許旭
摘 要 隨著道路交通工程規(guī)模的不斷擴(kuò)大,我國橋梁工程施工技術(shù)水平也得到了極大的提升,特別是橋梁樁基施工技術(shù)已經(jīng)愈加成熟。作為道路橋梁工程施工的重要環(huán)節(jié),樁基施工技術(shù)水平的高低對道路交通行業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要。為此,本文在深入了解工程案例的基礎(chǔ)上,通過規(guī)范樁基施工工藝,提高樁基施工技術(shù)科技含量,才能推動施工技術(shù)的全面進(jìn)步,才能提高道路工程施工的整體技術(shù)水平。
關(guān)鍵詞 道路橋梁工程;樁基施工;工程概況;施工工藝;鋼護(hù)筒;埋設(shè);鉆機(jī)選型
中圖分類號 U4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 2095-6363(2016)01-0055-02
在交通需求快速增長的同時,橋梁跨度與基礎(chǔ)入水深度也不斷增加,特別是近幾年,伴隨海灣、海峽、跨江大橋建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,使得深水基礎(chǔ)創(chuàng)新力度快速加大,由初期的深箱、沉井基礎(chǔ)向管柱及多種組合基礎(chǔ)形式發(fā)展,并逐漸發(fā)展為雙承臺管柱、地下連續(xù)墻等各種基礎(chǔ)形式,以此滿足各種復(fù)雜施工條件的需求。作為整個橋梁的基礎(chǔ)部分,樁是向土內(nèi)埋入的柱形桿件,其作用為向深部堅硬、壓縮性小的土層、巖層內(nèi)傳遞上部結(jié)構(gòu)荷載。樁基礎(chǔ)的構(gòu)成部分主要包含基樁、樁頂連接的承臺。如土內(nèi)埋設(shè)所有樁身,承臺底面可接觸土體,則被叫做低承臺樁基,如樁身上部位于地面上方而承臺底高于地面,就被叫做高承臺樁基。為更好地確保工程建設(shè)的質(zhì)量、延長其使用年限,要求道路橋梁樁基工程施工建設(shè)時,應(yīng)與其樁基特點相結(jié)合,科學(xué)規(guī)劃施工方案,才能確保樁基施工工藝的合理性,才能確保工程建設(shè)的安全性,才能推動整個道路交通事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
1 工程概況
該公路工程,海拔高度為1到5米之間,路段范圍內(nèi)具有復(fù)雜交錯的水網(wǎng),地下水埋置極淺,為0.28到3.25米之間。受施工現(xiàn)場地形的制約,該橋位具有較為簡單的巖土性,第四系覆蓋層主要為人工填土層、沉積層。白堊系砂巖、泥質(zhì)粉砂巖為其基巖主要構(gòu)成部分。根據(jù)工程建設(shè)具體情況,鉆孔樁為該橋梁施工基礎(chǔ),164根樁為全橋所需總量,其中16根為直徑120厘米,23根為140厘米,25根為160厘米。
2 道路橋梁樁基施工工藝
2.1 鋼護(hù)筒施工
由后場鋼結(jié)構(gòu)加工場進(jìn)行鋼護(hù)筒加工,要求必須對橢圓度、焊縫等指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格控制,并選取平板車向各施工點進(jìn)行運輸。
1)樁基鋼護(hù)筒埋設(shè)。首先清理干凈施工樁位雜物,并做好平整場地工作,隨后對其樁位進(jìn)行測量放樣及鋼護(hù)筒埋設(shè)。相比樁徑,護(hù)筒內(nèi)徑需多出20厘米左右,6毫米為其壁厚。50毫米為鋼護(hù)筒埋設(shè)平面誤差范圍,豎直線傾斜度需控制在1%以下。高度則需比地面多出0.3米,按照設(shè)計規(guī)定、樁徑與水文地質(zhì)狀況等對埋設(shè)護(hù)筒深度進(jìn)行有效控制,2到4米為埋設(shè)深度,粘質(zhì)土則需填筑于護(hù)筒底部、周圍并進(jìn)行分層夯實工作。
2)樁基護(hù)筒下放。通過導(dǎo)向架對水上鋼護(hù)筒下放垂直度進(jìn)行有效控制,一般選取DZ90振動錘進(jìn)行鋼護(hù)筒下放施工。相比施工樁徑鋼護(hù)筒直徑需多出20厘米,16毫米為其壁厚。為確保施工質(zhì)量,要求加工使用的鋼護(hù)筒鋼板必須具備較高平直度,如表面銹蝕或受傷則不能使用。鋼護(hù)筒端面平面需垂直于管線,焊縫需與施工要求相符,管節(jié)對口拼接管徑誤差需控制在3毫米以下。完成加工作業(yè)后,需進(jìn)行內(nèi)撐焊接,避免變形情況出現(xiàn)于堆放、轉(zhuǎn)運過程中,在下放施工中內(nèi)撐需進(jìn)行切除作業(yè)。
下放鋼護(hù)筒前,可通過全站儀進(jìn)行護(hù)筒導(dǎo)向架安裝情況的確定,測量位置符合施工要求,平臺鋼護(hù)上需固定限位架,并通過履帶吊與振動錘配合將其打入。下沉施工中,利用導(dǎo)向架制約作業(yè),將鋼護(hù)筒平面位置偏差控制在5厘米以下,傾斜度則控制于1%以,該施工過程中應(yīng)防止任何階段出現(xiàn)鋼護(hù)筒變形情況。
2.2 鉆機(jī)選型與配置
按照該工程地層狀況與鉆孔深度,該橋梁可選取沖擊鉆機(jī)進(jìn)行樁基施工,一般選取質(zhì)量良好的水泥漿護(hù)壁,其沖擊鉆機(jī)機(jī)械性能狀況如表1所示。遵循工期規(guī)定,基礎(chǔ)施工中,為確保樁基施工進(jìn)度、質(zhì)量,可合理配置起重機(jī)具,該工程需進(jìn)行25T汽車吊2臺配置。
表1 沖擊鉆機(jī)機(jī)械性能
2.3 泥漿配置
一般在外圍、鉆機(jī)前進(jìn)方向放置泥漿處理器、泥漿池。選取正循環(huán)方法作為循環(huán)系統(tǒng),泥漿池內(nèi)泥漿利用水泥泵、泥漿管向孔底噴射,以此將有相應(yīng)沖擊力的產(chǎn)生,并達(dá)到上浮鉆渣的作用。橋梁樁基鉆孔施工的主要方式來源于泥漿靜壓力、泥皮護(hù)壁,要求泥漿質(zhì)量符合施工規(guī)定,原材料包含膨潤土、陶土等,CMC\FCL\NaCO3\PHP等為樁基施工選取的主要處理劑。該工程選取泥漿護(hù)壁方式進(jìn)行鉆孔,按照鉆進(jìn)地層現(xiàn)狀,為確保鉆孔質(zhì)量,需選取低固相聚丙烯酰胺泥漿進(jìn)行施工,要求其泥漿性能與以下指標(biāo)相符。
每立方厘米1.2—1.4克為泥漿比重范圍;
22—30S為粘度范圍;
4%以下為含砂率;
95%為最小膠體率;
30分鐘20毫升為最大失水率;
30分鐘3毫米為最大泥皮厚度;
3到5pa為靜切力范圍;
8到11為PH值。
2.4 鉆進(jìn)成孔
開孔施工中,可選取0.6到1米之間的低沖程沖擊,向地層內(nèi)將整個鉆頭全部均衡鉆入,隨后選取1.3米大沖程、高頻次沖孔。沖孔用于覆蓋層時,可選取0.6到1,米沖程。向基巖位置沖孔時,應(yīng)選取小沖程再選取大沖程施工。該過程應(yīng)確保護(hù)筒內(nèi)泥漿在地下水位以上,穩(wěn)定孔壁。
鉆進(jìn)松散地層時,需將泥漿濃度適當(dāng)加大,防止塌孔現(xiàn)象的出現(xiàn)。通過泥漿性能調(diào)整可對鉆進(jìn)需求進(jìn)行最大限度滿足,封堵時可進(jìn)行粘土、水泥拋填。鉆進(jìn)一定時間后,應(yīng)通過提升鉆機(jī)對鉆頭、鋼絲繩進(jìn)行檢查,并修補鉆頭,確保鉆頭直徑在設(shè)計樁徑以上,修補鉆頭后需進(jìn)行下鉆鉆進(jìn)施工,并將鉆頭緩慢下放,如不能順利下放鉆頭,可選取小沖程進(jìn)行沖擊掃孔,隨時對卡鉆現(xiàn)象加以重視。在孔底放置鉆頭后,可選取小沖程—大沖程施工,要求沖孔樁成孔必須符合表2相關(guān)規(guī)定。
2.5 終孔與第一次清孔
鉆孔深度符合設(shè)計規(guī)定后,需詳細(xì)檢查孔深、孔徑與孔形,確保其符合施工規(guī)定后才能進(jìn)行清孔施工。一般選取測繩吊錘的方式進(jìn)行孔深探底,長度則需選取長鋼尺進(jìn)行測量。選取外徑鉆孔樁鋼筋籠作為孔徑、孔形,檢測時選取的機(jī)器為鋼筋探孔器,焊接時選取螺紋鋼筋(22直徑)。
按照成孔施工規(guī)定與樁基具體情況,選取正循環(huán)換漿法進(jìn)行清孔施工??椎壮猎穸?、泥漿比重與泥漿性能在清孔施工中應(yīng)不斷測量,確保其各項指標(biāo)符合施工規(guī)定后,才能停止清孔,以此避免孔壁坍塌情況的
出現(xiàn)。
2.6 下放鋼筋籠
下放鋼筋籠需進(jìn)行鋼鉗準(zhǔn)備,并在樁位上固定板凳。通過測量人員進(jìn)行板凳定位放點,拉線時可利用測量放樣點,完成固定板凳工作后,可通過龍門將第一節(jié)鋼筋籠起吊下放,該過程要求2個吊點先將其起吊距離地面1米位置,低端不動,頂端起吊到鋼筋籠位置,并確保其垂直度。
完成第一節(jié)鋼筋籠下放工作后,可通過板凳固定鋼筋籠,隨后進(jìn)行第二節(jié)鋼筋籠起吊。該過程需將鋼筋保護(hù)圈套在接觸地面的一端。垂直吊至鋼筋籠后,2節(jié)鋼筋籠應(yīng)對齊。頂節(jié)下放到平臺面80厘米后,可進(jìn)行鋼筋焊接(4條),以此作為鋼筋籠吊筋,根據(jù)設(shè)計計算吊筋長度,并做好下料工作。
2.7 下放導(dǎo)管與二次清孔
選取無縫鋼管(直徑273毫米)制作導(dǎo)管,選取粗螺紋連接導(dǎo)管接頭,水密承壓、接頭抗拉試驗需在導(dǎo)管使用前進(jìn)行。導(dǎo)管配置需按照孔深確定,8米為該工程導(dǎo)管底節(jié)長度,導(dǎo)管下放時,需要對各個導(dǎo)管節(jié)長與安裝程序進(jìn)行確定,連接導(dǎo)管時,必須清理干凈接頭位置,確保密封圈無受損情況,并進(jìn)行黃油涂抹工作。
30到50厘米為導(dǎo)管與孔底間的距離,導(dǎo)管向孔底下放時,必須嚴(yán)格遵循施工地面標(biāo)高對導(dǎo)管整體長度進(jìn)行確定。完成下放導(dǎo)管工作后,需對孔深、孔底沉渣厚度進(jìn)行再次測量,如不符合施工規(guī)定,需通過導(dǎo)管再次進(jìn)行清孔作業(yè),也就是二次清孔,只有確保其符合施工規(guī)定,才能停止清孔作業(yè)。
2.8 水下混凝土灌注
根據(jù)樁基類型不同,其選取的灌注時間也不盡相同。水下混凝土灌注前,應(yīng)在18到22厘米之間控制其坍落度,12小時為其最短初凝時間。選取隔水剪球法作為樁基混凝土施工方式,并確保埋管深度超過2米。完成樁基成孔作業(yè)后,可通過泥漿泵向泥漿池內(nèi)灌入翻起的泥漿,并通過密封泥漿車將多余泥漿運出。
3 結(jié)束語
綜上所述,隨著國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,在道路橋梁工程施工中存在越來越多的質(zhì)量問題,這些問題的大量存在給人們的居住及工作增添了安全隱患。為提高道路橋梁工程的整體質(zhì)量,施工企業(yè)必須找出原因,從根本上規(guī)范道路橋梁工程施工流程。這樣才能確保工程施工的整體質(zhì)量,延長工程的使用周期,促進(jìn)企業(yè)的高速發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]黃順兵.高性能混凝土在路橋工程施工中的應(yīng)用[J].交通世界(建養(yǎng).機(jī)械),2012(06).
[2]王斌,沈健.路橋樁基施工中混凝土技術(shù)的研究[J].中華民居(下旬刊),2013(01).