馮林波 邱宏雨 喻坤
[摘要]在傳統(tǒng)橋梁樁基施工中,對于以碎石和塊石為雜填層的高填方區(qū)域的橋梁樁基施工研究較少,本文以松玉快速道路項目所遇的碎塊石高填區(qū)樁基施工過程為例,研究此類地質(zhì)情況下鉆孔灌注樁施工工藝及質(zhì)量控制要點。
[關(guān)鍵詞]碎塊石高填區(qū);鋼護筒;鉆孔灌注樁;施工工藝
文章編號:2095-4085(2019)03-0118-01
隨著我國基礎(chǔ)建設(shè)的蓬勃發(fā)展,各類橋梁樁基施工方法和機械設(shè)備的研究都日臻完善,然而對于高回填區(qū)的橋梁樁基施工研究則相對較少。本文依托松桃至玉屏城際快速道路工程項目石竹鄉(xiāng)6#、7#橋樁基施工案例,對碎塊石高填區(qū)樁基施工工藝進行探索研究,總結(jié)出一套完整的施工方法。
1工程概況
松桃至玉屏城際快速道路建設(shè)項目石竹鄉(xiāng)6#、7#橋,橋梁為裝配式預(yù)制T梁橋,長度分別為420m,300m,橋梁設(shè)計樁徑為2.0m及2.2m端承樁,強度等級為C35。橋址區(qū)位于雜填場上,為銅玉隧道棄渣堆場并經(jīng)過推土機推平,場地內(nèi)較為平整。根據(jù)地勘報告顯示,主要由碎塊石堆填而成,時間不足1年,粒徑一般為4mm~280mm,最大達到1000mm,填層厚度最大達到27m,碎塊石堆填層黏聚力低,結(jié)構(gòu)松散易垮塌。
場區(qū)內(nèi)地原地貌存在一自然山溝,降雨后通過下滲入山溝排水排泄,地下水位較低,與橋位間隔一定距離,因此地下水對樁基施工基本無影響。
2施工難點
由于碎塊石堆填均勻性差,結(jié)構(gòu)松散,承載力低,隨之帶來的是地基穩(wěn)定性差,施工機械作業(yè)時會出現(xiàn)沉陷,影響施工質(zhì)量;施工過程中則易發(fā)生塌孔,縮徑及夾渣斷樁等質(zhì)量問題,且碎塊石填層空隙大,可能發(fā)生混凝土漏漿導(dǎo)致空洞;回填區(qū)負摩阻力大,工后沉降大,對橋梁的永久使用造成質(zhì)量和安全隱患;因此必須全面考慮各項問題進行綜合處理。
3方案初步選定
按照現(xiàn)場的地質(zhì)情況,碎塊石填層空隙大漏漿,易發(fā)生坍塌情況,無法存儲泥漿,因此舍棄泥漿護壁鉆土成孔方案,初步擬定采用旋挖鉆干鉆成孔方式,并針對易發(fā)生塌孔的情況采取設(shè)置鋼筒護壁跟設(shè)至原地面,鋼筒護壁采用12mm厚鋼板卷制焊接而成,護筒直徑比樁基直徑大200mm,每2m一節(jié)下放后進行焊接加長,兩節(jié)之間的連接焊縫處采用200mmx200mm,鋼板間距50cm,并一道進行焊接加強。
4樁基施工
因場區(qū)內(nèi)松散表層易發(fā)生沉陷,因此在旋挖鉆入場前采用20t壓路機對場區(qū)進行碾壓4遍,確保旋挖鉆成孔施工期間不發(fā)生下陷。旋挖鉆取土鉆進過程中采取慢放慢提鉆桿,輕加壓,低速鉆進,減少過程中的震動,減少塌孔量。
施工流程為:施工準備→測量放線→鉆機就位→取土埋設(shè)鋼護筒→取土鉆進、下壓鋼護筒→檢查、清渣→成孔驗收→吊放鋼筋籠→檢查沉渣→吊放導(dǎo)管→灌注混凝土。
5取土成孔施工關(guān)鍵技術(shù)控制及優(yōu)化
在旋挖鉆取土成孔過程中,主要存在以下問題。
(1)塌孔鉆孔過程中,仍然會出現(xiàn)坍塌的嚴重現(xiàn)象,這是因為在往下鉆進過程中,筒護壁未跟進,導(dǎo)致護筒后土體垮塌方量較大,坍塌無法避免??刹扇p小單次鉆進深度,快速跟進護筒解決。
(2)孔身偏斜鋼護筒采用振動錘震動壓入,壓力不均時容易造成護筒偏斜,最終導(dǎo)致孔身垂直度不滿足規(guī)范要求,因此在進行鋼護簡下壓時,采取振動錘分別在垂直方向兩次進行下壓以保證鋼護筒均勻受力,并且在下壓完成后進行垂直度校核,防止孔身偏斜;局部遇到較大孤石則采取低壓慢速鉆進,可有效避免因孤石導(dǎo)致孔身偏斜。
(3)開挖土石方超方由于塌孔,導(dǎo)致孔樁擴徑,最終導(dǎo)致開挖土石方量超量,因為碎塊石層內(nèi)部黏聚力低,孔樁鉆進后必然引發(fā)塌孔超方,無法避免,因此采取降低單次鉆進深度,并及時下壓鋼護筒予以降低超挖方量。
(4)混凝土超方澆筑混凝土后的混凝土超方,在混凝土澆筑完成后,按照傳統(tǒng)的鉆孔灌注樁施工工藝將鋼護筒提出時,發(fā)生孔內(nèi)混凝土面急速下降的情況,經(jīng)過分析,原因是因為鋼護筒后側(cè)土體塌孔導(dǎo)致擴孔,鋼護筒在提升后混凝土往外填充此部分空隙,導(dǎo)致孔內(nèi)混凝土面下降。
(5)漏漿現(xiàn)象在部分空隙較大的部位,因混凝土漿液填充孔身周邊間隙,導(dǎo)致樁身局部小范圍內(nèi)漏漿現(xiàn)象。
(6)工后沉降由于場區(qū)為堆填層,在長期土體自然沉降下,必然對樁基產(chǎn)生負摩阻力,將給橋梁帶來不利影響。
因此,我部綜合以上存在的各種問題,進行整理并改進施工工藝技術(shù),我部建議將鋼護筒作為永久護壁,將能有效避免此類新近填層自然沉降對橋體帶來的不利影響,同時可避免混凝土漏漿、超方等問題,在匯同各參建單位現(xiàn)場會議后通過了這一方案。最終形成將鋼護筒作為永久護壁不再提出的施工工藝,在后續(xù)的施工過程中,有力保障了石竹鄉(xiāng)6#、7#橋樁基的順利施工。
6結(jié)語
此碎塊石高填區(qū)內(nèi)橋梁樁基施工的案例有力證明了該施工工藝的優(yōu)勢,本文結(jié)合工程實際情況,對松散碎塊石高填區(qū)域鉆孔灌注樁施工技術(shù)探索和研究,該施工方法必將對類似碎塊石高填區(qū)樁基施工具有一定的借鑒和參考作用。
參考文獻:
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