。
2. 重难点分析在桩基施工中,存在以下几个重难点问题:2.1 土质复杂性土质的复杂性是桩基施工中常见的问题之一。
不同地层的土质差异可能导致桩基承载力的不均匀分布,从而影响桩基的稳定性。
2.2 施工技术要求高桩基施工涉及到一系列的专业技术,如钻孔、灌注、振动等。
这些技术要求高,操作复杂,需要工人具备一定的专业知识和经验。
2.3 施工过程监控难度大桩基施工过程中,需要对施工质量进行监控和检测。
然而,由于施工现场环境复杂,监控难度较大,容易导致施工质量无法及时掌握和调整。
3. 解决方案针对上述重难点问题,我们可以采取以下解决方案:3.1 土质复杂性在桩基施工之前,进行地质勘测和土质测试,了解地层情况和土质特性。
根据测试结果,合理调整桩基的设计方案,选择适当的桩型和桩长,以提高桩基的承载力和稳定性。
3.2 施工技术要求高加强工人的培训和技术指导,确保工人具备足够的专业知识和技能。
同时,引入先进的施工设备和工艺,提高施工效率和质量。
3.3 施工过程监控难度大利用现代化的监测设备和技术,对桩基施工过程进行实时监控和数据记录。
通过监测数据的分析,及时发现施工质量问题并进行调整和改进。
4. 结论桩基施工重难点的分析及解决方案是确保施工质量和进度的关键。
通过对土质复杂性、施工技术要求和施工过程监控难度的分析,我们可以针对性地采取相应的解决方案,以提高桩基施工的质量和效率。
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桥梁大直径桩施工难点及其对策 李满程 杨斌 莫建军 吴同鳌 摘 要: 介绍了国内桥梁工程桩基础发展的概况和当前大直径桩施工方面所取得的巨大成就,总结了大直径桩基的特点、施工工艺上的难点及国内成功的解决方法。 关键词: 大直径桩; 发展; 特点 20世纪80年代,桥梁工程向“长、大跨径、轻型结构,重载”方向发展,对基础支承能力需求的大幅增长,构成了大直径桩发展的原动力。随着成孔机械和成桩工艺及配套设施的改进和提高,大直径桩的概念也在不断更新,当前一般把直径大于2.5 m(含等于)的桩定义为常规意义上的“大直径桩”,其空心者为“大直径空心桩”(本文所指桩即以上两种),小于2.5 m的桩统称“常规直径桩”或简称“桩”。
1 桥梁工程桩发展概况 在我国,钻孔桩基的发展始于本世纪60年代,因其固有的结构优势、较强的地层适用性及显著的社会经济效益,在基础工程中得到了迅速普及和推广。70年代中期,在河南省郑州黄河大桥首次利用国产BDM型气举反循环钻机,刷新了成孔直径达2.0 m的记录。70年代末期,江西九江长江大桥提出了双壁钢围堰内加钻孔灌注桩基新结构,取代了气压沉箱和深水管柱基础,双壁钢围堰成为目前深水、深基础的主要施工临时结构。90年代前期,湖南省湘潭湘江二大桥在总结广东省南海九江大桥无承台、变截面大直径桩实践的基础上,在90 m桥跨、
20.5 m宽箱连续梁桥中,率先采用了500 cm/350 cm单排无承台变截面大直径双桩双柱结构[1]。接着,安徽铜陵长江大桥、南昌新八一大桥先后按钻孔和沉挖形式成孔,灌注成400 cm大直径桩。我国已建成的大直径桩桥梁参见表1。
表1 大直径桩桥梁一览表 桩直径/cm 桥 名
250 泸州长江大桥 九江长江大桥 常德沅水大桥 三门峡黄河大桥 宜城汉江大桥 钱塘江二大桥 武汉长江公路大桥 广东斗门大桥 280 钱塘江三大桥 铜陵长江大桥 株洲马家河大桥 株洲朱亭大桥
300 黄石长江大桥 江汉四桥 珠海黄琴大桥 益阳资江二桥
350 沅陵沅水大桥 湘潭湘江二桥
400 铜陵长江大桥 南昌新八一大桥
500 洞口大桥 600 天马大桥
值得说明的是:上述桩基均为实心混凝土桩结构,施工手段单一,施工机械配置及技术组织水平要求较强。为充分挖掘单位立方混凝土的承载潜力,80年代末,河南省和交通部交通科研所提出了“钻埋预应力空心桩”的新型结构;1993年湖南省交通厅在承接交通部“八五”联合攻关项目——针对软土地基的《洞庭湖区桥梁新技术的开发和研究》中创造性地引进了“钻埋预应力空心桩结构”,结合湖南省无承台变截面大直径钻孔灌注桩的特点,先后建
成常德石龟山澧水大桥、南华渡大桥、哑巴渡大桥等数座大桥,累计完成300 cm/250 cm
和500 cm/400 cm无承台变截面大直径钻埋预应力空心桩2 239延米。无承台大直径空心桩例见表2。
表2 无承台大直径空心桩例表 桥 名 桥 型 最大跨径/m 桩径组成/cm 累计桩长/m
哑巴渡大桥 主桥 顶推连续梁 2×30 300/250 105
边主桥 顶推连续梁 25 300/250 265
南华渡大桥 主桥 独塔斜拉桥 2×53 300/250 210 边主桥 滚移连续梁 30 300/250 240
石龟山大桥 主桥 悬拼连续梁 55+3×80+55 500/400(440) 123 边主桥 逐孔现浇连续梁 30 350/300 480
注浆技术大大扩展了挖孔桩的应用范围,目前我国采用该技术已先后建成了湖南桃源沅水大桥、大庸观音大桥等67座大、中桥,完成了500 cm/250 cm和800 cm/600 cm等沉挖空心桩107根,累计桩长2 156延米,参见表3。
表3 挖孔大直径桩一览表 结构 桥 名 结构 桥长/m 桥宽/m 跨径/m 桩径/cm 桩长/m 桩数
空
心 大庸观音大桥
石砌板肋
拱 250 21 4×52 500/250 10 6
桃源沅水大桥 箱肋拱 944 16 16×52 500/250 15 34 桩 钢管中承拱 200 23 2×100 750/400 20 4 里耶酉水大桥 双曲拱 390 12 6×54 600/300 12 4 洞口大桥 石砌板肋拱 280 16 5×45 800/500 10 6
浏阳天马大桥 连续梁 165 26 45+75+45 800/600 17 4 常德南北引桥 简支梁 660 18 40×16.5 250/180 15 15
实 心 桩
湘潭湘江二大桥 连续梁 540 20 6×90 700/350 18 2
大庸二桥 石砌板肋桥 300 21 6×48 300/500 8~18 10 广州鹤洞桥 斜拉桥 800 36 360 300 30 22 长沙南大桥 连续梁 1 000 24 85,50,20 350/280/180 18 71 南昌新八一大桥 斜拉桥 320 26 2×160 450/400 17 2
在实测经验和理论推导的基础上,针对大直径桩的受力特征,湖南省提出了桥跨结构下桩基标准的荷载与沉降曲线根据现场施工条件的具体修正方法,探索出了利用施工期间桥跨恒载加载,进行施工过程跟踪监测的一系列检测方法,为桩基承载能力的检定闯出了新路。
2 桥梁大直径桩施工难点及处理方法 长期以来,大、中跨径桥梁深水桩基结构大多采用有承台、等截面、常规直径群桩形式。常用承台施工受地层、人力、设备和季节因素影响,工序繁多且受工期限制,无法实施工厂化(或称装配化)作业;清孔手段的限制,桩尖沉淀层的存在,降低了整桩的承载能力;桩身缺陷事故往往难于避免,由事故带来的巨额处理直接费使施工单位蒙受巨大经济损失,何况即使处理成功,对承载潜质的损害也会造成结构性能的大打折扣。无承台、变载面、大直径空心桩(包括沉挖空心桩和钻埋空心桩等)撇除了上述弊端,桩基结构与受力状况更合理,结构抗弯刚度大大增加,荷载稳定性、防撞能力将大大改善;施工工序急剧减少,为加快工程进度创造了有利条件。通过结构空心化,大大减少了结构的圬工体积,社会经济效益十分明显。 下面针对大直径桩施工具体情况,并结合大直径桩的特点,总结已成功运用于大直径桩施工过程中难点的解决方法。 2.1 大直径桩 在大直径桩基成孔的过程中,随着孔径的加大孔壁环拱作用急剧减弱,必然造成孔壁不稳定因素的增加,特别是淤泥质沙粘土、粉砂土等覆盖层处易产生孔壁滑坍现象。分段成孔、分级扩孔的施工方法,虽有效地解决了成孔机械扭矩不足的矛盾,但同时也增大了护壁工作的难度;孔径的加大,也使排渣的矛盾显得尤为突出。目前,高聚凝、低固相、不分散聚丙烯酰胺高效油田泥浆的采用,已经很好地解决了上述问题。一位前西德泥浆专家曾不无自豪地宣称:只要有高效泥浆和静水压力的共同作用,绝不会坍孔(此话有些绝对,但也有一定的道理)。 随着桩径的加大,成孔阻力成级数增加,导致成孔机械额定扭矩加大,使钻具工作状况更加恶化,主要体现为钻杆不稳定、钻压不足、滚刀锁紧装置受力状况恶化及边刀磨损加剧等。当前,随着国内外建筑技术的交融和新材料的引入,这些问题已经得到了有效地解决。以全断面、气举反循环大直径桩钻机为例:国内目前已有采用德国生产的威尔特系列、日本利根系列及美国SB系列等大型钻机成桩的示例。国内厂家不甘示弱,尽管起步较晚,也相继推出了BMD-4、QJ-250、KP-300、QZY-300、KPY等系列大直径桩钻机。这些钻机成孔特点是:扭矩较大,一次性成孔直径2.5~4.0 m;全部或部分采用了“机、电、液”一体化的控制机制,引入方型钻杆和回转动力头结构,从而更多地避免了人为因素和转盘传力的缺陷,使成孔机械的工作性能更加稳定、可靠。部分国产钻机性能与进口钻机相当,其价格更有竞争性。 在继承发展上述钻机的优良特性,发挥现有常规钻机的潜力,更好地解决软土地基大直径空心桩的成孔问题方面,湖南成功地研制了行星轨迹式成孔钻机,
已成功地实施于湖南石龟山大桥39号墩400 cm桩基的成孔。钻头材料的开发和应用、高强硬质合金的采用也取得了不俗的成绩,TM合金焊齿滚刀系列钻头的应用,推动了大直径桩钻机钻头国产化的进程。 因桩径的加大,单桩混凝土供量、导管灌注施工时要求配套的生产能力亦加大,对混凝土灌注设备与灌注技术能力的配合提出了更高的要求。通过钻埋方式形成大直径预应力空心桩,或预埋石料压浆法形成大直径压浆混凝土桩,为上述问题的解决提供了切实可行的方法。同时采用预制预应力空心桩,还能更好地解决大直径桩单位体积混凝土承载能力低下的缺陷,是实现桥梁结构拼装化(或工厂化)生产的一个有效突破。 接桩钢筋工作量的加大,是大直径桩灌注法施工的又一难点。单靠增加焊机台数,又存在工作台面过小的矛盾。目前,螺纹钢筋冷轧连接接头的出现已部分地缓和了上述矛盾,并在国内多座特大桥上有成功的先例。当然,根本的解决方法应该走空心桩拼装化道路。 综上所述,无论是施工工艺水平还是施工机械设备能力,大直径桩基已经完成了它走向成功的发展历程。表明:历经我国桥梁工程界长期奋发研究、不懈实践的大直径桩基施工技术,已完成了它走向空心化、装配化的首创过程。 2.2 变截面、无承台桩 桩的变截面结构是深水基础桩的一种必然形式,它是适应结构受力要求而产生的结构形式,使施工误差的修正有了更大盈余[2]。变截面段的采用也为取消承台提供了有力条件。随着承台的取消,下部构造受力将更加明确,水下施工难度减少,从而有力地争取了施工工期,为桥梁基础走向装配化铺平了道路。 值得说明的是:无承台、变截面桩基础形式是大直径桩的必然推出,也是大直径桩基经济性的具体体现。单用大直径桩而同时加以承台或等截面的作法,如非结构需要只能是一种误用。任何分割两者依存关系的作法都是不科学的[3]。
3 大直径桩基本形式和分类 无承台、变截面、大直径桩基础的产生和发展,为桥梁桩基工程领域灌注了新的活力,产生了一系列具有继承和发展意义的桩基工艺和结构。 1) 单桩(双桩)双柱结构。大直径桩的产生,使单桩承载能力有了成倍的提