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        公路橋梁水中鉆孔灌注樁施工技術及質(zhì)量控制探討

        2018-02-17 08:55:31
        西部交通科技 2018年7期
        關鍵詞:棧橋護筒灌注樁

        黃 波

        (廣西路橋工程集團有限公司,廣西 南寧 530011)

        0 引言

        目前,大部分橋梁基礎或者是房建基礎均采用鉆孔灌注樁形式,并且向高深度、大直徑方向發(fā)展,工程質(zhì)量的要求也逐漸提高。但由于水中鉆孔灌注樁施工過程屬隱蔽工程項目,施工時容易出現(xiàn)斷樁、導管進水、堵管、夾泥等質(zhì)量事故,因此應該不斷地完善施工技術,充分重視樁基各個施工環(huán)節(jié)并精心施工,只有這樣才能確保施工質(zhì)量。本文根據(jù)思勤江大橋1.8 m直徑、樁長達34 m的水中鉆孔樁施工的經(jīng)驗,就如何保證成樁順利、保證質(zhì)量等方面進行探討,以期與同行相互交流,以達到提高施工水平的目的。

        1 工程概況

        思勤江大橋位于廣西賀州至巴馬高速公路的鐘山至昭平段,設計橋型為[2×4×25+(50+77+50)+2×25+(25+40+25)] m預應力預制+現(xiàn)澆混凝土箱梁,長531 m。該大橋位于賀州市鐘山縣清塘鎮(zhèn)大爽電站上游約250 m處,橋梁主線上跨思勤江,水中樁基樁徑為φ1.8 m,共有12根,樁長最短為30 m,最長為34 m,采用鋼平臺和棧橋施工。水中樁基礎采取雙控即樁底標高和入巖深度,主橋左幅8#、右幅9#橋墩均為水中樁基礎,橋樁底落在中風化砂巖,局部夾泥質(zhì)粉砂巖,樁基礎均采用鉆孔灌注樁。本工程水中鉆孔灌注樁的施工較為隱蔽,從鉆孔開始至成樁結(jié)束,因受到多種因素影響,極易引發(fā)質(zhì)量安全事故。因此,質(zhì)量控制成為施工難點。

        2 水中鉆孔灌注樁的施工技術及質(zhì)量控制要點

        2.1 施工準備

        2.1.1 棧橋和鉆孔平臺搭設

        主橋左幅8#橋墩處于河中,承臺尺寸為12×7.5×2.5 m,承臺頂標高為141.4 m,位于水中,設6根樁,勘察期間水面標高140.01 m,水深約為10 m,考慮到施工方便、經(jīng)濟和快速選擇搭設施工鋼平臺。主橋右幅9#橋墩處于河中,承臺12×7.5×2.5 m,設6根樁。根據(jù)本橋的設計特點以及思勤江的水文資料調(diào)查顯示,左幅8#、右幅9#墩常年位于水中,為完成左幅8#、右幅9#墩的水中樁基礎、承臺及墩身施工,給樁基和承臺施工提供工作平臺,所以本工程在左幅8#、右幅9#墩搭建橫向棧橋,以滿足人員、設備、材料運輸?shù)竭_現(xiàn)場進行樁基及系梁施工??紤]到施工吊車支腿寬度要求,橫向棧橋?qū)挾葹? m,單個橫向棧橋橋長為3+12+3+12=30 m,橫向棧橋軸線與左幅8#、右幅9#墩軸線平行,樁基礎均采用φ609×10 mm鋼管,墩中心距離(跨徑)最大為12 m。棧橋橋面標高根據(jù)思勤江水文資料及兩岸的地質(zhì)情況來確定,即根據(jù)200年一遇的洪水位及設計、最高施工水位145.178 m及波高、抗洪等因素確定,但由于此棧橋主要是用于思勤江大橋施工,故確定棧橋橋面標高設為145.5 m,滿足施工要求。搭設時由25 t履帶吊機或者浮吊配合振動錘負責臨時鋼管樁下沉。充分考慮汛期對施工平臺影響,鋼管樁平臺利用冬季枯水期進行搭設,平臺與棧橋管樁連成整體,以增強鋼棧橋的抵抗洪水沖擊能力。

        2.1.2 護筒埋設

        本工程鋼護筒壁厚為δ=10mm,直徑為φ2.0 m,鋼護筒采用振樁錘下沉,下沉時應保證鋼護筒中心偏差、傾斜度偏差符合設計要求,并保證埋入深度達到5 m以上。

        2.1.3 鉆孔泥漿及水頭

        利用相鄰護筒做泥漿池兼做造漿池,鉆孔過程中可循環(huán)重復利用,鉆進過程中注意保護水頭并注意及時補充水頭。泥漿根據(jù)以往施工經(jīng)驗進行配制,并根據(jù)地層情況及時調(diào)整,施工中每地質(zhì)層和每工班組測定泥漿性能并及時調(diào)整到規(guī)范要求值范圍內(nèi)。樁基混凝土澆筑過程中排出的鉆孔泥漿在經(jīng)過泥漿凈化器過濾后,合格的泥漿排設到護筒或泥漿池中重復使用,廢棄的泥沙及時清理運輸至指定地點堆放。

        2.2 確保成孔質(zhì)量

        (1)鉆孔前,應檢查和調(diào)試機具,并根據(jù)地質(zhì)情況選用適當?shù)你@進速度、泥漿和反循環(huán)泵壓。以便按不同土層調(diào)整沖程、控制鉆進速度、泥漿形式。

        (2)開始鉆進時應采用小沖程開孔,防止孔位偏心、孔口坍塌,待鉆進一定深度后方可進行正常沖擊鉆孔。在鉆進過程中始終要控制鉆進速度與泥漿排放量相適應,水中墩鉆至護筒下口附近1 m時,減小沖程,調(diào)整泥漿稠度緩慢鉆進。

        (3)鉆孔作業(yè)總的原則是根據(jù)不同土層情況選擇與之相適應的鉆進技術參數(shù),鉆機就位后使沖擊錘中心對準護筒中心,鉆進速度與泥漿排放量相適應,鉆進過程中孔內(nèi)水位應高于護筒底口0.5 m以上,掏取鉆渣和停鉆時,應及時向孔內(nèi)補水,保持水頭高度。

        (4)鉆進過程中,應經(jīng)常對鉆孔泥漿進行檢查,如發(fā)現(xiàn)不合要求時應及時調(diào)整,如有泥漿有損耗、漏失應注意補充;鉆進時應有備用鉆頭,輪替使用。鉆孔作業(yè)應分班連續(xù)作業(yè),鉆進過程中及時濾渣,應注意土層的變化,有變化時應查明土質(zhì)并記錄。

        (5)水中基樁由于受水位漲落影響,鉆孔時將采取穩(wěn)定鉆孔內(nèi)水頭的措施,保證孔內(nèi)水頭在任何時候均比護筒外水位高1.5~2.0 m。

        2.3 確保清孔質(zhì)量

        本工程采用原漿換漿法清孔,保證孔內(nèi)沉渣厚度符合設計要求及泥漿指標滿足要求。由于吊裝鋼筋籠、安裝導管等準備工作較長,必要時應進行第二次清孔。

        2.4 確保鋼筋籠制作質(zhì)量和安裝

        (1)鋼筋的加工應嚴格按照設計圖紙進行下料,主筋在切頭時必須保證同節(jié)鋼筋籠中主筋長度一致,鋼筋籠在鋼筋加工場分節(jié)段加工成型,樁基鋼筋連接采用機械連接或者焊接,在保證質(zhì)量的前提下,連接方式將根據(jù)現(xiàn)場施工情況靈活調(diào)整。

        (2)鋼筋加工場選用地勢平坦且靠近樁位的地方,并鋪設枕木作為制作平臺,上設防雨棚或用防雨布履蓋,Ⅰ級光圓鋼筋應設地錨用卷揚機拉直,隨拉隨用,避免長時間堆放生銹。所有鋼筋應堆放在專用的堆放平臺上,用彩條布覆蓋,并用標志牌標明規(guī)格、型號、產(chǎn)地等。

        (3)鋼筋連接采用機械連接,套筒的規(guī)格型號一定要按設計及規(guī)范加工,保證套筒的工作性能安全可靠。試驗室應不定期對鋼筋連接情況進行抽檢,待合格后通過汽車運輸至現(xiàn)場綁扎成型再安裝或現(xiàn)場就地綁扎。在鋼筋籠四周用水泥環(huán)型墊塊作為保護層厚度襯塊,對應加強筋設置,縱向每隔2 m設7個水泥環(huán)型墊塊,上下層錯開布置確保鋼筋籠保護層厚度;施工時注意預埋超聲波檢測管,超聲波檢測管設于鋼筋籠內(nèi)側(cè),上端高于樁基頂面50 cm,以便及時檢測,下端到樁底,每節(jié)長8 m,節(jié)間用套管連接,縱向每4.0 m與鋼筋籠連接焊接固定(但不能燒穿以免漏漿)或者綁扎固定,要保證檢測鋼管不漏水。

        (4)鋼筋連接采用焊接連接盡量采用雙面焊,骨架鋼筋焊接好之后,嚴格按照圖紙尺寸纏繞光圓箍筋并綁扎牢固。按每2 m一道,每道4個加設保護層鋼筋。預制好的鋼筋籠放在專門的堆放場地,擺放整齊,并掛上標志牌,標明所用樁基號、節(jié)次、長度、日期,以便于管理、檢查和使用。

        (5)當鋼筋籠預制成型,經(jīng)檢驗合格后方可下放。鋼筋籠盡量豎直下放,緩慢進行,避免與孔壁碰撞。接頭采用雙面焊接連接。鋼筋籠設骨架,使之成型準確,在骨架外設保護環(huán),以保證鋼筋籠沉放垂直、不偏位以及保護層滿足要求。

        (6)制作加強筋時應使用十字撐或三角撐固定使鋼筋籠存放、運輸、吊裝過程中不變形、脫焊。在入孔安裝時,逐節(jié)將支撐筋拆除。

        2.5 確保水下混凝土灌注質(zhì)量

        (1)本工程水下混凝土采取拌合站統(tǒng)一拌制,施工前應注意檢查混凝土原料的質(zhì)量,拌制時必須嚴格按照試驗室提供的配合比進行,以確保水下混凝土的施工質(zhì)量。

        (2)本工程混凝土采用4~6輛容量為6~10 m3的混凝土攪拌運輸車運輸。首盤混凝土灌注后,采用混凝土車直接倒料到料斗里面進行灌注,混凝土灌注一次完成,每樁混凝土澆灌時間應≤6 h。

        (3)混凝土灌注開始后,應注意調(diào)整導管底與混凝土表面的相應位置,確保導管埋深控制在2~6 m,以防發(fā)生斷樁等質(zhì)量事故。

        3 結(jié)語

        思勤江大橋的水中鉆孔灌注樁施工較為隱蔽,施工工序多,施工時的不可預見性很大,任何一個疏忽都有可能帶來嚴重的質(zhì)量和安全事故。工程項目部通過制定重點施工技術措施,加強施工過程管理,嚴格按質(zhì)量控制要點施工,該大橋12根大直徑水中鉆孔灌注樁施工均順利完成,經(jīng)有關部門檢測,結(jié)果全部為A類樁,得到建設指揮部的好評。

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