黃才明
(貴州省公路工程集團(tuán)有限公司,貴州 貴陽 550001)
橋梁沖擊鉆成孔灌注樁施工技術(shù)
黃才明
(貴州省公路工程集團(tuán)有限公司,貴州 貴陽 550001)
隨著我國交通運(yùn)輸建設(shè)工程的廣泛開展,在科技技術(shù)的支撐下工程施工水平不斷提高。當(dāng)前橋梁工程中沖擊鉆成孔灌注樁施工技術(shù)的應(yīng)用十分普遍,在黃土、粉質(zhì)粘土、耐性土等施工場地的工程建設(shè)具有積極作用。首先闡述了沖擊鉆成孔灌注樁的施工技術(shù)原理和技術(shù)特點(diǎn),然后分析了施工技術(shù)要點(diǎn),最后結(jié)合實(shí)例分析該技術(shù)的具體應(yīng)用。
橋梁工程;沖擊鉆成孔;灌注樁;技術(shù)要點(diǎn)
橋梁沖擊鉆成孔灌注樁施工技術(shù)是當(dāng)前我國橋梁建設(shè)中采用的基本施工工藝之一,也是橋梁施工技術(shù)要點(diǎn)。該技術(shù)實(shí)施過程中,主要是采用專業(yè)的尊局進(jìn)行鉆進(jìn),并在孔洞中灌注混凝土以構(gòu)建橋梁混凝土樁。該施工技術(shù)采用鉆具循環(huán)鉆進(jìn),實(shí)現(xiàn)了泥漿由孔洞中央向?yàn)樗闹芡庖缤瓿煽斩淬@進(jìn)施工。同時(shí),采用反循環(huán)成孔操作方式,在操作過程中會出現(xiàn)泵吸現(xiàn)象,實(shí)現(xiàn)混凝土的高效保質(zhì)灌注。該技術(shù)應(yīng)用過程中合理利用施工設(shè)備高效施工,且綜合應(yīng)用多種技術(shù)類型,實(shí)現(xiàn)了技術(shù)之間的優(yōu)勢互補(bǔ),對于機(jī)械的損耗較小,且操作效率較高,操作便捷,因此在橋梁工程中廣泛應(yīng)用。
孔內(nèi)水位需高出護(hù)筒底部0.5 m以上,或高出地下水位1.5~2 m,鉆頭的起落速度需保持均勻??變?nèi)出土不得堆積在鉆孔的周圍,鉆孔應(yīng)一次性完成,不得中途卡頓。若發(fā)生意外情況,則必須及時(shí)處理,若出現(xiàn)坍塌但是不嚴(yán)重時(shí),需繼續(xù)鉆孔保證泥漿的相對密度,若坍塌較為嚴(yán)重則需回填重新鉆進(jìn)。如果鉆孔出現(xiàn)垂直度不符合要求,出現(xiàn)了傾斜彎曲傾向,則需要重新設(shè)置施工位置,并對鉆機(jī)進(jìn)行清理,保證設(shè)置位置準(zhǔn)確合理后二次施工。若出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的偏斜,則需要回填重新施工。當(dāng)鉆孔符合上述要求后需對鉆孔的尺寸和參數(shù)進(jìn)行檢查,保證孔徑和孔深等符合設(shè)計(jì)要求,然后進(jìn)行孔內(nèi)的清理工作,將沉渣和鉆渣清出空外,將樁基沉降控制在允許范圍內(nèi),并提高其承負(fù)荷能力,滿足橋梁結(jié)構(gòu)對于樁基的質(zhì)量要求。
在進(jìn)行水下混凝土灌注之前需要對孔內(nèi)泥漿性能指標(biāo)和孔底的沉渣厚度進(jìn)行檢查,若不符合要求需要二次清孔,達(dá)標(biāo)后方可繼續(xù)后續(xù)作業(yè)。水下混凝土灌注操作要點(diǎn)如下。
水下混凝土灌注多采用導(dǎo)管法,用于灌注的導(dǎo)管內(nèi)壁需光滑平整,直徑控制在20~30 cm左右,節(jié)長不得大于2 m。導(dǎo)管不的漏水,在使用前需要進(jìn)行試壓,試壓時(shí)壓力應(yīng)該是孔底靜水壓力的1.5倍。導(dǎo)管軸線不得偏移過大,應(yīng)小于孔深的0.5%,最大不得超過10 cm。導(dǎo)管采用法蘭盤接頭,可加設(shè)錐形活套,采用螺旋絲扣型接頭時(shí)需設(shè)有防脫落設(shè)備。導(dǎo)管法關(guān)注水下混凝土,需先下導(dǎo)管,居中插入至距孔底0.3~0.4 m位置處,導(dǎo)管上方接有漏斗或者是出料斗,為了防止混凝土直接與導(dǎo)管內(nèi)的水接觸,需在接口位置安置隔水栓。待儲料斗中存有充足的混凝土夠,開隔水栓使得儲料斗中的混凝土順通隔水栓向孔底下落,將導(dǎo)管內(nèi)的水?dāng)D出管外?;炷另樦鴮?dǎo)管下滑并在孔底沉積,并且將導(dǎo)管埋在混凝土中,便可向?qū)Ч軆?nèi)連續(xù)灌注混凝土。導(dǎo)管下口納入孔內(nèi)混凝土中,深度宜在1~1.5 m左右,需保證鉆孔內(nèi)的水不會重新灌流。隨著孔內(nèi)混凝土厚度的增加,鉆孔內(nèi)初期灌注的混凝土和其表面的水、泥漿不斷被頂托升高,同時(shí)需提升和拆除導(dǎo)管,直至混凝土灌注工作結(jié)束。
為了保證水下混凝土的灌注質(zhì)量,需在施工前向孔底射水,持續(xù)翻動其中的沉淀物,持續(xù)射水3~5 min。混凝土灌注需連續(xù)進(jìn)行,若中間停頓則間隔時(shí)間不得超過30 min。在灌注過程中,需嚴(yán)格控制導(dǎo)管的埋深,控制在2~6 m范圍內(nèi)為最佳。灌注的樁頂標(biāo)高需大于設(shè)計(jì)標(biāo)高0.5~1 m。若施工中采用全護(hù)筒灌注水下混凝土?xí)r,護(hù)筒的底端在混凝土中的埋深應(yīng)大于1.5 m,隨著導(dǎo)管的升高需同時(shí)上拔護(hù)筒。若灌注水下混凝土過程中出現(xiàn)了斷樁,則需要與設(shè)計(jì)單位與監(jiān)理單位進(jìn)行溝通并調(diào)整。
灌注樁后壓降施工的主要目的是徹底清除樁底的軟弱墊層沉渣,為后續(xù)施工提供奠定良好基礎(chǔ),提高單樁的承載力,后壓降施工分為兩種形式,即樁底壓降和樁側(cè)壓漿。所謂樁底壓降就是指高壓水泥漿進(jìn)入預(yù)埋的壓漿管,并通過壓漿管底部的單向閥逐漸向土層深入,在劈裂的持續(xù)作用下向樁底一定面積的土體中注入水泥,與此同時(shí)部分漿液順著樁土截面向上滲流并逐漸擴(kuò)展至樁底以上10~20 m。樁側(cè)壓降就是將高壓水泥漿送入預(yù)先埋設(shè)的鋼筋空外側(cè)帶單向閥的加筋PVC管或黑鐵管內(nèi),依據(jù)施工現(xiàn)場土層和樁尺寸的實(shí)際情況設(shè)置多個(gè)壓降斷面。降壓從管上的漿孔外溢,對樁周邊的土體產(chǎn)生了擠密和滲入作用,順著樁土界面向上或者是向下滲透,在樁土界面位置形成一道水泥漿與土的膠結(jié)層,使得樁和土、樁周土的摩擦阻力提高。
某高速公路大橋全長748.6 m,位于高速公路上,施工環(huán)境和場地地質(zhì)條件較為復(fù)雜,樁基工程共有嵌巖樁141根,樁徑120 cm的樁基共有6根,樁徑150 cm的樁基有12根,樁徑180 cm的樁基有72根,樁徑220 cm的樁基礎(chǔ)有51根。水腫樁基施工搭設(shè)了施工平臺19座,采用全鋼護(hù)筒鉆孔施工工藝。
在該工程中因?yàn)槭┕の恢幂^為特殊,施工工期較短。為了保證施工質(zhì)量需要按照上述施工作業(yè)技術(shù)要求進(jìn)行施工。同時(shí),在制作泥漿時(shí)因?yàn)樵摴こ淌┕がF(xiàn)場地質(zhì)中含有大量的亞粘土,可直接用于泥漿制作,為此施工單位直接就地取材。在施工中,施工單位深入貫徹安全與質(zhì)量管控措施,并設(shè)置了安全防護(hù)措施,工程順利在工期要求內(nèi)順利完工。經(jīng)檢驗(yàn),樁基質(zhì)量符合要求。
現(xiàn)代化建設(shè)迅速發(fā)展的背景下,橋梁施工作業(yè)與交通運(yùn)輸建設(shè)加強(qiáng)了地區(qū)之間的經(jīng)濟(jì)聯(lián)系。作為施工大內(nèi),需要將沖擊鉆成孔灌注樁施工工藝作為基礎(chǔ)施工控制的重要內(nèi)容予以控制,跟蹤監(jiān)測保證水下混凝土和后壓降施工作業(yè)符合設(shè)計(jì)要求,確保橋梁工程建設(shè)質(zhì)量,提高工程經(jīng)濟(jì)效益。
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U443.15+4
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1008-3383(2017)10-0114-02
2017-06-07
黃才明(1989-),男,貴州安順人,助理工程師,研究方向:土建施工技術(shù)與現(xiàn)場管理。