姚金水 王玉良
引言
在國家大規(guī)?;A(chǔ)設(shè)施建設(shè)的背景下,橋梁工程占據(jù)了很大的比例,而樁基工程作為橋梁工程的重要分部工程,是保證橋梁工程安全性、耐久性的重要工序。平玉立交項(xiàng)目位于廣西壯族自治區(qū)南寧市五象新區(qū)平樂大道與玉洞大道交叉口,地層溶洞較多,溶洞地層樁基施工困難,在施工過程中我們總結(jié)了一些經(jīng)驗(yàn),探討在溶洞多發(fā)區(qū)樁基施工的一些方法。以及在施工過程中應(yīng)注意的問題和質(zhì)量控制要點(diǎn)。希望能在以后的工作中能夠更好的應(yīng)用。
平玉立交工程階段設(shè)計(jì)共布置橋梁地質(zhì)鉆孔241個(gè),由于部分鉆孔位于民房或池塘內(nèi),尚不具備進(jìn)場鉆探條件,故至目前為止尚有101個(gè)鉆孔無法鉆探。在樁基施工前須上報(bào)業(yè)主單位,配合業(yè)主單位對未取得地質(zhì)資料的墩臺進(jìn)行補(bǔ)鉆,以確定該區(qū)域?qū)嶋H地質(zhì)情況。根據(jù)目前完成的部分鉆孔揭示,場區(qū)內(nèi)的巖土層可分為填土淤泥層、沖積層及基巖層。本地區(qū)主要水系為邕江,與橋址相距3.5km,對橋址場地影響不大。本區(qū)地下水類型主要為基巖裂隙潛水(巖溶水),第四系覆蓋層中孔隙潛水一般較貧乏。據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告揭示,各鉆孔均未遇見地下水;但調(diào)查結(jié)果顯示,地下水水質(zhì)具有一定的腐蝕性。由于工程水文地質(zhì)較為復(fù)雜,在處理溶洞樁基時(shí)難度較大。以下本文就主要對本工程的樁基處理施工問題進(jìn)行探究。
1、溶洞的形態(tài)分析及施工方法
一般來講,在溶洞樁基施工中可采取的施工方法有三種,分別是常規(guī)成孔法、片石粘土筑壁法、鋼護(hù)筒跟進(jìn)法。在具體的施工中,需要根據(jù)地形條件合理選擇施工方法,以保證施工質(zhì)量。在工程的施工中,施工人員嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)圖紙和施工方案要求進(jìn)行施工,但是由于溶洞形態(tài)較為復(fù)雜,在施工中還是存在了一定的問題,需要采取一定處理措施。
1.1在對小溶洞進(jìn)行處理的時(shí)候,我們可以采用注漿的辦法,經(jīng)過成孔處理,來穿過小溶洞,如果遇到洞內(nèi)沒有碎石或者干沙等填充物的情況,需要進(jìn)行填充以后在進(jìn)行注漿處理。
1.2如何對空的溶洞進(jìn)行填充也是我們常見的問題,通常可以選擇適合的孔位,通過鋼套管將沙子和碎石進(jìn)行灌注,灌注后需要用壓風(fēng)機(jī)把干沙進(jìn)行處理,可以利用其他孔作為減壓途徑,來讓填充更穩(wěn)定。填充后達(dá)到施工要求在進(jìn)行灌漿處理。
1.3對于一些溶槽、溶溝、小裂隙等,沖孔時(shí)可采取投放片石、粘土,甚至投入整袋水泥堵塞起到護(hù)壁作用,保證泥漿不流失,使鉆孔順利通過巖溶區(qū)。樁基套管鋼護(hù)筒要求φ1500mm樁的套管鋼護(hù)筒的內(nèi)徑為1700mm,采用10~12mm厚的鋼板卷制而成。采用的鋼護(hù)筒長度為8~24m,分節(jié)運(yùn)到現(xiàn)場。有大溶洞需要打鋼護(hù)筒的樁基,先用φ1700mm的樁機(jī)錘成孔至溶洞頂,采用60kW以上的振動錘和30t以上的吊機(jī)配合打設(shè)鋼護(hù)筒。鋼護(hù)筒采用分節(jié)吊裝焊接,分節(jié)高度為4.0m,孔口對焊,振打入樁孔內(nèi),一般每節(jié)振打只需5~20分鐘。
2、施工中出現(xiàn)的問題及處理方法
施工過程中,曾發(fā)生過以下幾方面的情況,按相應(yīng)要求采取了巖溶地區(qū)樁基沖樁施工技術(shù)處理,取得很好的施工效果:
2.1原設(shè)計(jì)樁底巖層不好。多次遇到?jīng)_孔快到終孔標(biāo)高時(shí),但巖樣不是微風(fēng)化巖,不能終孔,需超前鉆取樣重新確定樁底標(biāo)高。
2.2意外跑漿。地質(zhì)資料揭示無溶洞或只有很小的溶洞,但突然發(fā)生跑漿,估計(jì)是擠破了旁邊大溶洞的洞壁,或小溶洞與旁邊的大溶洞是相連的。采取投放片石、碎石夾粘土,甚至投入整袋水泥堵塞起到護(hù)壁作用,使鉆孔順利通過巖溶區(qū)。
2.3遇到巖面是斜面,發(fā)生了偏孔,應(yīng)低錘輕沖擊、慢沖擊,要多次拋塊石糾斜,因?yàn)榇蛐睅r應(yīng)低錘輕沖擊、慢沖擊。
2.4遇到較大的土洞、空溶洞時(shí),或連體薄層深洞迅速跨塌,出現(xiàn)掉錘現(xiàn)象,在快到溶洞項(xiàng)板2m距離位置時(shí)應(yīng)低錘輕沖擊、慢沖擊,減少溶洞大面積跨塌錘現(xiàn)象。
3、坍孔的預(yù)防及處理
3.1預(yù)防坍孔的方法
(1)在地下水可以控制的情況下,可優(yōu)先考慮人工挖樁砼護(hù)壁,穿過透水層座落在不透水的土層上,這種方法預(yù)防坍孔比較有效。練屋中橋和橫石水大橋都采用了人工挖孔砼護(hù)壁,并且都座落在亞粘土層,即使溶洞漏水很厲害,在回填片石粘土反復(fù)沖擊反復(fù)漏水的情況下,仍未出現(xiàn)坍孔現(xiàn)象。(2)采用沖擊鉆沖孔施工時(shí),可將鋼護(hù)筒座落在亞粘土層上,再繼續(xù)沖擊成孔,也可避免坍孔。(3)發(fā)現(xiàn)漏漿及時(shí)補(bǔ)水。
3.2坍孔的處理方法
(1)當(dāng)成孔深度不大時(shí),可全孔回填粘土,并暫停一段時(shí)間后,再深埋鋼護(hù)筒不透水層方可重新鉆孔。(2)當(dāng)成孔深度較大時(shí),可將鋼護(hù)筒一直座落在坍孔的嗽叭口下緣的亞粘土層上,護(hù)筒周圍回填粘土,擠實(shí),再重新鉆孔。
4、工程質(zhì)量關(guān)鍵點(diǎn)控制和預(yù)防措施
4.1質(zhì)量關(guān)鍵點(diǎn)控制措施
作為質(zhì)量管理的關(guān)鍵環(huán)節(jié),對本工程實(shí)施過程中各分項(xiàng)的關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行逐一識別,樁基礎(chǔ)工程的質(zhì)量保證措施如下:①選用合適的鉆機(jī)類型、鉆頭形式;②鉆孔過程中加大樁基直徑、垂直度的檢測頻率;③制備性能優(yōu)良的泥漿,按照相關(guān)規(guī)范要求的方法、頻率進(jìn)行泥漿性能檢測;④鋼筋籠的制造嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙要求進(jìn)行,并采取有效措施,保證保護(hù)層厚度;⑤灌注混凝土用導(dǎo)管進(jìn)行水密試驗(yàn);⑥水下混凝土的灌注嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行。
4.2質(zhì)量病害預(yù)防措施
4.2.1鉆孔樁樁底沉渣厚度超過允許值。為了避免這一質(zhì)量病害的發(fā)生,必須要在鉆孔施工中做好清孔工作,由專人負(fù)責(zé)檢查樁底沉淀土的厚度,確保其符合設(shè)計(jì)要求。另外,在清孔后,要盡快的組織混凝土澆筑,避免清孔后長期處于空置狀態(tài)。4.2.2鉆孔樁鋼筋籠保護(hù)層厚度不足。鋼筋籠嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)尺寸加工制作,控制鋼筋籠的圓整度,限位鋼筋或墊塊數(shù)量及位置安放正確。在運(yùn)輸、吊裝鋼筋籠時(shí)防止鋼筋籠變形,保證鋼筋籠的垂直度。
5、結(jié)語
通過實(shí)踐發(fā)現(xiàn)的幾例溶洞樁基質(zhì)量問題進(jìn)行具體分析,共同總結(jié)施工的方法,查找發(fā)生質(zhì)量問題的原因,力求促進(jìn)施工管理水平,特別是大面積施工開展時(shí),及早發(fā)現(xiàn)問題、分析問題,采取糾正措施,就能夠在今后的施工中避免這些問題的發(fā)生,從而不斷提升橋梁工程施工技術(shù)水平。