橋梁樁基節能減排技術分析
時間:2022-12-19 03:36:15
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摘要:針對湖南某公路線路橋梁樁基施工實際情況,對其旋挖干鉆成孔技術的具體應用進行深入分析,并驗證技術應用效果,得出該技術具有良好經濟效益,且能實現節能減排目標的結論。
關鍵詞:橋梁樁基施工;旋挖干鉆成孔;節能減排
橋梁樁基施工是橋梁建設主要環節之一,其施工質量關系到橋梁基礎能否達到穩定狀態,對橋梁安全有重大影響。對于樁基成孔施工,一方面要保證質量和進度,另一方面要盡可能的做到節能減排。基于這種要求,在外部條件允許的情況下,可采用旋挖干鉆成孔技術。
一、工程概況
湖南某公路線路全長約31km。沿線共設大小橋梁10座,以其中一座為例進行分析,該橋梁總長約301m。根據橋梁所在區域地質情況與現場條件,設計決定橋梁樁基均采用旋挖鉆機進行干鉆成孔。現圍繞該工程實際情況,對技術工藝方法及節能減排效果進行分析。
二、工藝方法
(一)工藝流程。工藝流程:場地清理、平整→測放→鉆機移至樁位并調整→護筒埋設→施鉆至指定深度→檢測孔徑、孔深、垂直度→成孔。(二)工藝方法。1、準備工作:(1)根據設計要求,結合現場施工條件制定方案,并以方案為依據準備所有機具及其配件。清理現場垃圾、雜物,對鉆進范圍內的場地進行平整與夯實處理。(2)對控制點與控制網進行復測,測量并放出樁位與墩位。(3)根據施工平面圖在現場設置臨時便道,要求和鉆孔位置有足夠的間距,在符合施工要求的基礎上避免對孔壁的穩定性造成影響[1]。(4)對樁孔所在位置及周邊的既有地下管線進行探測,可采用專用探測設備由專職技術人員負責完成,明確地下是否存在既有管線或構筑物。如果發現存在,則應立即向現場監理工程師上報,同時協商處理辦法。(5)機具設備進場之后,根據施工要求對其進行必要的試驗與調整,包括鉆機、灌注設備、拌和設備與運輸設備等。(6)在以上工作進行的同時,對所有施工人員進行技術交底與安全教育,使各專業施工人員都能領會設計意圖,正確使用技術。(7)鉆孔施工所需材料根據組織要求先后入場,但要在進場前進行嚴格的質量抽檢,未經抽檢或抽檢結果不合格的材料一律禁止入場。(8)材料進場后根據其性質與特點分類堆放,并安排專人負責看管。2、鋼護筒埋設。確定埋深是此環節的重點所在,設計時要以完全隔開不良土質層為標準。對于鋼護筒,應采用分節加工方法,在頂、底部的1m范圍之內分別設置加強箍筋,各節段護筒采用坡口焊進行連接[2]。3、鉆機進場就位。旋挖鉆機和平面之間的傾角應嚴格控制在4°以內,并對鉆機的平臺進行壓實處理。樁位的測量與放樣完成后,將鉆機移至孔位,對桅桿的角度進行調整,使鉆孔和鉆頭的中心完全對準,然后放入孔內,調校鉆機參數,尤其是垂直度參數,保證鉆桿達到垂直狀態,最后對鉆具進行微調,確保鉆頭可以在孔中自由的上下浮動。4、成孔作業。開鉆后,現場人員必須隨時檢查鉆桿垂直度,同時采用相應裝置對鉆孔的深度進行控制。當鉆頭以順時針的方向旋轉向下鉆進時,筒體翻板后側要與切削板保持對齊。鉆進產生的鉆屑大部分會進入到筒體內,在斗被裝滿以后,鉆頭改變旋轉方向,采用定位塊對底板進行定位,同時封閉底部開口,再將鉆頭提到地面進行卸土。鉆進前期,先以低轉速進行,卷揚機鋼絲繩實際受力應控制在鉆具與鉆頭總重20%以上,確保孔位準確無誤,避免產生偏差。當鉆進到護筒下方3m處時,增大鉆速。鉆進速度會受到壓力的直接影響,在其它條件一定的情況下,當壓力為150MPa時,進尺速度約20cm/min;當壓力為200MPa時,進尺速度約30cm/min;當壓力為260MPa時,進尺速度約50cm/min,實際施工中,應按要求合理調整壓力,以保持適宜的進尺速度。孔內沉淀物應使用撈砂鉆頭撈出,孔底沉渣厚度決不能超過20cm,否則將直接影響成樁質量。開鉆前,先使用水準儀準確測定護筒實際標高,同時將其作為基準點,根據方案確定的孔底標高對孔深進行計算。實際孔深和設計孔深的偏差應控制在合理限度內。此外,孔徑一般由專業裝置測量,如果產生縮徑,則應立即掃孔,檢查確認無誤后即可進行后續施工。5、終孔與檢查。干法成孔有利于抽取芯樣,在鉆至下層的中風化巖后,可用采筒鉆進行取樣,若地下水位較高或巖芯本身強度較大無法折斷,則要在筒鉆的內壁布設鐵板,并采用偏心加壓法實施鉆進,不斷對巖心進行擠壓,以促使其折斷取出孔外。(1)終孔。當孔深達到要求且與終孔標高相對應時,由現場監理工程師進行終孔檢查。(2)檢查。確認終孔以后,先清理孔底沉渣,再由現場施工人員初步檢驗。檢驗合格以后,由質檢員檢查,填寫相應的檢查表格,最后由監理工程師終檢。
三、技術應用效果分析
(一)經濟效益。相較于傳統的鉆進成孔施工方法,該技術有良好的經濟效益,其造價組成如表2所示。每制備1m3泥漿需要消耗100kg鈉土和40kg堿,單根樁柱所需泥漿為8m3左右。從表2可以看出,相比傳統工藝,該技術方法能降低約40%的費用,經濟效益顯著。(二)社會效益。該方法能避免泥漿直接排放造成的環境污染,且考慮到當地用水情況較為緊張,全程采用干鉆的方法,節省水量消耗,實現了預期的節能減排目標。
四、總結
(1)前期準備工作不僅是確保施工順利進行的基礎,而且還在很大程度上決定了施工進度與成孔質量,因此要給予足夠重視,確保所有工作均能落實到位。(2)鉆進施工中,應嚴格控制孔徑、孔深、垂直度、傾斜度與孔底沉渣,每一項的實際偏差都不能超過標準要求,否則要及時采取措施處理。(3)相比傳統工藝,旋挖鉆機成孔技術可節省近40%的費用,經濟效益突出。(4)不會因泥漿直接排放而破壞、污染環境,且采用干鉆的方法,減少了用水量,實現節能減排目標。
參考文獻:
[1]潘躍軍.淺談橋梁樁基旋挖鉆成孔的施工[J].中國科技信息,2013(07):69.
[2]倪興福.戈壁灘橋梁樁基旋挖干鉆成孔節能減排技術應用[J].四川建材,2012(01):126-128.
作者:龔擁軍 單位:張家界市永定區公路管理局
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