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        公路橋梁水中鉆孔灌注樁施工技術(shù)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(guān)鍵詞:棧橋護(hù)筒灌注樁

        黃 波

        (廣西路橋工程集團(tuán)有限公司,廣西 南寧 530011)

        0 引言

        目前,大部分橋梁基礎(chǔ)或者是房建基礎(chǔ)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(xiàng)目,施工時(shí)容易出現(xiàn)斷樁、導(dǎo)管進(jìn)水、堵管、夾泥等質(zhì)量事故,因此應(yīng)該不斷地完善施工技術(shù),充分重視樁基各個(gè)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(dá)34 m的水中鉆孔樁施工的經(jīng)驗(yàn),就如何保證成樁順利、保證質(zhì)量等方面進(jìn)行探討,以期與同行相互交流,以達(dá)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(shè)計(jì)橋型為[2×4×25+(50+77+50)+2×25+(25+40+25)] m預(yù)應(yīng)力預(yù)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(tái)和棧橋施工。水中樁基礎(chǔ)采取雙控即樁底標(biāo)高和入巖深度,主橋左幅8#、右幅9#橋墩均為水中樁基礎(chǔ),橋樁底落在中風(fēng)化砂巖,局部夾泥質(zhì)粉砂巖,樁基礎(chǔ)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(diǎn)。

        2 水中鉆孔灌注樁的施工技術(shù)及質(zhì)量控制要點(diǎn)

        2.1 施工準(zhǔn)備

        2.1.1 棧橋和鉆孔平臺(tái)搭設(shè)

        主橋左幅8#橋墩處于河中,承臺(tái)尺寸為12×7.5×2.5 m,承臺(tái)頂標(biāo)高為141.4 m,位于水中,設(shè)6根樁,勘察期間水面標(biāo)高140.01 m,水深約為10 m,考慮到施工方便、經(jīng)濟(jì)和快速選擇搭設(shè)施工鋼平臺(tái)。主橋右幅9#橋墩處于河中,承臺(tái)12×7.5×2.5 m,設(shè)6根樁。根據(jù)本橋的設(shè)計(jì)特點(diǎn)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(chǔ)、承臺(tái)及墩身施工,給樁基和承臺(tái)施工提供工作平臺(tái),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(shè)備、材料運(yùn)輸?shù)竭_(dá)現(xiàn)場進(jìn)行樁基及系梁施工。考慮到施工吊車支腿寬度要求,橫向棧橋?qū)挾葹? m,單個(gè)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(chǔ)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(biāo)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(shè)計(jì)、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(biāo)高設(shè)為145.5 m,滿足施工要求。搭設(shè)時(shí)由25 t履帶吊機(jī)或者浮吊配合振動(dòng)錘負(fù)責(zé)臨時(shí)鋼管樁下沉。充分考慮汛期對施工平臺(tái)影響,鋼管樁平臺(tái)利用冬季枯水期進(jìn)行搭設(shè),平臺(tái)與棧橋管樁連成整體,以增強(qiáng)鋼棧橋的抵抗洪水沖擊能力。

        2.1.2 護(hù)筒埋設(shè)

        本工程鋼護(hù)筒壁厚為δ=10mm,直徑為φ2.0 m,鋼護(hù)筒采用振樁錘下沉,下沉?xí)r應(yīng)保證鋼護(hù)筒中心偏差、傾斜度偏差符合設(shè)計(jì)要求,并保證埋入深度達(dá)到5 m以上。

        2.1.3 鉆孔泥漿及水頭

        利用相鄰護(hù)筒做泥漿池兼做造漿池,鉆孔過程中可循環(huán)重復(fù)利用,鉆進(jìn)過程中注意保護(hù)水頭并注意及時(shí)補(bǔ)充水頭。泥漿根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行配制,并根據(jù)地層情況及時(shí)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(shí)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(shè)到護(hù)筒或泥漿池中重復(fù)使用,廢棄的泥沙及時(shí)清理運(yùn)輸至指定地點(diǎn)堆放。

        2.2 確保成孔質(zhì)量

        (1)鉆孔前,應(yīng)檢查和調(diào)試機(jī)具,并根據(jù)地質(zhì)情況選用適當(dāng)?shù)你@進(jìn)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(jìn)速度、泥漿形式。

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

        (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(yīng)的鉆進(jìn)技術(shù)參數(shù),鉆機(jī)就位后使沖擊錘中心對準(zhǔn)護(hù)筒中心,鉆進(jìn)速度與泥漿排放量相適應(yīng),鉆進(jìn)過程中孔內(nèi)水位應(yīng)高于護(hù)筒底口0.5 m以上,掏取鉆渣和停鉆時(shí),應(yīng)及時(shí)向孔內(nèi)補(bǔ)水,保持水頭高度。

        (4)鉆進(jìn)過程中,應(yīng)經(jīng)常對鉆孔泥漿進(jìn)行檢查,如發(fā)現(xiàn)不合要求時(shí)應(yīng)及時(shí)調(diào)整,如有泥漿有損耗、漏失應(yīng)注意補(bǔ)充;鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)有備用鉆頭,輪替使用。鉆孔作業(yè)應(yīng)分班連續(xù)作業(yè),鉆進(jìn)過程中及時(shí)濾渣,應(yīng)注意土層的變化,有變化時(shí)應(yīng)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(shí)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(shí)候均比護(hù)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(shè)計(jì)要求及泥漿指標(biāo)滿足要求。由于吊裝鋼筋籠、安裝導(dǎo)管等準(zhǔn)備工作較長,必要時(shí)應(yīng)進(jìn)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(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行下料,主筋在切頭時(shí)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(jī)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(shè)枕木作為制作平臺(tái),上設(shè)防雨棚或用防雨布履蓋,Ⅰ級光圓鋼筋應(yīng)設(shè)地錨用卷揚(yáng)機(jī)拉直,隨拉隨用,避免長時(shí)間堆放生銹。所有鋼筋應(yīng)堆放在專用的堆放平臺(tái)上,用彩條布覆蓋,并用標(biāo)志牌標(biāo)明規(guī)格、型號(hào)、產(chǎn)地等。

        (3)鋼筋連接采用機(jī)械連接,套筒的規(guī)格型號(hào)一定要按設(shè)計(jì)及規(guī)范加工,保證套筒的工作性能安全可靠。試驗(yàn)室應(yīng)不定期對鋼筋連接情況進(jìn)行抽檢,待合格后通過汽車運(yùn)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(hù)層厚度襯塊,對應(yīng)加強(qiáng)筋設(shè)置,縱向每隔2 m設(shè)7個(gè)水泥環(huán)型墊塊,上下層錯(cuò)開布置確保鋼筋籠保護(hù)層厚度;施工時(shí)注意預(yù)埋超聲波檢測管,超聲波檢測管設(shè)于鋼筋籠內(nèi)側(cè),上端高于樁基頂面50 cm,以便及時(shí)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(yán)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(gè)加設(shè)保護(hù)層鋼筋。預(yù)制好的鋼筋籠放在專門的堆放場地,擺放整齊,并掛上標(biāo)志牌,標(biāo)明所用樁基號(hào)、節(jié)次、長度、日期,以便于管理、檢查和使用。

        (5)當(dāng)鋼筋籠預(yù)制成型,經(jīng)檢驗(yàn)合格后方可下放。鋼筋籠盡量豎直下放,緩慢進(jìn)行,避免與孔壁碰撞。接頭采用雙面焊接連接。鋼筋籠設(shè)骨架,使之成型準(zhǔn)確,在骨架外設(shè)保護(hù)環(huán),以保證鋼筋籠沉放垂直、不偏位以及保護(hù)層滿足要求。

        (6)制作加強(qiáng)筋時(shí)應(yīng)使用十字撐或三角撐固定使鋼筋籠存放、運(yùn)輸、吊裝過程中不變形、脫焊。在入孔安裝時(shí),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(yīng)注意檢查混凝土原料的質(zhì)量,拌制時(shí)必須嚴(yán)格按照試驗(yàn)室提供的配合比進(jìn)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(yùn)輸車運(yùn)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(jìn)行灌注,混凝土灌注一次完成,每樁混凝土澆灌時(shí)間應(yīng)≤6 h。

        (3)混凝土灌注開始后,應(yīng)注意調(diào)整導(dǎo)管底與混凝土表面的相應(yīng)位置,確保導(dǎo)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(shí)的不可預(yù)見性很大,任何一個(gè)疏忽都有可能帶來嚴(yán)重的質(zhì)量和安全事故。工程項(xiàng)目部通過制定重點(diǎn)施工技術(shù)措施,加強(qiáng)施工過程管理,嚴(yán)格按質(zhì)量控制要點(diǎn)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(guān)部門檢測,結(jié)果全部為A類樁,得到建設(shè)指揮部的好評。

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