寧冰冰
(中鐵十九局集團(tuán) 第二工程有限公司,遼寧 遼陽 111000)
某新建鐵路工程建設(shè)標(biāo)段全長122.45km,施工內(nèi)容包含路基、橋涵、軌道、通信、信號、信息、電力、房屋、其他運(yùn)營及生產(chǎn)設(shè)備及建筑物工程、大臨及過渡工程等工程,專業(yè)類型多,工序銜接緊密;包含一座特大橋 (62+132+62)m連續(xù)梁拱、兩座高速公路特大橋1-80m鋼桁梁、654孔簡支T梁制運(yùn)架、軟土地基復(fù)合樁基礎(chǔ)施工、石灰改良土路拌施工等重點(diǎn)工程。
橋梁工程總體上以鋪架為主線進(jìn)行施工順序、資源配置和工期安排。根據(jù)全標(biāo)段橋梁分布和工期要求,全標(biāo)段設(shè)1個制梁場、1個鋪架基地,投入1套TJ165型鋪架設(shè)備,所有T梁采取工廠化集中預(yù)制;對于作業(yè)周期易控制的一般結(jié)構(gòu)橋梁基礎(chǔ)和墩身,采用多作業(yè)面組織平行流水的方式進(jìn)行樁基、承臺和墩身施工,先架方向先期開工;橋面系以獨(dú)立橋梁為單元組織施工;鉆孔灌注樁施工優(yōu)選旋挖鉆機(jī),水中鉆孔灌注樁采用筑島或鋼板樁圍堰方式施工。
鉆孔灌注樁采用旋挖鉆、反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆成孔,地質(zhì)條件好的非嵌巖樁采用旋挖鉆成孔,液化地層采用全鋼護(hù)筒施工。成孔后采用換漿法清孔。鋼筋籠長小于15m時整節(jié)制作,超過15m時分節(jié)制作,吊車起吊安裝就位。水下混凝土澆筑采用混凝土罐車運(yùn)輸,導(dǎo)管法澆筑水下混凝土。人工風(fēng)鎬破樁頭或靜態(tài)爆破截除樁頭。
施工技術(shù)準(zhǔn)備→護(hù)筒的制作與埋設(shè)施工→鉆機(jī)的就位與校正→泥漿制作與循環(huán)→成孔施工→清孔施工→鋼筋籠的制作與安裝→安放導(dǎo)管與漏斗施工→沉渣厚度檢查 (二次清孔)→混凝土灌注施工→截樁頭→樁基質(zhì)量檢測→上部施工。
施工前先對橋址處的場地進(jìn)行平整,并根據(jù)地表、地質(zhì)情況進(jìn)行處理,防止鉆孔過程中鉆機(jī)失穩(wěn),發(fā)生安全事故,影響工程質(zhì)量。鉆孔前必須對各樁坐標(biāo)認(rèn)真核對,確認(rèn)無誤后方可施鉆。
鉆孔灌注樁護(hù)筒采用δ=6mm厚鋼板制作,一般地質(zhì)為2.0m高,直徑為設(shè)計樁徑+0.4m,護(hù)筒埋設(shè)高出地面40cm。護(hù)筒長度根據(jù)地質(zhì)情況確定。在液化地層和流沙地層采用全鋼護(hù)筒法成孔。
泥漿制作關(guān)鍵在于選擇粘土,必要時選水化快、造漿強(qiáng)、粘度大的膨潤土。泥漿的性能與指標(biāo)須符合下述技術(shù)要求:在砂粘土層,比重不大于1.1;粘土粘度為17-20s;含砂率小于2%;膠體率大于95%;pH值大于6.5,泥漿須充分拌制均勻備用。
泥漿循環(huán)系統(tǒng)一般兩個橋墩鉆孔共用一套。泥漿循環(huán)池設(shè)在兩墩之間,征地紅線以內(nèi),由制漿池、泥漿分離器、沉淀池和泥漿池組成。施工時用不透水性土就地圍筑、編織袋圍堰防護(hù)。施工完畢后拆除,運(yùn)至指定棄土場所,避免泥漿對現(xiàn)場的污染及棄碴對河道的阻塞。
2.5.1 鉆孔順序
鉆機(jī)鉆孔時盡量安排兩相鄰樁跳開施工,確實(shí)無法錯開時,則要等到相鄰鉆孔灌注樁混凝土強(qiáng)度達(dá)到2.5MPa以上后方可施鉆,避免擾動相鄰已施工完畢的樁基。
2.5.2 鉆進(jìn)工藝
鉆機(jī)開鉆前,檢查各種機(jī)具、設(shè)備是否狀態(tài)良好,泥漿制備是否充足,以及水、電管路的暢通情況,確保正常。
開始鉆進(jìn)時,應(yīng)控制進(jìn)尺速度及鉆壓,采用“低壓慢進(jìn)”的措施,再以正常速度鉆進(jìn)。鉆孔作業(yè)必須連續(xù)進(jìn)行,不得中斷。因故必須停鉆時,孔口必須加蓋防護(hù),并且必須把鉆頭提出孔道,以防埋鉆。在鉆進(jìn)過程中,及時繪制孔位處的地質(zhì)剖面圖,隨時補(bǔ)充損耗、漏失的泥漿,保證鉆孔中的泥漿濃度,防止發(fā)生坍孔、縮孔等質(zhì)量事故。
當(dāng)鉆孔距設(shè)計標(biāo)高1.0m時,注意控制鉆進(jìn)速度和深度,要防止超鉆,并核實(shí)地質(zhì)資料。鉆孔深度達(dá)到設(shè)計要求后,對孔深、孔徑和孔形等進(jìn)行檢查,確認(rèn)滿足設(shè)計要求后,進(jìn)行清孔。
(1)當(dāng)鉆孔深度達(dá)到設(shè)計要求后,立即進(jìn)行清孔。采用超聲波側(cè)壁探測儀對孔深、孔徑和孔形進(jìn)行檢查,確認(rèn)滿足設(shè)計要求后,報請監(jiān)理工程師批準(zhǔn),監(jiān)理工程師認(rèn)可后,立即進(jìn)行清孔。
(2)清孔采用換漿法進(jìn)行,即將鉆頭提升20-30cm,低速旋轉(zhuǎn),然后注入相對密度和粘度較小的稀泥漿,置換孔內(nèi)含碴的泥漿,嚴(yán)禁采用加深孔底深度的方法代替清孔。
(3)清孔時,將孔底鉆渣及泥砂等沉淀物清除。當(dāng)抽出的泥漿與換入的泥漿指標(biāo)相近,而且抽出的泥漿中固體顆粒的粒徑小于0.5mm時可以認(rèn)為清孔已滿足要求,停止清孔,下放鋼筋籠。
(4)鋼筋籠和導(dǎo)管安放完畢后,灌注水下混凝土前,測量出的沉渣厚度不得大于規(guī)范要求。否則立即進(jìn)行第二次清孔,第二次清孔利用導(dǎo)管安裝風(fēng)管,正循環(huán)清孔。直至達(dá)到規(guī)范要求。
(1)鋼筋籠長小于15m時整節(jié)制作,超過15m時分節(jié)制作,吊車起吊安裝就位。水下混凝土澆筑采用混凝土罐車運(yùn)輸,導(dǎo)管法澆筑水下混凝土。
(2)下放前檢查鋼筋籠垂直度,確保上、下節(jié)鋼筋籠對接時上下節(jié)中心線保持一致。
(3)鋼筋籠安裝到位后及時固定,防止脫落,將鋼筋籠主筋與鋼護(hù)筒焊接,防止混凝土灌注過程中鋼筋骨架上浮。
(4)設(shè)計預(yù)埋檢測管時,采用無縫鋼管,接頭采用套管焊接緊密,底部焊接鋼板封底,檢測管灌滿清水后再把頂部用鋼板焊接緊密。
(1)灌注前做好鋼筋籠防浮和防落措施的檢查,沉淀厚度的檢查。首批混凝土應(yīng)保證導(dǎo)管埋入深度不小于1m。水下混凝土灌注應(yīng)連續(xù)不斷的進(jìn)行。
(2)根據(jù)灌注高度進(jìn)行導(dǎo)管配置,最上面配置幾節(jié)短導(dǎo)管,便于拆除。然后安裝導(dǎo)管,對準(zhǔn)孔中心放入,避免提升導(dǎo)管時掛住鋼筋籠。
(3)導(dǎo)管下口離孔底25-40cm為宜,上口與儲料斗相連。
(4)導(dǎo)管安裝后,再次探測孔底沉渣厚度,如沉渣厚度超過設(shè)計要求,則進(jìn)行第二次清孔處理至合格為止。
(5)在水下混凝土灌注過程中,經(jīng)常用測繩探測孔內(nèi)混凝土面的標(biāo)高,及時調(diào)整埋管深度。埋管深度控制在1m-3m。并防止導(dǎo)管上浮,以免出現(xiàn)斷樁事故。
(6)水下混凝土灌注,連續(xù)有節(jié)奏地進(jìn)行,中途不得中斷,并盡量縮短拆除導(dǎo)管的間隔時間。當(dāng)導(dǎo)管內(nèi)混凝土不滿時,可徐徐灌注,以防產(chǎn)生高壓氣囊壓漏導(dǎo)管。為防止灌注過程中發(fā)生坍孔、縮孔,要保持孔內(nèi)水頭高度。
(7)鉆孔灌注樁水下灌注完成且混凝土強(qiáng)度達(dá)到2.5MPa后,即可拆除護(hù)筒。
(8)做好鉆孔灌注樁動測工作及下道工序的施工準(zhǔn)備。
按技術(shù)規(guī)范的要求檢查和驗(yàn)收混凝土的質(zhì)量,作好原材料及混凝土的取樣及試驗(yàn),并經(jīng)監(jiān)理工程師現(xiàn)場見證。
橋涵基礎(chǔ)始終圍繞嚴(yán)格控制基礎(chǔ)沉降、保證結(jié)構(gòu)耐久性、提高整體剛度和確保既有鐵路、公路、河流安全的原則來選擇施工方法和采取技術(shù)措施組織施工。本文所選取的案例中,橋梁樁基礎(chǔ)地質(zhì)以砂性土質(zhì)為主,局部存在液化砂土。以旋挖鉆、旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)為主力機(jī)型成孔,局部液化土質(zhì)地段采用套筒保護(hù)成孔;導(dǎo)管法水下混凝土灌注施工進(jìn)行處理,在確保工程質(zhì)量的前提下如期完成了施工任務(wù)。
[1]劉晟.清水浦大橋超深鉆孔灌注樁施工[J].公路,2011(4).
[2]劉九雙.鐵路橋梁鉆孔樁施工技術(shù)[J].城市建設(shè)理論研究:電子版,2011(13).
[3]陳永祥.橋梁施工風(fēng)險評估實(shí)用方法及在鉆孔灌注樁施工中的應(yīng)用[J].黑龍江交通科技,2012(6).