羅小紅,龔海平
摘?要橋梁樁基是橋梁的重要部位,它的質(zhì)量好壞直接影響到整座橋梁的工程質(zhì)量。由于橋梁樁基施工的隱蔽性,在施工過程中存在不可預(yù)見性的因素較多,經(jīng)常出現(xiàn)一些問題不可避免,如果這些問題不及時(shí)解決,將直接影響到樁基的工程質(zhì)量。本文主要介紹了橋梁樁基主要施工技術(shù)及質(zhì)量檢測(cè)。
關(guān)鍵詞橋梁樁基;人工挖孔;施工工藝;樁基托換;質(zhì)量檢測(cè)
中圖分類號(hào)TU文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)1673-9671-(2011)071-0137-01
1人工挖孔樁施工工藝
1)施工準(zhǔn)備。挖孔前,先測(cè)放孔樁中心,開挖前頂面向四周做一定坡度的排水坡,確保地面積水及時(shí)排除,最后將挖孔樁中心十字控制線和高程控制點(diǎn)以“騎馬樁”的形式設(shè)在鎖口頂面,騎馬樁頂面等高并釘有小釘,以便隨時(shí)掛線檢查。
2)挖孔。挖孔采用人工開挖、現(xiàn)澆混凝土護(hù)壁、吊籃出土、人工轱轆提升。開挖過程中,每挖深1.0米澆筑一段混凝土護(hù)壁,護(hù)壁混凝土與樁身混凝土等強(qiáng),護(hù)壁上下尺寸一致,混凝土壁厚為25cm。開挖過程中,隨時(shí)對(duì)挖孔的直徑、垂直度等進(jìn)行掛線檢測(cè),出現(xiàn)誤差,及時(shí)采取措施進(jìn)行糾偏。
挖孔至設(shè)計(jì)標(biāo)高后,對(duì)孔底進(jìn)行清理,做到平整,無軟層松渣、泥污等。如地質(zhì)情況與設(shè)計(jì)不符,立即報(bào)告監(jiān)理工程師,會(huì)同業(yè)主、監(jiān)理和設(shè)計(jì)單位共同協(xié)商確定處理方案。若開挖過程中出現(xiàn)地下水,則采取隨挖隨用吊桶將泥水一起吊出。大量滲水,在一側(cè)挖集水坑,用高場(chǎng)程潛水泵排出樁孔外。地下水位較高時(shí),應(yīng)先采用統(tǒng)一降水的措施或進(jìn)行噴錨加灌水玻璃槳。逐層往下循環(huán)作業(yè),將樁孔挖至設(shè)計(jì)深度,清除虛土,檢查土質(zhì)情況,樁底應(yīng)支承在設(shè)計(jì)所規(guī)定的持力層上。
3)護(hù)壁施工。護(hù)壁施工采取一節(jié)組合式鋼模板拼裝而成,拆上節(jié),支下節(jié),循環(huán)周轉(zhuǎn)使用,模板間用U形卡連接,或用螺栓連接,不另設(shè)支撐,以便澆灌混凝土和下一節(jié)挖土操作?;炷劣萌斯せ驒C(jī)械拌制,用吊桶運(yùn)輸人工澆筑。第一節(jié)井圈護(hù)壁應(yīng)符合下列規(guī)定:①井圈中心線與設(shè)計(jì)軸線的偏差不得大于20mm;②井圈頂面應(yīng)比場(chǎng)地高出250~300mm,壁厚比下面井壁厚度增加100~150mm。
4)樁身鋼筋工程。鋼筋籠的主筋采用搭接焊,鋼筋籠接長采用電弧焊,焊接后鋼筋接頭冬季保溫冷卻,其它時(shí)間自然冷卻。為防止鋼筋籠緊貼護(hù)壁,確保保護(hù)層厚度,每隔2~3米對(duì)稱焊接兩個(gè)“耳環(huán)”。鋼筋籠檢驗(yàn)合格并適當(dāng)加固后,放入孔內(nèi),入孔后校正軸線位置,并牢固定位,以免在灌注混凝土?xí)r發(fā)生浮籠現(xiàn)象。鋼筋采用在現(xiàn)場(chǎng)加工的方法,鋼筋根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙下料、焊接,Ⅰ、Ⅱ級(jí)鋼分別采用E43、E50焊條,雙面焊焊縫長>5d,焊縫長度和高度要符合規(guī)范要求。縱橫鋼筋交接處都要焊牢,同一截面鋼筋搭接面積不超過總面積的50%。
5)混凝土施工?;炷涟韬蠙C(jī)投料順序?yàn)樗槭?、水泥、中砂,混凝土拌合時(shí)間不小于1.5min。當(dāng)混凝土拌合完畢后,直接把混凝土輸送到位。樁孔挖至孔底設(shè)計(jì)標(biāo)高或持力層時(shí),清渣抽水,隨時(shí)澆灌封底混凝土。每個(gè)樁孔終孔驗(yàn)收后,必須將有漏水的護(hù)壁及時(shí)修補(bǔ)堵塞,徹底清理沉渣和抽干積水,不準(zhǔn)在有積水和沉渣的情況下勉強(qiáng)灌注混凝土芯,從而影響樁的質(zhì)量。樁芯混凝土為保證灌注時(shí)的混凝土不產(chǎn)生分離現(xiàn)象,灌注樁身混凝土,必須用溜槽及串筒離混凝土面2m以內(nèi),不準(zhǔn)在井口拋鏟或倒車斜料,以免混凝土離析,影響混凝土整體強(qiáng)度。樁體混凝土要從樁底到樁頂標(biāo)高一次完成。如遇停電等特殊原因,必須留施工縫時(shí),可在混凝土面周圍加插適量的短鋼筋。在灌注新的混凝土前,縫面必須清理干凈,不得有積水和隔離物質(zhì)。
2樁基托換施工步驟
1)樁基托換的主要施工工藝。土層加固~架設(shè)鋼支架、滿堂紅支撐→托換梁施工~樁頂與托換梁逐步預(yù)加千斤頂力→鎖定千斤頂→在新樁與托換梁間做好支墊→逐步切斷舊樁→初步完成力的轉(zhuǎn)換和樁的沉降變形→在變形取得穩(wěn)定后,隧道開挖、襯砌結(jié)構(gòu)一對(duì)托換結(jié)構(gòu)變形進(jìn)行調(diào)控→隧道施工完成,托換梁與新樁形成整體結(jié)構(gòu),完成樁基托換工程。
2)臨時(shí)支墩頂升與橋梁扣軌。為了保證橋梁結(jié)構(gòu)的安全,在托換基坑開挖前,在被托換的橋墩兩側(cè)搭設(shè)臨時(shí)鋼支架,鋼支架的基礎(chǔ)采用直徑300mm、長18m的樹根樁,達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后在鋼支架上利用千斤頂將20%的梁部恒載轉(zhuǎn)換到臨時(shí)鋼支架上,以減少基坑開挖對(duì)橋梁基礎(chǔ)造成的影響。同時(shí)對(duì)托換處的橋梁股道進(jìn)行抬梁扣軌,并對(duì)列車限速。通過動(dòng)載、靜載的分離,來減輕列車動(dòng)載對(duì)連續(xù)梁以及托換大梁的沖擊。
3)托換新樁施工與托換基坑開挖。托換基坑坑壁采用3排密布的高壓旋噴樁進(jìn)行支護(hù),托換新樁采用直徑2.0m、長30m的人工挖孔樁。托換新樁與既有管樁的距離不大于1.5m。由于這里的地質(zhì)情況較為復(fù)雜,在挖孔樁施工過程中,在樁身上部采用袖閥管進(jìn)行分層、分段雙液注漿,在樁身下部采用微量微差控制爆破。由于基坑開挖和托換新樁施工對(duì)周圍土層造成擾動(dòng),引起土層應(yīng)力釋放,既有管樁摩阻力損失將會(huì)引起鐵路橋墩的沉降,施工期間,需根據(jù)監(jiān)測(cè)情況,及時(shí)調(diào)整臨時(shí)支墩上千斤頂?shù)捻斄?,以保證橋梁梁體沉降不大于2mm。
4)托換大梁施工。托換預(yù)應(yīng)力混凝土大梁混凝土標(biāo)號(hào)為C50,在托換基坑內(nèi)采取現(xiàn)澆后張法施工。托換大梁外形尺寸(長×寬×高)22.7m×4.0m×2.4m,屬大體積混凝土結(jié)構(gòu)。混凝土澆筑前,需進(jìn)行多次配比試驗(yàn),并在混凝土澆筑過程中嚴(yán)格控制水泥的水化熱和內(nèi)外溫差,混凝土澆筑結(jié)束后,及時(shí)采取保溫措施,加強(qiáng)對(duì)托換大梁的養(yǎng)護(hù)。托換梁在托換樁處預(yù)留灌漿孔和二次注漿孔,以便托換完成后梁與樁連接施工。在張拉預(yù)應(yīng)力鋼絞線過程中,托換梁將會(huì)產(chǎn)生上拱位移,為防止上拱對(duì)既有橋墩造成影響,需對(duì)被托換的橋墩頂部位移進(jìn)行全過程監(jiān)測(cè)。
5)主動(dòng)托換頂升施工。整個(gè)托換體系結(jié)構(gòu)形式十分復(fù)雜,理論上也無法對(duì)托換過程中各部位的受力進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算。在實(shí)際的托換頂升過程中,需進(jìn)行雙控:按設(shè)計(jì)提供的頂升力進(jìn)行頂升操作,嚴(yán)格控制頂升位移。因此在頂升過程中荷載分級(jí)要細(xì),頂升過程要緩慢,并以監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)指導(dǎo)托換頂升。
3樁基質(zhì)量檢測(cè)
1)靜載荷試驗(yàn)法。單樁豎向承載力的確定在樁基工程中特別重要。靜載荷試驗(yàn)法在檢測(cè)單樁豎向承載力時(shí)雖然是最原始的,但也是最可靠的方法。在樁頂施加荷載,了解荷載施加過程中樁土間的作用,通過得到P-S 曲線的特征確定承載力,判別樁基的施工質(zhì)量,就是靜載荷試驗(yàn)法。使用1×l04KN 級(jí)以上的樁基靜載設(shè)備, 最大加載能力達(dá)2×l04KN 在橋梁樁基工程中.主要使用慢速維持荷載法。
2)高應(yīng)變動(dòng)測(cè)法。高應(yīng)變動(dòng)測(cè)法是采用錘重達(dá)樁身重量10% 以上或單樁豎向承 載力1% 以上的重錘以自由落體擊往樁頂, 獲得相關(guān)的動(dòng)力系數(shù), 應(yīng)用規(guī)定的程序,進(jìn)行分析和計(jì)算得到樁身的單樁豎向承載力和完整性參數(shù),也稱CASE 法和CAPWAP 法。
3)低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法。使用小錘敲擊樁頂, 通過粘結(jié)在樁頂?shù)膫鞲衅鹘邮諄碜詷吨械?應(yīng)力波信號(hào).采用應(yīng)力波理論來研究樁土體系的動(dòng)態(tài)響應(yīng),反演分析實(shí)測(cè)速度信號(hào)和頻率信號(hào),判斷樁身質(zhì)量。該檢測(cè)方法稱為低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法。主要檢測(cè)樁基的完整性。
4結(jié)束語
橋梁樁基施工具有機(jī)具設(shè)備簡(jiǎn)單,施工操作方便,占用施工場(chǎng)地小,對(duì)周圍建筑物影響小,施工質(zhì)量可靠,可全面展開施工,縮短工期,造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn),因此得到廣泛應(yīng)用。施工人員應(yīng)該嚴(yán)格按照要求進(jìn)行施工,并加強(qiáng)樁基的質(zhì)量檢測(cè)。
參考文獻(xiàn)
[1]李中,黃荻.橋梁樁基施工關(guān)鍵技術(shù)研究[J].山西建筑,2009,02.
[2]裴寶倫.鐵路橋梁樁基托換施工技術(shù)[J].山西建筑,2006,08.
[3]羅騏先.樁基工程檢測(cè)手冊(cè)[M].北京:人民交通出版社,2003.