摘要:鉆孔灌注樁由于其承載力大,沉降變形小,已廣泛用于高架橋、水面橋梁基礎(chǔ),但由于其施工工藝相對復(fù)雜,工序成樁時間長環(huán)境污染較大,特別是在水上作業(yè)相對困難,施工全過程的管理需要嚴格把控。
關(guān)鍵詞:建筑工程;水下混凝土灌注樁;施工
引言
由于橋梁施工環(huán)境、作業(yè)面往往在水環(huán)境中,施工存在很大的困難;河道水上作業(yè),施工測量定位難度大;施工機械設(shè)備的架設(shè)難度大;需要外進粘土造漿護壁,成孔過程困難;水上澆筑混凝土難度大;泥漿循環(huán)路徑長并涉及水面區(qū)域,泥漿收集管理環(huán)保要求高。
1、水下鉆孔灌注樁基礎(chǔ)施工
1.1施工步驟:
樁位軸線測定——埋設(shè)護筒——駁船鉆機就位(泥漿池準備)——鉆進成孔——第一次清孔(測沉渣)——安放鋼筋籠——安放導(dǎo)管——第二次清孔(測沉渣)——安放隔水塞——灌注砼——驗收記錄(測標高、充盈系數(shù))——鉆機移位
1.2測量放線:施工前應(yīng)進行樁位放測,在軸線兩側(cè)架水上龍門架,橫桿中心標注樁位中心線位置,立桿用鋼管加兩根鋼管斜撐打入河底固定,岸上在控制點上架設(shè)兩臺J2經(jīng)緯儀,對每一次樁位的定位進行復(fù)測。鉆機架設(shè)在駁船船頭,樁機就位后檢查樁機鉆尖是否在樁位中心點,并檢查轉(zhuǎn)盤的水平方向是否平直,確保壯的垂直度,船兩側(cè)拋錨固定;放線后由主管技術(shù)人員進行復(fù)核后報監(jiān)理工程師進行樁位復(fù)測。
1.3埋設(shè)護筒:護筒因考慮多次周轉(zhuǎn)并要在水下施工需要加長,經(jīng)測量河道水位深度H,采用5mm鋼扳制成,護筒加長至H+1米;護筒內(nèi)徑,使用旋轉(zhuǎn)鉆機時比樁徑大10~20cm,埋置護筒嵌入河底0.5m,保持水頭護筒要高出施工水位0.5m,位置的偏差應(yīng)不超5cm。報監(jiān)理工程師復(fù)核護筒、轉(zhuǎn)盤的標高。
1.4泥漿準備:制備泥漿應(yīng)選用塑性指數(shù)IP>10的粘性土或膨潤土,工程土層若有足夠粘土層的可原土造漿,若不是粘土層則不能完全進行原土造漿,泥漿池設(shè)在岸上,轉(zhuǎn)機啟動后加土造漿,同時定時測泥漿比重,對上層土層的泥漿比重泥漿比重控制在1.1~1.2間。下層土層泥漿比重控制在1.2~1.25間。
1.5鉆孔灌注樁施工:采用正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進方法,將駁船定位鉆機調(diào)平對準鉆孔,把鉆頭吊起徐徐放人護筒內(nèi),對正樁位,啟動泥漿泵和轉(zhuǎn)盤,等泥漿輸?shù)娇變?nèi)一定數(shù)量后,方可開始鉆孔。鉆孔應(yīng)連續(xù)進行,不得間斷,視土質(zhì)及鉆進部位調(diào)整鉆進速度。鉆進過程中,應(yīng)低檔慢速鉆進。要確保泥漿水頭高度高出孔外水位0.5m以上,泥漿如有損失、漏失,應(yīng)及時補充。鉆進過程中,每進2~3m應(yīng)檢查孔徑、豎直度,在泥漿池撈取鉆渣,以便和設(shè)計地質(zhì)資料核對。鉆進時,為減少擴孔、彎孔和斜孔,應(yīng)采用減壓法鉆進,使鉆桿維持垂直狀態(tài)。終孔檢查合格后,迅速組織清孔。鋼筋籠安放要牢固,以防在砼澆筑過程中鋼筋籠浮起。水下砼采用導(dǎo)管法進行灌注,導(dǎo)管應(yīng)居中穩(wěn)步沉放,不能接觸到鋼筋籠,導(dǎo)管吊掛在鉆機頂部滑輪上,導(dǎo)管底部距樁底的距離0.25~0.4m,導(dǎo)管頂部的貯料斗約Vm3,滿足首次灌注剪球后導(dǎo)管端能埋入砼中0.8~1.2m,隨著砼的不斷澆入,施工中導(dǎo)管內(nèi)應(yīng)始終充滿砼,使導(dǎo)管埋入砼中的深度保持2~6m間。為避免相鄰樁之間擠樁造成斷樁而采用跳打法,再倒序循環(huán)?,F(xiàn)場技術(shù)人員對鉆孔灌注樁各項原始記錄及時進行整理簽認,同時做好隱蔽工程驗收記錄,及時報監(jiān)理驗收簽認。
2、施工管理要點難點、質(zhì)量通病防止:
2.1確保樁身成孔垂直精度
這是灌注樁順利施工的一個重要條件,為了保證成孔垂直精度滿足設(shè)計要求,應(yīng)采取擴大樁機支承面積使樁機穩(wěn)固,加強駁船錨固;經(jīng)常校核鉆架及鉆桿的垂直度等措施。確保樁位、樁頂標高和成孔深度在護筒定位后及時復(fù)核護筒的位置,嚴格控制護筒中心與樁位中心線偏差不大于50mm,
2.2鉆孔灌注樁斷樁的防治
導(dǎo)管使用時,要對導(dǎo)管進行檢漏和抗拉力試驗,以防導(dǎo)管滲漏。導(dǎo)管的直徑應(yīng)根據(jù)樁徑和石料的最大粒徑確定,下導(dǎo)管時,其底口距孔底的距離不大于40-50cm(注意導(dǎo)管口不能理入沉淀的淤泥渣中),同時要能保證首批混凝土灌筑后能埋住導(dǎo)管至少1.0m。在隨后的灌筑過程中,導(dǎo)管的埋置深度一般控制在2.0m—4.0m的范圍內(nèi)(測繩同步隨測)?;炷了涠纫刂圃?8-22cm,要求和易性好。在鋼筋籠制作時,優(yōu)先采用對焊,以保證焊口平順。在提拔導(dǎo)管時要通過測量混凝土的灌筑深度及已拆下導(dǎo)管的長度,認真計算提拔導(dǎo)管的長度,嚴禁不經(jīng)測量和計算而盲目提拔導(dǎo)管。關(guān)鍵設(shè)備(混凝土攪拌設(shè)備、發(fā)電機、運輸車輛)要有備用,混凝土備料要準備充足,以保證能連續(xù)灌注。
2.3孔底沉渣的測定
測沉渣因人為因素較大,但又為重要指標,采用測沉渣程序建議如下;
1)用正循環(huán)泥漿清孔,待估計達到要求后,調(diào)節(jié)泥漿濃度,使其符合要求(相對密度大于1.20)。
2)在樁孔正上方鉆機平臺上平放一根方木并臨時固定。
3)在泥漿泵開動的情況下,上下提拉導(dǎo)管(輕觸孔底)數(shù)次,使?jié){流盡量沖動浮起沉渣。保持管口離孔底10cm左右,然后讓測繩靠著方木落下。
4)待錘著地、繩拉直時,在繩與方木接觸處分別做記號,提起重錘,停泵,待渣沉淀(約5~10min),將測繩沿著方木上的記號處落下,錘著地,量出前后兩次繩與方木接觸處的高差,該值可視為沉渣厚度。
5)接著可對該點復(fù)測一次,具體作法是,開動漿泵并上下提拉導(dǎo)管,測繩立即下沉,下沉值為沉渣厚度。
6)換幾個位置,重復(fù)上述作法,取平均值,作為沉渣厚度。
2.4施工中堵管及導(dǎo)管掛鋼筋的控制
施工容易出現(xiàn)卡管和導(dǎo)管掛住鋼筋籠。首先安放導(dǎo)管時,注意檢查導(dǎo)管的完好性,密封圈有無涂油上好。其次每車商品砼都要檢查和易性,注意不要讓塌落度小于18cm的砼灌入導(dǎo)管、容易產(chǎn)生堵管。第三保證首灌量,同時在首灌后,注意導(dǎo)管有無漏水。若有漏水,立即拔出導(dǎo)管和鋼筋籠,下鉆重新鉆進,清孔重新灌注。第四當(dāng)導(dǎo)管堵塞而混凝土尚未初凝時,首先采用振動器振動導(dǎo)管,將混凝土振落,如不行,則迅速拔出導(dǎo)管用高壓水沖通導(dǎo)管,重新下隔水栓灌注。澆筑時,當(dāng)隔水球沖出導(dǎo)管后,應(yīng)將導(dǎo)管繼續(xù)下降,直到導(dǎo)管不能再插入時,然后在稍提升導(dǎo)管,繼續(xù)澆注混凝土,出現(xiàn)該情況,記下樁號,進行小應(yīng)變對樁身進行完整性測試。
結(jié)語
鉆孔灌注樁的施工大部分是在水下進行的,其施工過程無法觀察,成樁后也不能進行開挖驗收。施工中任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,都將直接影響到整個工程的質(zhì)量和進度,在施工前要認真熟悉設(shè)計圖紙,核查地質(zhì)和有關(guān)灌注樁方面的資料,認真充分地準備使用機械設(shè)備及應(yīng)急物資;對灌注樁在施工過程中可能會發(fā)生的一些問題進行分析后制訂出施工方案。
參考文獻:
[1]《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94-2008);
[2]《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量及驗收規(guī)范》(GB50202-2016);