摘 要:文章用廈深鐵路(廣東段)XSGZQ-8標(biāo)段東沖特大橋?yàn)槔?,詳?xì)的介紹了沖擊鉆的施工工藝流程、操作要點(diǎn)和相應(yīng)的工藝標(biāo)準(zhǔn)等。
關(guān)鍵詞:橋梁;沖擊鉆;灌注樁
1 工程概況
廈深鐵路(廣東段)XSGZQ-8標(biāo)段東沖特大橋里程DK356+623~DK359+030.43,大橋全長2407米,共71跨。樁基采用C40鋼筋砼灌注樁,全部為陸地樁基礎(chǔ),共727根,19564延米,樁基砼方量14978立方米,最長樁基42m,最短6米。承臺(tái)為矩形C40鋼筋砼承臺(tái),砼11527立方米。橋墩采用圓端形實(shí)體橋墩和圓端形空心橋墩,橋臺(tái)為雙線矩形空心橋臺(tái),砼共24763立方米。連續(xù)梁砼2815立方米,簡支梁采用移動(dòng)模架法施工,32m梁每跨砼313立方米,24m的梁每跨砼256立方米,砼21227立方米。
2 施工方法及工藝要求
2.1 施工準(zhǔn)備
利用推土機(jī)和挖掘機(jī)進(jìn)行場地平整至設(shè)計(jì)要求標(biāo)高,鉆機(jī)設(shè)備進(jìn)場后進(jìn)行安裝調(diào)試并根據(jù)現(xiàn)場施工條件確定打樁順序。
2.2 埋設(shè)護(hù)桶
采用全站儀或GPS測定樁孔位置,埋設(shè)護(hù)樁,護(hù)筒內(nèi)徑比樁徑大40cm,根據(jù)地質(zhì)不同,護(hù)筒埋置深度也不同,護(hù)桶口必須高出地面50厘米,保持孔內(nèi)水位高于孔外水位或地面,增加孔內(nèi)水壓力,以便于保護(hù)孔壁,護(hù)筒頂面中心與設(shè)計(jì)樁位偏差不大于5cm,傾斜度不大于1%。
2.3 開挖泥漿池
選擇和備足良好的造漿粘土或膨潤土,造漿量為2倍的樁的砼體積,泥漿比重可根據(jù)鉆進(jìn)不同地層及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。
3 鉆孔
3.1 安裝鉆機(jī)
安裝鉆機(jī)之前要保證場地平整且有足夠壓實(shí)度,不會(huì)產(chǎn)生位移和沉陷,頂端用纜風(fēng)繩對稱拉緊,鉆頭與護(hù)筒中心偏差不得大于50mm。
3.2 沖孔
(1)機(jī)組人員檢查是否將護(hù)桶埋設(shè)好,然后測量人員復(fù)核護(hù)桶的中心坐標(biāo)和標(biāo)高,形成書面資料報(bào)驗(yàn)通過,施工員發(fā)放開孔通知單。(2)開孔:在開孔階段,3~4米深度范圍之內(nèi),沖孔要低垂密擊,利用較小的沖擊力,反復(fù)沖擊造壁,保持孔內(nèi)漿液面穩(wěn)定,不要沖擊過猛或者進(jìn)度太快,以免孔壁坍落。 (3)沖孔:經(jīng)開孔階段之后,開始進(jìn)入正常沖孔,此時(shí)可加快速度,提錘高度可增至2米以上,泥漿濃度相應(yīng)降低。在沖孔過程中,要時(shí)刻注意孔位的正確性,還要及時(shí)檢查鉆機(jī)設(shè)備,預(yù)防安全質(zhì)量事故發(fā)生。(4)泥漿補(bǔ)充與凈化:泥漿準(zhǔn)備充足,在整個(gè)鉆進(jìn)過程中,要嚴(yán)格觀察和檢測泥漿,控制泥漿量和泥漿指標(biāo)等,有效的防止孔壁坍塌,鉆頭被埋等問題,確保成孔的質(zhì)量和速度。
3.3 檢孔
鉆孔完成之后,需要用檢孔儀進(jìn)行檢孔,檢查各項(xiàng)指標(biāo)符合要求后,然后卸掉鉆孔機(jī),再進(jìn)行清孔。
3.4 清孔
第一次清孔:為及時(shí)清除鉆渣,防止孔壁坍塌,應(yīng)及時(shí)清孔。第一次清孔采用正循環(huán),在清孔過程中注意控制泥漿的各項(xiàng)指標(biāo)。清完成后,由相關(guān)人員進(jìn)行驗(yàn)收,驗(yàn)收合格后即可安放鋼筋籠。
3.5 鋼筋籠制作與安裝
鋼筋籠需要按設(shè)計(jì)及規(guī)范要求制作,并均勻設(shè)置吊環(huán)和保護(hù)層厚度控制件,鋼筋籠分節(jié)制作,每節(jié)7~10m為宜,兩節(jié)鋼筋籠接頭處采用焊接并互相錯(cuò)開。鋼筋籠分節(jié)制作完成后,運(yùn)至指定樁位,下放鋼筋籠,使其對準(zhǔn)孔中心位置,在下放過程中嚴(yán)防鋼筋籠碰壞孔壁,造成回沉值超標(biāo)或坍孔現(xiàn)象。為防止骨架變形,可在設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上適當(dāng)增加箍筋數(shù)量。
3.6 砼灌注
采用鋼導(dǎo)管法來進(jìn)行水下砼灌注,導(dǎo)管使用前,需按規(guī)范要求進(jìn)行試驗(yàn)。
3.6.1 安裝導(dǎo)管。(1)對導(dǎo)管的要求:導(dǎo)管采用φ25~φ30鋼管,每節(jié)2~3m,配1~2節(jié)1~1.5m的短管進(jìn)行調(diào)節(jié),導(dǎo)管必須平直無彎曲;為防止漏水漏漿,法蘭連接處要加橡皮墊片,所有螺栓要均勻擰緊;導(dǎo)管直徑要與樁徑及砼澆筑速度相適應(yīng)。導(dǎo)管使用前需要試拼,并進(jìn)行水密、承壓和接頭抗拉試驗(yàn)。導(dǎo)管組裝后軸線偏差不得超過鉆孔深的0.5%且不大于10cm,試壓力要求是孔底靜水壓力的1.5倍。(2)導(dǎo)管利用三腳吊架進(jìn)行安放。(3)導(dǎo)管應(yīng)安放在樁孔的中心,加以固定,導(dǎo)管接頭法蘭盤加錐形活套,底節(jié)導(dǎo)管下端不得有法蘭盤,導(dǎo)管安裝完后,導(dǎo)管底部距孔底250~400mm。
3.6.2 二次清孔。澆筑水下砼之前檢查沉渣厚度,若沉渣厚度不符合規(guī)范,應(yīng)進(jìn)行二次清孔。待二次清孔驗(yàn)收合格后方能澆筑砼。
3.6.3 首批封底砼。采用箭球、撥栓或開閥的方法灌注首批封底砼,計(jì)算首批封底砼數(shù)量,保證砼下落的沖擊能量可把泥漿從導(dǎo)管中排出,并保證導(dǎo)管埋入砼不小于1m。嚴(yán)格控制砼的塌落度,澆筑過程必須連續(xù),中途停歇不得超過半小時(shí),澆筑過程要控制導(dǎo)管埋深,嚴(yán)禁將導(dǎo)管拔出砼面。
3.6.4 水下砼澆筑。砼面升到鋼筋骨架下端時(shí),為避免鋼筋骨架上升,需減慢砼的灌注速度,以減小砼向上的沖擊力;當(dāng)孔內(nèi)砼進(jìn)入鋼筋骨架4m~5m以后,適當(dāng)提升導(dǎo)管,減小導(dǎo)管埋置長度;當(dāng)導(dǎo)管內(nèi)砼不滿,含有空氣時(shí),后續(xù)砼要徐徐灌入,以免在導(dǎo)管內(nèi)形成高壓氣囊,擠出管節(jié)間的橡皮墊,使導(dǎo)管漏水;澆筑砼的標(biāo)高應(yīng)比設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高加50cm~100cm,以保證砼成樁質(zhì)量。
3.7 施工中常見問題處理及注意事項(xiàng)
3.7.1 常見問題處理。(1)孔壁坍塌。有點(diǎn)時(shí)候由于工程地質(zhì)條件比較復(fù)雜或施工控制不當(dāng),在施工過程中容易發(fā)生坍孔。遇到這種問題時(shí),確定好坍孔的位置,將砂和粘土混合物回填到坍孔位置,再重新沖孔。(2)鉆頭偏移。在鉆進(jìn)過程中,局部巖層可能會(huì)造成鉆頭偏移,此時(shí)將鉆頭偏向一側(cè)或擊破碎石繼續(xù)鉆進(jìn)。(3)沖擊無法鉆進(jìn)。當(dāng)鉆機(jī)進(jìn)行沖孔鉆進(jìn)遇到地下有大面積的孤石時(shí),就會(huì)造成無法鉆進(jìn)的問題,在這種情況下,可以進(jìn)行水下爆破。
3.7.2 施工注意事項(xiàng)。(1)在成孔過程中,要嚴(yán)格控制泥漿的比重。(2)鋼筋籠制作及安放導(dǎo)管。a.鋼材進(jìn)場應(yīng)有合格證,每批鋼材必須經(jīng)過檢測中心檢驗(yàn),合格后方能使用。b.制作鋼筋籠時(shí),采用電焊連接,同一截面內(nèi)的鋼筋接頭不要多余鋼筋總根數(shù)的50%。c.鋼筋籠制作順直牢固,焊接應(yīng)該符合相關(guān)規(guī)定。d.鋼筋籠焊接應(yīng)該符合規(guī)范規(guī)定,不同焊接面和焊接點(diǎn)應(yīng)該對應(yīng)不同的電流,避免咬筋或焊接不牢靠;經(jīng)驗(yàn)收合格的鋼筋籠應(yīng)該單獨(dú)進(jìn)行標(biāo)記,未經(jīng)檢驗(yàn)的鋼筋籠不得進(jìn)入工地。(3)水下混凝土灌注控制。a.澆筑混凝土之前,在安放好的導(dǎo)管上要放一只料斗,料斗中的儲(chǔ)料要多于2.5m3,利用儲(chǔ)料的沖力將管底泥漿和沉渣沖離孔底,然后連續(xù)澆灌混凝土。b.澆筑混凝土?xí)r要注意堵管、脫節(jié)等現(xiàn)象的發(fā)生。拆管時(shí)應(yīng)嚴(yán)格注意控制導(dǎo)管的埋置深度,不得小于2.0m。c.混凝土澆筑時(shí)間不超過4個(gè)小時(shí),一般不超過其初凝時(shí)間。
在施工過程中要做到合理的控制施工質(zhì)量要點(diǎn),避免出現(xiàn)斷樁、夾泥、少灌和蜂窩等缺陷。在沖孔過程中,沖孔距離嚴(yán)重影響著施工的質(zhì)量,所以在施工過程中要嚴(yán)格控制沖孔的距離,它還影響著施工效益和問題。沖孔灌注樁極易造成導(dǎo)管底部混凝土施工振搗的不密實(shí),會(huì)出現(xiàn)較大的施工質(zhì)量問題,當(dāng)混凝土面上升至鋼筋籠內(nèi)2~3m時(shí),應(yīng)及時(shí)提升導(dǎo)管,防止鋼筋籠上浮。隨著混凝土面的上浮,孔內(nèi)壓力減小,樁上部混凝土不如下部密實(shí),此時(shí)應(yīng)該加大料斗的落差,上下提拉、晃動(dòng)導(dǎo)管。
4 結(jié)束語
我國地質(zhì)與水文復(fù)雜多樣,各類工程要求也不盡相同,沖擊鉆灌注樁技術(shù)為此提供了保障,沖擊鉆灌注樁技術(shù)是近年來橋梁建設(shè)中采用的基本方法之一,我們要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求和施工工藝規(guī)程進(jìn)行質(zhì)量控制,是提高沖擊鉆灌注樁技術(shù)的質(zhì)量的重要保證。
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