陳風玲
(中鐵二十局集團第六工程有限公司,陜西 西安 710000)
廣東省梅大高速公路在梅縣境內經過丘陵脊線明顯,多呈北東或北西展布,丘陵地形切割深,谷地狹小,地勢陡峻。多為丘陵和高丘陵,呈脈狀延續(xù),多層地形明顯,峽谷不發(fā)育。大橋多分布在峽谷之中,部分橋梁樁基位于半山腰,施工機械很難到達施工地點,便道修筑工程量大,根據現場地形條件部分樁基采用挖孔樁施工。
場地平整→測量定樁位→開挖樁孔→鉆爆設計→護壁施工→按每節(jié)護壁要求高度重復開挖、護壁施工直到設計樁底標高→鋼筋籠制作、吊裝到位→樁基混凝土澆筑。
2.2.1 測量放樣
根據施工設計圖及規(guī)范要求,我部對標段范圍內導線點進行了全面復測。水準點的復測工作嚴格按四等水準測量要求進行,附合水準路線的高程閉合差精度在規(guī)定范圍內,滿足要求。導線點、水準點的加密工作已完成,并將大部分加密控制點布設在構造物附近,以提高放樣精度。測量班按設計圖紙定出孔位,經檢查無誤后,由施工隊埋設十字護樁,十字護樁必須用砂漿或混凝土進行加固保護,以備開挖過程中對樁位進行檢驗。
2.2.2 樁孔開挖
人工自上而下逐層用鎬、鍬進行,挖土次序為先中間部分,后挖周邊。每挖深1.0 m為一節(jié),每節(jié)開挖完成后盡快施工混凝土護壁。挖出的土方采用手推車運到指定的位置,嚴禁倒在孔邊,樁周邊1 m范圍內不得堆土。挖孔時挖成直形:每節(jié)1 m,當垂直度、孔徑檢查合格后,在孔底四周挖5 cm深的企口,以便與下一節(jié)很好連接。開挖風化巖層時,采用風鎬鑿巖挖掘,鑿巖時應加大送風量。當遇弱風化巖層和較硬基巖風鎬難以作業(yè)時,采用爆破開挖。
孔內爆破采用電雷管起爆??變缺茣r,現場其他孔內作業(yè)人員必須撤離,孔口應加蓋。爆破完成后,打開孔蓋進行通風,約半小時后檢查孔內是否有有害氣體,然后進行挖孔出渣。
挖孔施工到設計標高后,進行清孔處理。必須做到孔底無松散渣土。對照地質情況是否與設計地質資料相符,否則報于監(jiān)理、設計單位溝通處理。
2.2.3 爆破設計
1)爆破參數。單位用藥量控制在4.0 kg/m3范圍內,掏槽眼裝藥量為周邊眼、輔助眼的1.2倍~1.4倍,炮眼利用率按80%設計。
炮眼的布置和單孔裝藥量:本工程樁徑為1.6 m和1.8 m兩種,故鉆爆設計中炮眼數量均為一種,對單孔裝藥量及炮眼間距進行分別設計,具體方法見圖1。
圖1 炮眼布置圖
a.掏槽眼:在樁中心設置1個,炮眼豎直,其余3個在第一圈均勻設置,并向樁中心傾斜70°~80°(與水平面夾角)鉆孔,形成上寬下窄的楔形結構。中心炮眼深0.7 m,其余3個深1.0 m,單孔裝藥量樁徑為1.6 m的為400 g,樁徑1.8 m的為420 g。
b.輔助眼:設置3個,孔深0.9 m,豎直鉆孔,單孔裝藥量樁徑為1.6 m 的為290 g,樁徑1.8 m 的為305 g。
c.周邊眼:設置10個,孔深1.0 m,向外傾斜,以保證護壁開挖尺寸,單孔裝藥量樁徑為1.6 m的為280 g,樁徑為1.8 m的為300 g。
2)爆破器材的選擇??紤]到孔樁內多有滲水,炸藥采用乳化炸藥,雷管采用電雷管。裝藥采用反向形式,裝藥長度的1/3處裝電雷管,裝藥后用炮泥堵住炮眼。
3)延時分段和爆破網絡設計。
a.起爆順序:掏槽眼→輔助眼→周邊眼。起爆時間間隔確定掏槽眼為2段,輔助眼為2段~4段,周邊眼為6段~8段。
b.雷管腳線的連接:孔內所有電雷管采用大串聯連接,見圖2。起爆器采用電容式起爆器,網絡連接時,同一網絡內的電雷管必須是同廠家、同型號、同批號的電雷管。
圖2 起爆網絡連接圖
4)試爆。施工時根據巖層風化強度和裂理發(fā)育程度以及現場實際施工情況進行試爆,以檢查爆破效果。以便根據實際爆破情況對爆破參數及時調整,最終達到最好的爆破效果。
5)爆破施工。爆破時,孔口進行覆蓋,所有施工人員必須撤離到安全警戒線以外,并設專人指揮爆破作業(yè)與施工,做好安全防護及警戒工作。
2.2.4 護壁施工
1)采用C25混凝土護壁,混凝土現場人工拌合、孔內人工澆搗。護壁每節(jié)高度與開挖進尺一致,挖孔及混凝土護壁兩道工序必須連續(xù),不得中途停頓,防止塌孔。
2)護壁模板由4塊鋼模板組成,插口連接,支模要校正直徑及圓度,護壁孔圈中心線要與樁軸線重合。
3)采用外齒式混凝土護壁:護壁混凝土厚度上口15 cm,下口為7.5 cm,上下護壁間搭接50 mm,用 C25混凝土澆筑,見圖3。
圖3 挖孔樁護壁示意圖
4)第一節(jié)護壁兼作挖孔鎖口圈,高出周圍地面200 mm以上,以防地面水灌入孔內,上口厚為180 mm,下口厚為120 mm。
5)護壁施工時根據地質情況,當地質比較軟弱,裂隙較大,地下水豐富時必須在護壁混凝土中設加強鋼筋網:采用φ6鋼筋,間距10 cm布設。
6)護壁混凝土施工:護壁混凝土應嚴格按配合比下料攪拌,坍落度控制在4 cm~7 cm為宜。為提高早期強度可適當加入早強劑,混凝土澆筑時間為24 h,再進行下一節(jié)施工。
7)護壁混凝土養(yǎng)護達到一定強度后,便可拆除模板,通常拆模時間為24 h,再進行下一節(jié)施工。
2.2.5 出渣
采用小型慢速卷揚機提升架配吊土桶出渣,手推車運至臨時場地后集中處理。為了安全,出渣桶裝渣的高度不得超過桶的上平面。
2.2.6 排水
開挖過程中,孔內滲流量不大時,采用出渣桶出渣時一起將水排出,若滲流量較大,則用水泵排出。
2.2.7 通風及照明
挖孔樁施工深度超過8 m時,必須采取通風措施,采用鼓風機通風,風管口距開挖面2 m左右,孔內照明采用低壓照明,現場用電必須安裝漏電保護裝置。特別注意孔內爆破完畢后,及時通風排出有害氣體。
2.2.8 成孔檢查及孔底處理
挖孔達到設計深度后,把孔底的松渣等擾動過的軟層全部清理掉;并對樁位、孔深、孔徑、垂直度(斜度)進行檢查,位置利用樁位控制點進行檢測;孔徑、形狀和傾斜度采用外徑 D等于鉆孔樁鋼筋籠直徑,長度不小于4D~6D的鋼筋檢孔器吊入孔內檢測;當發(fā)現有成孔不直、孔徑減小、斷面變形超過規(guī)范容許值等時進行重新修整。成孔完畢應報監(jiān)理檢查驗收。
在施工過程中,從實際出發(fā),安全第一,通過全面的綜合控制,圓滿完成了人工挖孔樁基礎施工任務,超聲波檢測合格率100%,有效的保證了施工進度、環(huán)境保護、經濟效益。該施工工藝對山區(qū)地勢陡峭地形橋梁樁基施工具有一定指導意義和參考價值。