陳由前
(三明市市政工程管理處)
淺談橋梁樁基礎(chǔ)施工技術(shù)
陳由前
(三明市市政工程管理處)
當(dāng)前,我國經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,在高速公路以及城市建設(shè)等方面獲得較大成就。在橋梁工程中,橋梁樁基礎(chǔ)起到重要作用,被深埋于地表下面,加之地下水位比較高,在施工的過程中要想保證其質(zhì)量有很大困難,橋梁樁基礎(chǔ)質(zhì)量會受到影響,所以,我們對橋梁樁基礎(chǔ)具體的施工技術(shù)進(jìn)行分析,希望能夠給同行以啟發(fā)。
橋梁;樁基礎(chǔ);施工技術(shù)
樁基礎(chǔ)是隱蔽性工程,在建設(shè)完成橋梁之后無法看到,但是樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量直接關(guān)系到橋梁的穩(wěn)固性以及安全性和使用壽命,尤其在底下地質(zhì)不穩(wěn)定進(jìn)行樁基礎(chǔ)施工,其施工技術(shù)更加重要。本文就筆者近期參加綠道橋梁建設(shè)的具體實例談?wù)剾_孔灌注樁的施工技術(shù)。
三明市區(qū)城市綠道一期一標(biāo)仁弘橋為多夸簡支梁橋,該工程共需25根樁基,其中12根長15~21m、直接1m的鉆孔樁,13根長6~15m、直接1m的人孔挖孔樁。該工程于2013年3月動工,樁基礎(chǔ)工程于2014年9月30日完成。
該橋梁不僅具有較大的工程規(guī)模,還具有較為繁重的作業(yè)任務(wù)。橋梁位于陡峭山坡地帶,地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,巖層和土層穿插且土層中孤石較多,其中9、10號孔樁需要穿過沖積帶,對孔樁施工技術(shù)要求極高。施工現(xiàn)場受環(huán)境、人員、設(shè)備等多重因素的影響,對施工作業(yè)和管理增加了一定的難度。
在進(jìn)行樁基礎(chǔ)工程時,建設(shè)單位多次組織施工、監(jiān)理、設(shè)計單位對現(xiàn)場進(jìn)行考察,并與設(shè)計部門進(jìn)行必要的技術(shù)交底工作,正確識別施工設(shè)計圖紙,嚴(yán)格按照圖紙中的要求進(jìn)行施工作業(yè)。根據(jù)現(xiàn)場地形確定施工便道的開設(shè),設(shè)備的擺放,泥漿池的設(shè)置位置等,以避免孔樁交叉施工時相互影響,減少不必要的開挖,盡可能的減少對生態(tài)的破壞。經(jīng)過該工程,本文總結(jié)出以下幾點施工技術(shù)要點:
2.1做好護(hù)筒埋設(shè)工作
在施工的過程之中,護(hù)筒內(nèi)徑應(yīng)比鉆頭直徑大200~400mm,本工程護(hù)筒直徑大于1m,考慮剛度問題,在護(hù)筒頂端焊接加固圓環(huán)。另外,在上部要設(shè)置好溢漿孔,數(shù)量為1個或兩個。在對護(hù)筒進(jìn)行埋設(shè)的時候,為了保證其準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性,一般情況下,要利用粘土對護(hù)筒和坑壁兩者之間空隙進(jìn)行填實,護(hù)筒排漿口和泥漿溝兩者之間一定要是相通的,另外,護(hù)筒中心線和樁位線要保持在50mm左右[2]。如果在粘性土中,對護(hù)筒進(jìn)行埋設(shè)的深度要保持在1m左右,護(hù)筒上口要比地面高100~200mm,從而防止泥漿面不斷浮動導(dǎo)致坍孔,同時還要保證孔內(nèi)漿面要比地下水位高出至少1m。
2.2做好泥漿攪拌工作
一般來說,依據(jù)工程當(dāng)前狀況,能夠?qū)⒛酀{劃分成為人工泥漿和原土泥漿。前者就是按一定比例對水以及黏土和添加劑進(jìn)行混合配制形成的一種混合物[3]。后者對于造漿技術(shù)要求低,這也就導(dǎo)致其成本比較低,可以滿足施工的需求。在工程施工過程中要依據(jù)施工的實際條件與經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平對造漿方式進(jìn)行選擇,本工程根據(jù)鉆探資料,原土滿足要求,固采用原土泥漿。在對泥漿進(jìn)行攪拌的時候,一定要對其濃度進(jìn)行重點掌握,保證泥漿合適的濃度,如果泥漿太稠就會對鉆頭施工以及清孔工作造成困難,并對工程施工進(jìn)度和施工質(zhì)量造成影響,如果泥漿太稀,就會對排渣工作造成影響,護(hù)壁效果也會下降。
2.3做好鉆孔工作
(1)關(guān)于鉆孔鉆進(jìn)。在鉆孔就位之前,要針對鉆孔準(zhǔn)備工作仔細(xì)進(jìn)行檢查,對場地和鉆機(jī)坐落處進(jìn)行平整與加固,針對主要的鉆具要做好檢查和安裝工作。沖孔時先在孔內(nèi)灌注泥漿,根據(jù)地質(zhì)土層情況調(diào)整泥漿比重,保證泥漿補(bǔ)給保持孔內(nèi)泥漿面穩(wěn)定,一般不宜多用高沖鉆,以免擾動孔壁易引起塌孔、卡錘事故。經(jīng)常檢查鋼絲磨損情況、卡扣松緊程度,轉(zhuǎn)向是否靈活,以免突然掉鉆。沖孔過程中嚴(yán)格控制進(jìn)尺速度,泥漿循環(huán)量應(yīng)根據(jù)底層和進(jìn)尺速度加以調(diào)整,若進(jìn)尺速度快而循環(huán)量小,泥漿必定粘稠而泥塊沉渣多,影響成孔質(zhì)量。終孔時,需對樁孔的孔深、孔徑和是否到達(dá)持力層進(jìn)行檢查,符合設(shè)計及規(guī)范要求方可終孔。
(2)做好排渣以及清孔工作。在施工過程中,排渣和清孔的方式有掏渣法以及換漿法還有抽漿法與砂漿懸浮法等。①要做好第一次清孔工作。在鉆孔到達(dá)設(shè)計高程之后,經(jīng)過檢查,在孔深以及孔徑和孔偏斜與要求相符之后,抽凈鉆渣。一般來說,第一次清空的質(zhì)量在一定程度上對工程整體質(zhì)量有直接影響,不能因為還要第二次進(jìn)行清孔而忽視了第一次清孔工作。第一次清孔工作基本上能夠?qū)⒋蠖鄶?shù)沉渣與泥塊都清除掉,所以,清孔的強(qiáng)度很大,在清孔之后,泥漿的相對密度要保持在1.03~1.1之間,粘度要保持在17~20Pa·s之間,膠體率要大于98%。②做好第二次清孔工作。等到將鋼筋籠和導(dǎo)管都安放好之后,用導(dǎo)管開展第二次清孔工作。在導(dǎo)管的頂部位置安裝上一個彎頭與皮籠,利用泵把泥漿都壓到導(dǎo)管內(nèi)部,從孔底沿導(dǎo)管外對沉渣進(jìn)行置換。在孔的深度達(dá)到了相關(guān)要求之后,泥漿的相對密度要在1.1以內(nèi),粘度為17~20s之間,含砂率在2%以內(nèi),膠體率在98%以上,沉渣的厚度在200mm以內(nèi),在對沉渣厚度進(jìn)行檢測時要利用側(cè)錘法[5]。
2.4做好鋼筋籠加工和安裝工作
鋼筋種類以及鋼號和直徑一定要與設(shè)計規(guī)定相符,為了確保鋼筋籠質(zhì)量,要在加工場進(jìn)行集中加工,之后利用拖板車運(yùn)到樁位上,在鋼筋對接的時候要利用閃光對焊。利用箍筋成型的方法對鋼筋籠進(jìn)行制作,也就是要在箍筋圈的上面將主筋位置標(biāo)出來,之后在主筋上將箍筋位置標(biāo)出來,之后將主筋長度范圍以內(nèi)的所有箍筋圈都在工作臺上面放好,按照標(biāo)記將位置對準(zhǔn),將箍筋依次扶正,逐根進(jìn)行焊接好。在對鋼筋進(jìn)行連接的時候,要確保位于同一個截面上的鋼筋接頭數(shù)量要比主筋總數(shù)的一半少,兩個接頭之間距離要在50cm以上。嚴(yán)格按照圖紙設(shè)計對鋼筋籠骨架進(jìn)行加工,保證鋼筋長度和間距沒有差錯。在對鋼筋籠進(jìn)行起吊安裝的時候要利用有效措施進(jìn)行加固,避免變形,同時要將定位筋焊接在其四周,保證保護(hù)層的充足。
2.5做好混凝土灌注工作
在對混凝土進(jìn)行配置的時候,要確保砂和碎石的良好級配,在一定程度上,保證混凝土具有良好的灌注質(zhì)量,另外,混合料最大尺寸和結(jié)構(gòu)物尺寸要匹配,對鋼筋間距和在混凝土澆筑等進(jìn)行有效控制。對于雜物含量這一方面,集料一定要與相關(guān)規(guī)范要求相符,如果有必要,可以利用清洗或者是過篩方式對不良雜質(zhì)進(jìn)行去除,本工程采用商品混凝土以避免材料、天氣等因素影響混凝土質(zhì)量。一般來說,要利用厚度為3mm的鋼板對導(dǎo)管進(jìn)行卷制和焊接,它是對混凝土進(jìn)行灌注的一個基本工具,要結(jié)合樁徑和樁長對直徑進(jìn)行決定,導(dǎo)管分節(jié)長度要比提升設(shè)備具體高度低,另外,還要確保其方便進(jìn)行拆裝和搬運(yùn),同時還要對連接的位置進(jìn)行加強(qiáng)處理[6]。在孔內(nèi)放置導(dǎo)管,導(dǎo)管要在樁孔中間,另外,要保證導(dǎo)管絲扣具有嚴(yán)密性。在對混凝土進(jìn)行關(guān)注的時候,要對球膽進(jìn)行充分利用,從而保證混凝土良好的澆灌質(zhì)量。
本工程樁基礎(chǔ)施工中出現(xiàn)了塌孔現(xiàn)象,一根孔樁在鉆進(jìn)過程沖突遇連續(xù)強(qiáng)降雨,在停工一周后復(fù)工時未做好鉆進(jìn)速度和泥漿濃度的控制造成塌孔現(xiàn)象。在孔樁施工中因人員、天氣、地質(zhì)等因素會出現(xiàn)多種問題,對這些問題進(jìn)行了總結(jié)分析,主要是坍孔、縮孔以及埋鉆等現(xiàn)象,下文分別針對這些現(xiàn)象提出了相應(yīng)的處理措施:
(1)對坍孔進(jìn)行處理。在坍孔現(xiàn)象發(fā)生之后,要找出原因,對其進(jìn)行分析和處理,可以適當(dāng)加深護(hù)筒。結(jié)合現(xiàn)場的具體狀況,增加泥漿比重,對孔壁結(jié)構(gòu)進(jìn)行改善。鉆頭在進(jìn)入到液面的時候,一定要放慢速度,等到完全進(jìn)入到漿液之后,勻速到達(dá)孔底,提鉆的每次速度都保持在0.3~0.5m/s之間。如果坍孔現(xiàn)象比較嚴(yán)重,就要回填之后重新開始鉆孔。
(2)對縮孔現(xiàn)象進(jìn)行處理。如果有彎孔以及縮孔等現(xiàn)象發(fā)生,要把鉆頭提高到偏孔的地方并不斷進(jìn)行掃孔,一直到鉆孔正直為止。若是彎孔現(xiàn)象比較嚴(yán)重或者是出現(xiàn)探頭石,在偏孔的位置填上小片石或者是卵石和黏土混合物,等到填料已經(jīng)沉實之后對其進(jìn)行鉆孔糾正。
(3)對埋鉆以及卡鉆現(xiàn)象進(jìn)行處理。如果一次進(jìn)尺比較多,泥漿在砂層之中沉淀速度太快,就會發(fā)生埋鉆現(xiàn)象,如果鉆頭底蓋沒有合攏好,在鉆進(jìn)的時候會自動打開或者是在卵石底層中發(fā)生卵石掉落的現(xiàn)象,就會造成卡鉆。這些現(xiàn)象在發(fā)生之后,鉆頭周圍的地方就會有很多泥漿沉淀,從而導(dǎo)致側(cè)阻力的發(fā)生。在這種時候,首要的就是對阻力進(jìn)行消除,而不能強(qiáng)行處理,因為這樣會導(dǎo)致鉆桿扭斷以及動力頭損傷等。在發(fā)生了事故之后,要保證孔中的泥漿充足,確保其良好的壓力,對孔壁進(jìn)行穩(wěn)定,避免坍塌事故的發(fā)生。
綜上所述,由于我國建設(shè)事業(yè)推進(jìn),橋梁需求也在不斷提升,橋梁樁基礎(chǔ)質(zhì)量對橋梁整體結(jié)構(gòu)有直接關(guān)系,其施工技術(shù)水平關(guān)系到工程質(zhì)量與進(jìn)度,是對橋梁進(jìn)行建設(shè)的一個關(guān)鍵,同時也會對交付使用之后的質(zhì)量與安全有著影響作用,在對樁基礎(chǔ)進(jìn)行施工的時候,會有各種問題發(fā)生,一定要及時采取有效措施進(jìn)行處理,從而確保施工的良好質(zhì)量。
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U445.551
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1673-0038(2015)20-0202-02
2015-4-28
陳由前(1982-),本科,從事市政工程施工工作。