■謝 陽 ■佛山市三水云東海新城開發(fā)投資有限公司,廣東 佛山 528100
鉆孔灌注樁施工可以改變施工方式,能變水下施工為水上施工,不但能大大縮短工期,還能有效降低成本,并且因為鉆孔灌注樁發(fā)生沉降量的可能性比較小且較均勻、承載能力高,使得這種施工技術(shù)適合用于各種工程地質(zhì)條件。但是,值得注意的是,鉆孔灌注樁在施工時比較困難,必須確保施工質(zhì)量與橋梁安全時,掌握鉆孔灌注樁的正確操作技術(shù)。
西南涌大橋主線全長313m,主線橋梁跨徑組成為(25+30)m+2x(30+50+30)m+(30)m,共四聯(lián),僅在聯(lián)與聯(lián)之間及0號臺處設(shè)置伸縮縫,全橋共4道,大橋墩位均與廣佛肇城際軌道鐵路橋墩對應(yīng)按正交布設(shè)。上部結(jié)構(gòu)主橋采用預(yù)應(yīng)力混凝土變高度連續(xù)箱梁,引橋采用預(yù)制小箱梁,橋面連續(xù)結(jié)構(gòu)體系,結(jié)構(gòu)分左、右幅設(shè)計。
本橋梁工程的施工工藝流程主要包括:測量放樣——施工準備——場地平整——埋設(shè)護筒——鉆機就位——鉆孔——清孔——制作、安裝鋼筋籠——水下混凝土灌注——拆除護筒——程控驗收。
應(yīng)該將鋼護筒中的鋼板壁厚控制于7mm左右,筒高控制在4m左右,再把它制作成整體圓形。為了有效的避免出現(xiàn)變形情況,制作時必須于護筒的上、下、中間位置的外側(cè)部分依次都焊接上一道加勁肋。把護筒埋設(shè)于3.5m的位置,確保它的頂部高過地面50cm,在埋設(shè)時要全部挖出它周圍0.5~1.0m的土壤,還要做到分層夯填粘土,應(yīng)該在護筒底部夯填0.5m的厚度。倘若樁位設(shè)置于岸灘上,那么粘性土一定要在1m以上,砂類土則應(yīng)該超過2m。倘若表層土出現(xiàn)松軟情況,就要把護筒埋置在相對堅硬的土中,控制大約0.5m的埋深,然后在周圍對粘土一層一層的夯實。埋設(shè)前,一定要先測量好樁基,并確保護筒平面位置誤差不超過5cm,并且控制小于1%的傾斜度偏差。
如果是砂性土或者是流塑淤泥質(zhì)粘土,為了防止出現(xiàn)漏水問題,鉆進的過程中要使用粘土回填夯實,并且鉆孔時要時刻關(guān)注護筒的實際情況,及時處理好護筒下沉或者偏移等問題。具體見圖1。
在泥漿的配制過程中,可以選擇塑性指數(shù)大于等于25、粒徑不大于0.005mm、且顆粒含量大于總量的1/2的粘土。倘若施工地缺少這種粘土,可以使用略差的粘土來代替,但是提前是必須在其中加入3/10的粘土(塑性指數(shù)必須大于25)。在泥漿的配制過程中,可以把粘土直接放入鉆孔中,再借助鉆錐構(gòu)成的沖擊力進行泥漿調(diào)制。
在鉆機鉆進的過程中,沖擊成孔,護壁泥漿的自制比重必須控制在1.4左右,±0.1。鉆孔泥漿的主要成分有粘土、水與添加劑,應(yīng)當使用質(zhì)優(yōu)的膨潤土造漿,并設(shè)計好相關(guān)的儲漿池、制漿池和沉淀池,借助于循環(huán)槽連接。護筒中的泥漿要做到頂面,一定要時刻注意至少要比筒外水位或者地下水位高出1m,構(gòu)成一種水頭壓力,確??妆诒苊獍l(fā)生坍塌。在樁孔進行鉆進的作業(yè)中,一定要連續(xù)進行,不能斷斷續(xù)續(xù)的進行,要派遣專人將圖層的實際變化情況記錄在案,在土層有異樣的地方采集土渣樣品協(xié)助判斷,把采集到的相關(guān)情況登記在鉆渣情況一欄中,以方便到時與地質(zhì)剖面進行核對。鉆孔時需要是不是的對樁孔的深度、直徑、位置、形狀和豎直度進行檢查。在鉆進過程中,一定要將進尺控制在一定范圍里,注意當鉆進于護筒刃腳位置時保持低擋慢速,以便堅硬的泥皮來保護刃腳處的孔壁。
圖1 護筒埋設(shè)示意圖
當鉆孔進行到設(shè)計標高后,報請監(jiān)理工程師檢驗,得到其批準后,方可開始清孔。清孔注意可以使用淘渣法與換漿法,淘出那些大粒徑的鉆渣,以便降低泥漿的稠度,再使用換漿法進行清孔,以中等速速壓到小比重的泥漿中,置換出鉆孔內(nèi)比重稍大的泥漿,將泥漿比重降低至規(guī)范中的要求標準。在清孔的過程中,要確保鉆孔中的水位比地下水位或河流水位高出1.5米~2.0米,以免出現(xiàn)塌孔等現(xiàn)象。在澆筑混凝土的準備階段,要先使用空壓機風管來擾動孔底,以便泥漿不會過多的沉淀于孔底,直至泥漿沉淀量跟相關(guān)設(shè)計標準相符合為止。
鋼筋籠直徑應(yīng)符合設(shè)計尺寸,如果太長,在吊起的過程中就會發(fā)生彎曲變形,太短就會需要較久的焊接時間,對成樁造成很大的質(zhì)量威脅。普遍來說,現(xiàn)在都會使用到法蘭接頭導管,加勁箍宜設(shè)在主筋外側(cè),主筋一般不設(shè)彎鉤,根據(jù)工藝要求所設(shè)彎鉤不得向內(nèi)圓伸露,以便避免導管掛鉤出現(xiàn)鋼筋籠上浮的狀況。應(yīng)該將制作好的鋼筋籠平臥放置于干凈平整的場地上,將堆高控制在兩層以內(nèi)。
鋼筋籠應(yīng)逐節(jié)吊裝,孔口焊接,鋼筋籠主筋焊接方式為立焊,要求施工人員具有相當高的焊接技術(shù),方能保證焊接質(zhì)量。再者,在鋼筋籠接長時要盡快焊接,以便盡快的開展沉降作業(yè),防止出現(xiàn)本來可以避免的麻煩。吊放前,要先檢查好焊縫,對于出現(xiàn)不合規(guī)格的,要及時予以補焊處理。吊放的過程中要防止鋼筋籠碰撞孔壁。倘若在吊放的過程中比較困難,切忌不可強行吊放,而要對引起這個問題的原因作深入而準確的分析,最終再結(jié)合原因找出正確的吊放方式,千萬不可暴力施工,以免造成塌空或者鋼筋籠變形等情況。
應(yīng)該使用導管法灌注水下混凝土,導管要平順光滑,直徑控制在33cm左右。在灌注水下混凝土前進行導管水壓和接頭抗拉試驗。
水下混凝土灌注要連續(xù)進行,孔中要保持穩(wěn)定的水位。應(yīng)該將導管底部距孔底距離控制在25cm~40cm,在混凝土灌注時,應(yīng)該在導管上的漏斗中裝滿混凝土,一旦放下時能使混凝土壓出管內(nèi)之水,并把導管埋到混凝土1m甚至更深的深度中,隨灌注隨提升導管,提管速度要均勻適當,不得過快或過慢。
當灌注的混凝土頂面距鋼筋骨架1m時,放慢灌注速度,避免鋼筋骨架上浮。當混凝土拌合物上升至骨架底口4m以上時,提升導管,使其底口高于骨架底部2m以上,而后恢復正常灌注速度。
從某種意義上說,樁徑也可以作為衡量灌注樁質(zhì)量的主要參考因素和重要的指標。在施工準備階段,就應(yīng)該對鉆頭直徑的大小進行仔細的檢查,一定要確保鉆頭的直徑≥樁徑,并將之記錄在案。
泥漿主要由水、粘土與添加劑構(gòu)成,在鉆孔灌注樁施工的時候,泥漿的主要作用是護壁,并且避免孔壁發(fā)生坍塌。判斷泥漿的質(zhì)量好壞,可以主要從下列要素來判斷:粘度、密度與含水率等。如果泥漿太稀,就沒有有效的裹握力;泥漿太稠,則孔壁上會構(gòu)成很厚的一層泥壁,這就在一定程度上使得樁徑變少了。
[1]白萬民.談公路橋梁鉆孔灌注樁施工技術(shù)要點[J].商品與質(zhì)量:建筑與發(fā)展,2012(5).
[2]郭良純.淺談公路橋梁工程的樁基礎(chǔ)工程施工的發(fā)展[J].商品與質(zhì)量:學術(shù)觀察,2011(8).
[3]王謙.橋梁鉆孔灌注樁施工技術(shù)常見問題與對策[J].中小企業(yè)管理與科技,2011(19).