張文星

摘 要:本文基于筆者多年從事樁基施工的相關(guān)工作經(jīng)驗,以筆者曾經(jīng)參與的山東某橋梁樁基工程為研究背景,研究探討了水下橋梁樁基施工中的要點,重點討論了鋼筋制作與水下混凝土灌注施工方法,全文是筆者長期工作實踐基礎(chǔ)上的理論升華,相信對從事相關(guān)工作的同行有著重要的參考價值和借鑒意義。

關(guān)鍵詞:工程實踐橋梁樁基施工要點

中圖分類號:U445 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)07(c)-0136-01

樁基在施工過程中存在較多不可預(yù)見因素,這是因為施工的隱蔽性造成的,其經(jīng)常出現(xiàn)一些問題也就不可避免,如果這些問題不及時解決,將直接影響到樁基的工程質(zhì)量,給工程造成損失。橋梁樁基礎(chǔ)是橋梁的重要部位,其質(zhì)量的好壞直接影響到整座橋梁的工程質(zhì)量。因此,橋梁樁基施工不僅需要利用已有的先進科學技術(shù),還需要豐富的施工經(jīng)驗,對施工中出現(xiàn)的問題及時進行處理,以避免工程質(zhì)量事故的發(fā)生。

1 工程概況

某橋梁工程,主橋樁基為45～55m的樁基礎(chǔ),主橋樁基位于某河道,該河道水深約為6～7m,該段地質(zhì)條件十分復雜,施工難度大。

2 準備階段施工要點(圖1)

2.1 場地平整

場地位于旱地時,清除現(xiàn)場雜物,硬化場地。場地位于淺水時,采用筑島法(引橋),場地位于深水時,采用鋼管樁施工平臺法(主橋)。平臺必須平整,連接牢固。

2.2 樁位測量

在平整好的場地上測定樁位,用方木樁準確標識各樁位的中心及標高,同時埋設(shè)護樁。護樁埋設(shè)方法:在樁中心向外大于樁徑50cm均勻分布三個并量出距離,護樁頂要與地面相平,并用砂漿固定牢固,做出明顯標記。深水樁基的定位由鋼護筒定位架固定。

2.3 埋設(shè)護筒

護筒采用鋼護筒,水上主墩鋼護筒用12mm厚鋼板卷制,在頂部和底部用12mm鋼板加固,直徑2.5m的鋼護筒用14mm厚鋼板卷制,其余則用10mm厚鋼板卷制。護筒內(nèi)徑大于鉆頭直徑20～40cm,護筒高視土質(zhì)而定,最小不小于2m。安置時,護筒頂高出地面30cm以上,高出最高施工水位或地下水位1.5～2.0m。旱墩護筒周圍50cm范圍內(nèi)黏土夯實,深度至護筒底,并用穩(wěn)定護筒內(nèi)水頭的措施。護筒的埋設(shè)位置必須保證其中心與樁位中心的偏差不超過50mm,并應(yīng)注意兩節(jié)護筒的連接質(zhì)量,護筒埋深為2～4m,水上主墩護筒應(yīng)沉入局部沖刷線以下不小于1.0～1.5m。

2.4 鉆孔泥漿

在開鉆前,應(yīng)選擇和備足良好的造漿黏土或膨潤土,科學選料配制,泥漿比重1.1～1.2,泥漿粘度一般地層為16Pa·s～22Pa·s。含砂率必須小于2%。鉆孔時泥漿需要不斷的循環(huán)和凈化,故在施工前應(yīng)對泥漿的循環(huán)和凈化做適當布置,設(shè)置好制漿池、儲漿池、沉淀池,并用循環(huán)槽連接。廢棄泥漿根據(jù)現(xiàn)場情況在橋旁設(shè)置一儲漿池,作為廢棄泥漿的傾倒場地。

3 鉆孔施工要點

施工機具就位前,必須認真地進行檢修,易損部件籌備足夠的備貨。對施工道路、用水管路、電力路線應(yīng)綜合考慮布置,以免相互影響;鉆機就位,必須使其底座支持平衡,支墊平衡,支墊物不要壓在護筒上。對于采用沖(抓)鉆具的鉆架必須用纜繩或斜撐予以加固?；匦D(zhuǎn)鉆機就位必須用水準尺校核,保證鉆機起重滑輪、轉(zhuǎn)盤中心、護筒中心在一條垂直線上,偏差不得大于2cm。鉆進過程中,必須每班次進行對中核對,防止移位。鉆進作業(yè)必須連續(xù),不得長時間停鉆;鉆孔過程中,應(yīng)隨時根據(jù)地質(zhì)情況控制鉆進速度,經(jīng)常觀察孔內(nèi)情況,保證護筒內(nèi)有足夠的水位高度;鋼筋骨架制作時要嚴格質(zhì)量要求,盡量在每節(jié)端頭加設(shè)加固十字撐。

4 鋼筋制作和水下混凝土灌注施工要點

4.1 鋼筋籠制作和吊裝就位

1)鋼筋籠視其長度采用整體預(yù)制或分節(jié)預(yù)制,鋼筋籠骨架應(yīng)具有足夠的剛度和穩(wěn)定性,以便運送、吊裝和灌注混凝土時不致松散、變形。制作時每隔2m增設(shè)加固鋼筋一道,在骨架上端根據(jù)實際需要合理設(shè)置吊環(huán)。2)在骨架主筋外側(cè),將定位鋼筋焊接在骨架主筋上,數(shù)量每1.0～1.5m一個,不少于4個,以控制保護層。3)鋼筋籠分節(jié)起吊要及時、準確就位,快速接長至設(shè)計深度加以固定,待混凝土灌注完畢并初凝后方可解除鋼筋籠的固定設(shè)施。4)在鋼筋籠就位前仍需檢查有無坍孔,以便及時采取措施。

4.2 導管的設(shè)立

用裝有墊圈的法蘭盤連接管節(jié),導管應(yīng)進行水密、承壓和接頭抗拉試驗。導管連接牢固,接頭封閉嚴密,上下成直線吊裝,位于井孔中央,并在混凝土灌注前進行升降試驗,防止導管卡住。

4.3 二次清孔

導管安裝完畢后,再次檢測孔底沉渣,如沉渣厚度超過設(shè)計圖紙規(guī)定要求,可通過導管進行二次清孔。

4.4 灌注水下混凝土

1)灌注混凝土是鉆孔施工的關(guān)鍵,灌注前應(yīng)探測孔底沉淀厚度,如大于設(shè)計厚度應(yīng)再次清孔,直到滿足要求為止。2)混凝土采用自動計量拌合站集中拌和,混凝土運輸車運送?；炷涟韬衔飸?yīng)檢查和易性、坍落度等指標,水下灌注混凝土的坍落度采用18～22cm。3)灌注首批混凝土時應(yīng)注意:a.導管下口至孔底的距離一般為20～40cm;b.首批灌注混凝土的數(shù)量應(yīng)能滿足導管埋入混凝土的深度不小于1.0 m;c.封底混凝土灌入后,應(yīng)仔細檢查封底情況,確認封底成功后,進行正常灌注;d.首批水下混凝土的灌注數(shù)量采用公式V≥(πd2/4)h1+(πD2/4)HC確定。4)灌注要連續(xù)有序地進行,盡可能縮短拆除導管的時間,當導管內(nèi)混凝土不滿時,徐徐地灌注,防止在導管內(nèi)造成高壓空氣囊,使混凝土灌不下去或壓漏導管。5)導管提升時,要保持位置居中,根據(jù)導管埋置深度確定導管提升高度,提升后導管埋深不得小于2.0m且不得大于6m。6)在灌注將近結(jié)束時,導管內(nèi)混凝土柱高度相對減小,導管內(nèi)混凝土壓力降低,而導管外井孔的泥漿稠度增加,比重增大。若出現(xiàn)混凝土頂升困難,可在孔內(nèi)加水稀釋泥漿,并掏出部分沉淀物,使灌注工作順利進行。7)為確保樁頂混凝土質(zhì)量,混凝土灌注至樁頂設(shè)計標高以上1.0m。8)在灌注時,每根樁應(yīng)制作不小于2組(6塊)的混凝土試件。

5 結(jié)語

樁基施工質(zhì)量關(guān)系到整個橋梁結(jié)構(gòu)的工程質(zhì)量,樁基施工過程中,遇到預(yù)想不到的難題也是不可避免的,這就需要工程師根據(jù)具體情況,及時采取有效的處理措施。對于樁基施工中經(jīng)常出現(xiàn)的施工質(zhì)量問題必須在鉆孔過程中及水下混凝土灌注過程中予以防治,唯如此方能保質(zhì)保量地完成橋梁樁基的施工任務(wù)。