【摘要】市政橋梁的鉆孔灌注樁在施工中占有重要的地位,本篇文章從市政橋梁鉆孔灌注樁的施工工藝入手, 為了確保市政橋梁工程質(zhì)量,該文章對(duì)市政橋梁主要工序質(zhì)量控制進(jìn)行詳細(xì)描述,對(duì)質(zhì)量控制效果進(jìn)行了檢測(cè),檢測(cè)結(jié)果符合規(guī)范要求。
【關(guān)鍵詞】鉆孔灌注樁;施工工藝;質(zhì)量控制
1.工程概況
該工程位于固原市火車站西側(cè),距離火車站約150m,是火車站西側(cè)城市主干路北環(huán)路上的重要橋梁,跨越現(xiàn)狀河道清水河,是河西通往固原市火車站的主要通道。
橋梁全長(zhǎng)164米,引道長(zhǎng)462.358米,設(shè)計(jì)車速為50km/h,火車站大橋橋梁寬為29米。,橋型采用天鵝型斜拉式連續(xù)梁橋,橋梁結(jié)構(gòu)受力結(jié)構(gòu)為連續(xù)梁,跨徑為4×41米,主橋采用預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁,橋面以上橋塔采用鋼箱截面,橋面以下為混凝土結(jié)構(gòu),樁基為鉆孔灌注樁。
2.施工工藝(見下圖2.1)
圖2.1 鉆孔灌注樁施工工藝流程
3.主要施工質(zhì)量控制
3.1鉆孔施工質(zhì)量控制
在鉆孔過程中,應(yīng)采取減壓鉆進(jìn),孔底承受的鉆壓不能超過鉆桿、鉆錐和壓塊重量之和的60%,以避免和減少斜孔、彎孔和擴(kuò)孔現(xiàn)象。在成孔時(shí)應(yīng)盡量避免孔底沉渣過多、孔壁坍塌、擴(kuò)徑和縮徑等不良現(xiàn)象來(lái)影響樁基承載能力。其控制方法如下:
3.1.1孔底沉渣控制
孔底沉渣是影響樁承載能力的重要因素,按規(guī)定,水下砼灌注摩擦樁樁底沉渣厚度應(yīng)≤0.5D,但在實(shí)際施工過程中,常有樁底沉渣不能滿足要求的現(xiàn)象發(fā)生,主要原因是泥漿性能不符合要求(主要指標(biāo)是泥漿比重和粘度)。實(shí)際施工時(shí),施工單位應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡叵滤桓叩秃偷貙臃€(wěn)定情況來(lái)確定泥漿的比重和粘度,切勿盲目設(shè)置。若泥漿設(shè)置過稀,則攜渣能力不夠;若泥漿設(shè)置過稠,則孔壁會(huì)形成一層厚厚的泥皮,降低了摩擦樁的承載力。第一次清孔時(shí)必須不斷補(bǔ)充新鮮泥漿,將孔內(nèi)含砂量大、性能差的泥漿置換出來(lái);二次清孔時(shí)宜用泵吸及循環(huán)清孔(若采用正循環(huán)清孔,要排出巖渣和泥團(tuán),須加大泥漿比重和粘度,并且清孔的速度慢)。鉆孔結(jié)束后,應(yīng)對(duì)終孔進(jìn)行驗(yàn)收,須嚴(yán)格檢測(cè)鉆桿和鉆頭或測(cè)繩長(zhǎng)度的準(zhǔn)確性,杜絕以超深來(lái)抵消孔底淤積。
3.1.2孔壁坍塌控制
出現(xiàn)未知的不良地質(zhì)情況、鋼護(hù)筒未按規(guī)定埋設(shè)、泥漿粘度不夠、護(hù)壁效果不佳、孔口周圍排水不良或下放鋼筋籠及升降機(jī)具時(shí)碰撞孔壁等,都能產(chǎn)生孔壁坍塌、堆鉆、卡鉆事故。為解決和避免此類現(xiàn)象:首先,必須熟悉工程地質(zhì)報(bào)告,對(duì)鉆孔的地質(zhì)情況做到心中有底。其次,按規(guī)定埋設(shè)鋼護(hù)筒,保證孔口排水良好;鋼筋籠焊接牢固、成籠圓直,下放時(shí)必須保持順直,防止偏斜。再次,出現(xiàn)特殊地層時(shí)采用優(yōu)質(zhì)沖洗液護(hù)壁,或用正循環(huán)鉆進(jìn)、反循環(huán)排渣來(lái)抑制不穩(wěn)定段地層的坍塌。最后,在不穩(wěn)定的地層中,不要過早換漿,可在下完鋼筋籠后第二次清孔時(shí)替換高比重的泥漿,并及時(shí)灌注混凝土,減少沉渣時(shí)間,確保樁身質(zhì)量。
3.1.3擴(kuò)徑和縮徑控制
擴(kuò)徑、縮徑都是由于成孔直徑不規(guī)則出現(xiàn)擴(kuò)孔或縮孔及其它不良地質(zhì)現(xiàn)象引起的。擴(kuò)孔一般是鉆頭振動(dòng)過大、偏位或孔壁坍塌造成的;縮徑是由于鉆頭磨損過甚、焊接不及時(shí)或地層中有遇水膨脹的軟土、粘土泥巖造成的。擴(kuò)徑會(huì)增加砼灌注量,縮徑會(huì)減小樁的承載能力,故必須采取有力措施加以控制。為避免擴(kuò)徑現(xiàn)象:首先,應(yīng)先檢查鉆機(jī)是否固定、平穩(wěn),采用減壓鉆進(jìn),防止鉆頭擺動(dòng)或偏位,成孔過程中要徐徐鉆進(jìn),以利形成良好的孔壁。其次,要始終保持適當(dāng)?shù)哪酀{比重和足夠的孔內(nèi)水位,確保孔內(nèi)泥漿對(duì)孔壁有足夠的壓力。為解決縮徑現(xiàn)象,工作人員應(yīng)及時(shí)詳細(xì)了解地質(zhì)資料,判別是否有遇水膨脹等不良土層。如有應(yīng)采用失水率小于3~5ml/30min的優(yōu)質(zhì)泥漿進(jìn)行護(hù)壁,經(jīng)常校正鉆頭直徑,確保鉆頭直徑比成孔直徑小于20~25mm。
3.2 鋼筋籠的制作和吊放
鋼筋籠制作質(zhì)量和吊放。鋼筋籠制作前首先要檢查鋼材的質(zhì)保資料,檢測(cè)試驗(yàn)合格后,按設(shè)計(jì)和施工規(guī)范要求對(duì)鋼筋的品種、規(guī)格、數(shù)量、長(zhǎng)度進(jìn)行驗(yàn)收和制作質(zhì)量檢查。在驗(yàn)收中還要特別注意鋼筋籠吊環(huán)長(zhǎng)度能否使鋼筋準(zhǔn)確地吊放在設(shè)計(jì)標(biāo)高上。在鋼筋吊放過程中,應(yīng)逐節(jié)驗(yàn)收鋼筋籠的連接焊縫質(zhì)量,對(duì)質(zhì)量不符合規(guī)范要求的焊縫、焊口則要進(jìn)行補(bǔ)焊。同時(shí)要注意鋼筋籠能否順利下放,沉放時(shí)不能碰撞孔壁;當(dāng)?shù)醴攀茏钑r(shí),不能加壓強(qiáng)行下放,因?yàn)檫@將會(huì)造成坍孔、鋼筋籠變形等現(xiàn)象,應(yīng)停止吊放并尋找原因,如因鋼筋籠沒有垂直吊放而造成的,應(yīng)提出后重新垂直吊放;如果是成孔偏斜而造成的,則要求進(jìn)行復(fù)移、糾偏,再吊鋼筋籠。鋼筋籠接長(zhǎng)時(shí)要加快焊接時(shí)間,盡可能縮短沉放時(shí)間。
3.3砼灌注質(zhì)量控制
3.3.1原材料控制
在工程中所采用的原材料質(zhì)量必須進(jìn)行嚴(yán)格控制,特別是黃砂要過篩去除各種雜質(zhì),細(xì)度模數(shù)符合規(guī)范要求;碎石要沖洗干凈,級(jí)配符合設(shè)計(jì)要求。水泥要正規(guī)廠家生產(chǎn),三證俱全。待黃砂、碎石、水泥符合試驗(yàn)要求后方可使用,拌制時(shí)須嚴(yán)格按試驗(yàn)單中配合比配制,決不能有一絲馬虎。
3.3.2主要環(huán)節(jié)控制
對(duì)各項(xiàng)操作機(jī)械均需進(jìn)行嚴(yán)格檢查,包括:漏斗底口的隔水設(shè)施、翻斗車的性能、攪拌機(jī)的試運(yùn)轉(zhuǎn)、吸泥泵、清水泵、高壓水管及備用發(fā)電機(jī)等各種處理故障的設(shè)備,以防萬(wàn)一。導(dǎo)管使用前應(yīng)分清長(zhǎng)短、分別編號(hào),以利于計(jì)量埋深值,每次澆筑卸管后均應(yīng)立即沖洗干凈。按《規(guī)范》要求,首批混凝土的數(shù)量應(yīng)滿足導(dǎo)管初次埋置深度≥1.0m ,因而須準(zhǔn)確計(jì)量導(dǎo)管上口漏斗的斗容量。容量不夠的,應(yīng)及時(shí)采取措施加以調(diào)整,保證首灌混凝土的沖擊力和排淤能力。開澆前還應(yīng)測(cè)量孔底沉淀厚度,保證不大于規(guī)定值。如果超過規(guī)定值,應(yīng)再次清孔。
3.3.3坍落度控制
混凝土的坍落度對(duì)成樁質(zhì)量有直接影響,坍落度合理的混凝土應(yīng)是拌和均勻、和易性好、內(nèi)阻小、初凝時(shí)間長(zhǎng)、潤(rùn)滑性好且有較好的觸變性能,它可有效地保證混凝土灌注性、連續(xù)性和密實(shí)性,一般控制在18~20cm的范圍內(nèi)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),除首批混凝土數(shù)量滿足埋深要求外,可適當(dāng)增加一點(diǎn)水泥量及含砂量,以保證其和易性和流動(dòng)性,使以后澆入的混凝土容易頂升;若首批混凝土的初凝時(shí)間早于灌注全部砼所需的時(shí)間,則首批混凝土中還得摻入緩凝劑,以保障質(zhì)量。
3.3.4導(dǎo)管埋深控制
導(dǎo)管底端在混凝土面以下的深度是否合理關(guān)系到成樁的質(zhì)量,必須予以嚴(yán)格控制.,提升時(shí)須符合以下原則:①每次卸掉的導(dǎo)管長(zhǎng)度應(yīng)和澆入的混凝土上升高度相對(duì)應(yīng);②必須保證導(dǎo)管埋深在2~6m范圍內(nèi)。這就要求我們每次下料后,都應(yīng)準(zhǔn)確測(cè)定混凝土面的上升高度,計(jì)算導(dǎo)管埋深,從而確定導(dǎo)管拆卸的節(jié)數(shù)并作好拆卸記錄,防止導(dǎo)管拔出砼面而成斷柱。
3.3.5鋼筋籠上浮控制
在混凝土澆至鋼筋籠位置時(shí),應(yīng)放慢混凝土澆筑速度,使導(dǎo)管有較大的埋深,待混凝土表面進(jìn)入鋼筋骨架一定深度后,再提升導(dǎo)管口控制在最小埋深,使導(dǎo)管口高于鋼筋籠底骨架一定距離繼續(xù)灌注,防止鋼筋籠被頂托上升。
3.3.6樁頂質(zhì)量控制
《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94-2008規(guī)定樁頂標(biāo)高應(yīng)預(yù)加0.5~1.0m ,需開挖基坑后鑿除質(zhì)量不高的一部分樁頭,進(jìn)而保證樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高和樁身砼質(zhì)量。在灌注樁施工中,要想保證樁頭的質(zhì)量,必須控制好最后一次灌注量,樁頂不得偏低,鑿出浮漿高度后必須保證暴露的樁頂砼達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度值。
4.質(zhì)量效果檢查
項(xiàng)目管理人員協(xié)同檢測(cè)中心人員按照《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》的要求,對(duì)部分樁進(jìn)行了應(yīng)變檢測(cè),結(jié)果全部合格,樁體完整性較好,確保了超聲波透射法的檢測(cè)工作。
圖4.1 樁基應(yīng)變檢測(cè)、聲測(cè)檢測(cè)
5 結(jié)術(shù)語(yǔ)
通過以上所描述,鉆孔灌注樁的施工工藝和施工質(zhì)量可以說是市政橋梁施工關(guān)鍵一步,在施工中應(yīng)對(duì)鉆孔灌注樁的施工各道工序加以有效地質(zhì)量控制,所以在橋梁鉆孔灌注樁的施工過程中,為了可以保證施工安全的有序進(jìn)行,要對(duì)施工的技術(shù)進(jìn)行合理的利用,把握好施工工藝的準(zhǔn)確度,這樣才可以更好的建成高品質(zhì)的橋梁工程。
參考文獻(xiàn)
[1] 胡海濱.沖孔灌注樁頂冒漿分析與質(zhì)量控制的施工技術(shù)[J].中國(guó)水運(yùn),2013(08)
[2] GB50204-2002, 混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].
[3] GB50300-2011, 建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)[S].
作者簡(jiǎn)介:劉鳳英(1975—),女,河北省景縣人,高級(jí)工程師,現(xiàn)從事工程技術(shù)工作。