李生輝,張美珍
廣西路橋二分公司,廣西 南寧 530001
某公路橋梁含引道路線設(shè)計(jì)長(zhǎng)222m,其中東西引道110m,橋梁112m。 該橋梁寬為20.5m,該橋梁的橋幅范圍為0.3m(欄桿)+1.95m(人行道)+2×8m(行車道)+1.95m(人行道)+0.3m(欄桿)。本橋上部構(gòu)造采用5跨20m后張法預(yù)應(yīng)力空心板,下部構(gòu)造采用柱式墩,基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁。設(shè)計(jì)洪水頻率為1/100,設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)為城-B級(jí),人群荷載-3.0kN/m2,橋面橫坡:車行道2.0%,人行道-0.5%。
本項(xiàng)目基樁樁徑分別取1.2m和1.3m,因此所采用的護(hù)筒直徑宜分別為1.4m和1.5m。一般地基處護(hù)筒長(zhǎng)度為2.5m,河床含軟泥層處,護(hù)筒長(zhǎng)度根據(jù)軟弱層厚度采用3m~8m護(hù)筒。護(hù)筒由8mm鋼板卷制,外圈外加三道1cm鋼板腰帶以加固。
在開鉆前場(chǎng)地應(yīng)筑島圍堰并清除雜物,經(jīng)整平場(chǎng)地并壓實(shí)或夯實(shí)。本工程采取人工挖坑方式埋設(shè)護(hù)筒,埋設(shè)后護(hù)筒周圍采用粘土分層夯實(shí),其頂端要采用砂漿進(jìn)行處理,以有效地防止水滲入護(hù)筒外側(cè)。對(duì)于護(hù)筒頂端高程,結(jié)合本工程實(shí)際情況,高出地下水位1.8m,同時(shí)還要求其滿足高出地面0.3m。護(hù)筒底端的埋置深度為1.5m,對(duì)于本工程的特殊地段還采用加長(zhǎng)護(hù)筒。對(duì)于本工程中河床含軟弱層處,護(hù)筒應(yīng)穿透軟弱層,嵌入持力層1m以上。
根據(jù)本工程要求配制了優(yōu)良的鉆孔泥漿。采用膨潤(rùn)土、優(yōu)質(zhì)粘土一級(jí)Na2CO3等材料,按照規(guī)范要求配置泥漿,其采用的配合比為水:膨潤(rùn)土:純堿=100:8:0.4。鉆孔前先認(rèn)真分析本工程的地質(zhì)情況,制定本工程鉆進(jìn)控制參數(shù)以及鉆進(jìn)速度,從而調(diào)節(jié)泥漿參數(shù)等。
制作滿足要求的泥漿循環(huán)池、開挖泥漿溝,制作滿足要求的循環(huán)系統(tǒng)。對(duì)鉆機(jī)進(jìn)行安裝定位,并確保其位置準(zhǔn)確、水平、穩(wěn)定,鉆頭中心與樁徑中心線重合,且與樁位中心偏差不得大于20mm;鉆機(jī)就位后經(jīng)復(fù)檢后并且報(bào)監(jiān)理工程師檢查認(rèn)可簽認(rèn)后,才能開始鉆孔。
1)本工程的鉆頭采用四翼雙腰帶螺旋刮刀鉆頭,鉆頭錐形角120°,前角30°。鉆孔前先檢查鉆頭焊接強(qiáng)度是否滿足要求,對(duì)于檢查不合格的應(yīng)該及時(shí)采取加固措施;
2)嚴(yán)格控制本灌注樁鉆孔過程中的技術(shù)參數(shù),根據(jù)工程地質(zhì)勘察資料預(yù)先判斷地層,及時(shí)調(diào)整鉆進(jìn)參數(shù),以有效地控制鉆進(jìn)速度;
3)開孔鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)輕壓慢轉(zhuǎn),采取較小泵量。待導(dǎo)向部位全部進(jìn)入土層后才使用正常鉆進(jìn)參數(shù)。為了有效地避免孔斜,不得采用彎曲鉆桿,并隨時(shí)檢查鉆頭的垂直度及鉆機(jī)平臺(tái)的水平及穩(wěn)定情況;
4)鉆進(jìn)施工時(shí)泥漿的相對(duì)密度、粘度結(jié)合鉆進(jìn)過程中地質(zhì)的變化而作出相應(yīng)調(diào)整。鉆孔泥漿相對(duì)密度控制在1.30~1.50,粘度18~25 Pa.s,含砂率<4%,膠體率>95%;
5)鉆進(jìn)施工時(shí)應(yīng)該保持護(hù)筒內(nèi)水頭穩(wěn)定,確保護(hù)筒內(nèi)外水頭差應(yīng)一直不少于1米。鉆孔時(shí)在土層變化處撈取渣樣,以方便與地質(zhì)剖面圖進(jìn)行核對(duì),當(dāng)發(fā)現(xiàn)與設(shè)計(jì)圖紙不符時(shí),應(yīng)及時(shí)報(bào)告工程科。施工過程中,必須做好泥漿的維護(hù)管理工作,每3~4小時(shí)測(cè)一次泥漿的稠度和相對(duì)密度;
6)鉆孔過程應(yīng)采取連續(xù)施工方式,同時(shí)應(yīng)保持泥漿稠度和孔內(nèi)水位以防坍孔。在鉆孔過程中,如發(fā)現(xiàn)流砂層,應(yīng)及時(shí)采取有效措施防止坍孔。鉆進(jìn)施工中,應(yīng)該不斷補(bǔ)充泥漿量,以維持護(hù)筒內(nèi)應(yīng)有的水位和泥漿相對(duì)密度及粘度,從而避免孔壁坍塌;
7)為了有效便于樁基灌注混凝土,本工程設(shè)置臨時(shí)蓄漿池。在樁基灌注施工中,泥漿臨時(shí)存放到蓄漿池內(nèi);
8)加接鉆桿或提升鉆具時(shí),應(yīng)停止進(jìn)尺,將鉆具提至離孔底2m左右,維持泥漿循環(huán)1min~2min清洗孔底,并將管道內(nèi)鉆渣攜出排凈;
9)在鉆進(jìn)施工中對(duì)于孔壁不穩(wěn)定地層,在提升前應(yīng)要降低排量,保持泥漿循環(huán),吸盡孔底沉渣。避免盲目加大排量,而且不得在孔中供漿量不足的情況下使用砂石泵。同時(shí),為了有效地避免扭矩過大而引起鉆桿斷裂,應(yīng)該經(jīng)常檢查鉆頭、鉆桿的焊口焊接情況。
1)第一次清孔。鉆孔達(dá)到比設(shè)計(jì)深度不小于5cm后,將鉆頭提至離孔底10cm~20cm,空轉(zhuǎn)不進(jìn)尺,以相對(duì)密度較低(1.03~1.10)的優(yōu)質(zhì)泥漿將孔內(nèi)鉆渣和密度較大的泥漿換出。清孔完畢后,泥漿相對(duì)密度要在1.03~1.10范圍內(nèi),粘度17Pa.s~20Pa.s,含砂率<2%,膠體率>98%。第一次清孔完畢后,經(jīng)驗(yàn)收后進(jìn)行鋼筋籠入孔;
2)鋼筋籠入孔完畢后,進(jìn)行導(dǎo)管拼接入孔,導(dǎo)管接頭采用螺旋連接套聯(lián)接,連接套內(nèi)加橡膠密封圈。使用前應(yīng)試拼,并經(jīng)水密承壓試驗(yàn)確保不漏水。現(xiàn)場(chǎng)拼接時(shí)要保持密封圈無破損,接頭嚴(yán)密,管軸順直。導(dǎo)管在使用過程中,注意輕抬輕放,防止將螺紋碰壞或?qū)Ч茏冃巍?/p>
樁基的鋼筋籠視其長(zhǎng)度分3~4節(jié)制作,采用拖盤運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行吊裝、搭接。孔口處鋼筋籠的主筋豎向連接采用搭接雙面焊的連接方式。鋼筋籠每6m設(shè)置一層導(dǎo)向鼻,每層布設(shè)3個(gè)導(dǎo)向鼻,上下應(yīng)錯(cuò)位60°角。為了有效地保證鋼筋籠吊放時(shí)有足夠的強(qiáng)度不變形,鋼筋籠箍筋內(nèi)圈采用三角形鋼筋加強(qiáng)。鋼筋下放時(shí),對(duì)中孔口緩緩下入,避免掛傷孔壁。鋼筋籠孔口搭接時(shí)要上下找正,上下連接不得錯(cuò)位,為了有效地保證定位時(shí)有足夠剛度,在鋼筋籠頂部加焊φ20鋼筋箍。同時(shí)搭接接頭應(yīng)錯(cuò)開斷面,在連接時(shí)應(yīng)確保主筋順直,連接牢固。
灌注混凝土前,必須進(jìn)行二次清孔,應(yīng)清除樁底泥砂沉淀層,否則易造成灌注過程中泥砂夾雜在水下混凝土中,從而導(dǎo)致灌注樁長(zhǎng)達(dá)不到要求。當(dāng)孔底沉淀層厚度、泥漿指標(biāo)檢測(cè)達(dá)到要求后,立即灌注水下混凝土。
混凝土澆注采用砼攪拌車配合漏斗,澆砼前罐車提前啟動(dòng),砼從攪拌車內(nèi)流出前先逆向加速旋轉(zhuǎn),然后正轉(zhuǎn),防止砼出現(xiàn)離析現(xiàn)象。灌注首批混凝土?xí)r,導(dǎo)管下口距孔底距離宜保持為40cm左右,并采用足夠大的集料斗,保證料斗內(nèi)混凝土始終在1m3以上,保證導(dǎo)管內(nèi)充滿砼,且首批混凝土的數(shù)量須能夠滿足導(dǎo)管初次埋入混凝土中深度不小于1.0m。
混凝土灌注過程中,隨時(shí)檢測(cè)混凝土頂面高程,使導(dǎo)管埋深控制在2m~6m。當(dāng)混凝土面離鋼筋籠2m時(shí),應(yīng)放慢灌注速度,以減小混凝土對(duì)鋼筋籠子的沖擊力。當(dāng)混凝土進(jìn)入鋼筋籠1m以上,應(yīng)適當(dāng)提升導(dǎo)管以使鋼筋籠在導(dǎo)管下口有一定的埋深。在最后灌注時(shí),導(dǎo)管要保持一定的高度,使混凝土產(chǎn)生較大的沖擊力,以增加混凝土的壓力,提高混凝土密實(shí)性。
本文結(jié)合某橋梁工程中所采用的鉆孔灌注樁為例,提出對(duì)公路橋梁鉆孔灌注樁施工技術(shù)要點(diǎn),以及本工程施工中所采取的施工質(zhì)量控制技術(shù),旨在能為類似工程提供參考借鑒。
[1]陳勇章,吳寧波.橋梁鉆孔灌注樁施工質(zhì)量控制方法[J].山西建筑,2008(2).
[2]彭淑娟.橋梁鉆孔灌注樁施工技術(shù)和質(zhì)量控制問題探析[J].科技傳播,2010(8).