魏志剛
(中鐵二十三局集團第二工程有限公司,黑龍江 齊齊哈爾 161000)
哈大客運專線北起哈爾濱市,南經(jīng)長春、沈陽,直抵大連;全長904公里,最高時速可達350km以上;哈爾濱西客站是新建鐵路哈大客運專線的重要組成部分。新建哈爾濱西客運站工程DK920+626.31~DK920+734.31段路基工程以深挖方形式通過,最大挖方深度超過18.0m,路基兩側設置預應力錨索樁板擋土墻結構。工點范圍地形相對較為平坦、開闊,地貌單元為松遼平原北部崗阜狀沖積平原,出露地層主要為第四系全新統(tǒng)人工填筑土,上更新統(tǒng)沖擊黏質(zhì)黃土、粉質(zhì)粘土,底部為砂土層。
本工程預應力錨索樁板墻施工工藝流程如圖所示。
圖預應力錨索樁板墻施工工藝流程
2.2.1 樁板墻施工
樁基基礎采用人工挖孔,吊車吊放鋼筋籠,混凝土采用集中拌和站拌和、灌車運輸、導管灌注。主要施工工序包括場地平整、挖孔、端部樁底處理、鋼筋籠制作與安裝、水下混凝土灌注等工作。
平整場地及測量放樣。對場地進行平整,結合地形做好樁區(qū)地面截、排水及防滲工作。按施工圖進行測量放樣,核對平面位置。
樁基開挖。根據(jù)測量放樣的平面尺寸,用人力掘進開挖。當挖至1m時,采用C20混凝土護壁,厚度20cm。孔口位置適當加厚,護壁后保證孔徑不小于設計直徑,護壁高度要高出樁頂設計標高40cm;護壁完成后繼續(xù)開挖,每掘進1m,檢查孔徑、樁位和垂直度,使之符合規(guī)范要求,并進行護壁;開挖過程中,保留好每米的土樣,隨時取樣并與地質(zhì)勘探資料對比,如有不符,及時提出變更報告,并做好每日挖深的原始記錄。當有地下水時,采用潛水泵排水。
終孔檢測。挖至基底設計標高后,采用與設計樁徑相同、長5m的檢孔器檢測樁的孔徑、孔深、垂直度,符合規(guī)范要求后,對基底進行清理,除掉松散的石塊、沉淀物。
鋼筋籠的制作與安裝。鋼筋籠在鋼筋加工場內(nèi)加工成形。吊裝時鋼筋籠中心應與孔位中心重合,鋼筋保護層采用混凝土墊塊施作。緩慢下放鋼筋籠,防止碰撞孔壁引發(fā)塌孔。
混凝土的灌注。采用罐車配合吊車進行水下混凝土灌注,采用φ250mm的鋼導管,導管安裝時要固定在樁的中心,頂部托架要保持水平,使之位置居中、軸線順直、穩(wěn)步沉放,上部安裝儲料漏斗,底部離孔底250~400mm,隔水栓采用小砂袋;混凝土摻用高效緩凝劑,以保證有足夠的坍落度和良好的和易性?;炷猎谶\輸和灌注過程中應無顯著離析、泌水現(xiàn)象,灌注時應保持足夠的流動性,坍落度要控制在180~220mm范圍內(nèi);混凝土灌注過程中,隨時檢查孔內(nèi)混凝土面的位置,掌握好拆除導管時間,使導管埋入混凝土內(nèi)深度始終保持2~4m內(nèi),混凝土灌注過程中隨時測量混凝土面位置和導管埋入深度,并作好澆注詳細記錄;距樁頂2m長內(nèi)用振搗棒加以振實,混凝土灌注終結時,樁頂要高出設計0.3m左右,以保證鑿除樁頭后樁的質(zhì)量?;炷凉嘧⑦B續(xù)不得中斷。
樁基檢測。采用無損檢測法測出樁的類別,檢測出一類樁、二類樁、有問題樁和廢樁,作出評定后,對不合格的樁要及時處理。
2.2.2 錨索制作
錨索可在鉆孔的同時在現(xiàn)場進行制作,內(nèi)錨固段采用波紋形狀,張拉段采用直線形狀。鋼絞線露在樁身外的長度為60cm,將截好的鋼絞線平順地放在作業(yè)臺架上,量出錨固段和錨索設計長度,分別作出標記;在內(nèi)錨固段的范圍內(nèi)穿對中隔離支架,間距100cm,兩對中支架之間扎緊固環(huán)一道;張拉段每米也扎一道緊固環(huán),并用Φ22的聚乙烯塑料管穿套,內(nèi)涂防腐油膏,最后,在錨索端頭套上導向尖錐。注漿管采用Φ25mm硬塑料管,與鋼絞線一道放入孔內(nèi),隔離支架采用5mm厚鋼板制作。
2.2.3 錨索安裝
向錨索孔裝索前,要核對錨索編號是否與孔號一致。確認無誤后,再以高壓風清孔一次,即可安裝錨索。安裝錨索要順暢進入,若中途受阻,采用高壓風在錨索前吹孔,錨索跟進的辦法安裝錨索,若安裝錨索仍不順暢,立即拔出錨索,安排鉆機清孔,重新安裝錨索。
2.2.4 注漿
采用孔底注漿法,砂漿由孔底注入,空氣由錨索孔排出。待濃漿從孔口流出后安裝止?jié){塞加壓注漿,直到注漿壓力保持0.6-0.8MPa,停止注漿。水泥砂漿采用標號不低于42.5的硅酸鹽水泥或普通水泥,水灰比、速凝劑加入量根據(jù)施工配合比確定,外加少量鋁粉使水泥漿在硬化過程中膨脹。采用的拌合水及減水劑須對預應力鋼材無銹蝕作用。漿體強度不小于30MPa,灌漿工作應連續(xù)進行,不得中斷,并做好試驗塊。
2.2.5 鋼筋混凝土墊板施工
墊板是一個受壓構件,它把錨具的集中荷載傳遞到坡面,墊板表面必須與錨索軸線垂直。鋼墊板可以打進墊板混凝土1.5cm,外露1.5cm,墊板內(nèi)放入Φ8鋼筋網(wǎng)一片。采用C35混凝土,模板采用6mm厚鋼板定型加工。
2.2.6 錨索的張拉
張拉前,張拉端錨具的下面安設鋼墊板(30×30×4mm3),放置前先將鋼墊板加工成帶有鋼絞線和注漿管的孔洞。選用OVM錨具,安裝必須與錨索的軸線垂直。千斤頂就位要準確,確保頂出力于錨索在同一軸線上。待托梁及樁身混凝土以及錨固端砂漿強度均達到70%以上時,方可進行錨索的張拉,張拉錨索前需對張拉設備進行標定。
采用單根對稱張拉的方法,分二次進行,第一次拉至初始預應力,間隔3~5天后進行第二次張拉,張拉至超張拉應力,每次張拉的穩(wěn)定時間2~3min,每次均量測錨索伸長量,做好錨索伸長量和相應張拉力記錄,并進行實際伸長量與計算伸長量的比較,如超過允許偏差,就暫停張拉,采取措施予以調(diào)整,方可繼續(xù)張拉;若伸長值偏小,可采取超張拉措施,同樣每次張拉及下道工序樁前土開挖,均需對樁位移進行監(jiān)測,做好記錄。
2.2.7 封孔注漿及封頭混凝土施工
注漿管從預留孔插入,至管口進到錨固段頂面約50cm,在灌滿孔道并封閉排氣孔后,宜再繼續(xù)加壓至0.8~1.0MPa,稍后再封閉灌漿孔。預應力筋錨固后的外露長度應不小于10cm,錨具應采用混凝土封頭保護,封頭混凝土的尺寸應大于預埋鋼板的尺寸,厚度不小于15cm,封頭處原混凝土應鑿毛,以增加粘結性,封錨后保持樁面整潔美觀。
新建哈爾濱西客運站工程預應力錨索樁板墻工程已完成,根據(jù)施工單位自檢、監(jiān)理單位驗收、以及建設單位組織的靜態(tài)驗收情況,結果表明,采用此工藝流程和施工要點,滿足了規(guī)范要求,保證了施工質(zhì)量。
[1] 鐵建設[2005]160號,客運專線鐵路路基工程施工質(zhì)量驗收暫行標準[S].
[2] TZ212-2005,客運專線鐵路路基工程施工技術指南[S].
[3] 郭培文.預應力錨索樁板墻支護在鐵路建筑中的應用[J].山西建筑,2004(1):121-123.