許俊藝
摘 要:隨著我國建筑能力水平的不斷提升,大直徑超長鉆孔樁基礎(chǔ)深水施工成為了可能。本文從施工工藝及施工要點方面對深水施工技術(shù)進行了闡述,旨在提高深水施工技術(shù)的合理性和可靠性,為今后大直徑超長鉆孔樁基礎(chǔ)深水工程施工提供一定的幫助。
關(guān)鍵詞:大直徑;超長鉆孔;深水施工
1 大直徑超長鉆孔樁基礎(chǔ)深水施工概述
在進行大直徑超長鉆孔樁基礎(chǔ)深水施工時,受到河水的影響,施工難度較大,并且在汛期階段,洪水對于工程施工的影響更為明顯。深水施工時河床基本沒有任何的覆蓋,并且基巖也都是施工強度非常大的強風化炭質(zhì)砂巖,同時樁基工程施工具有孔深、樁長的特點,也給工程施工增加了更大的難度。為避免汛期來臨對施工的影響,樁基施工時間有限,工期緊張。為降低樁基施工時水流對工程的影響,可以采用搭設(shè)鋼便橋及施工平臺的方法來降低施工干擾。
2 大直徑超長鉆孔樁基礎(chǔ)深水施工
2.1 便橋以及施工平臺搭設(shè)
大直徑超長鉆孔樁基的主墩通常都位于河道中,為確保施工的順利進行,可以按照工程施工的規(guī)模采用搭設(shè)臨時便橋的方式來完成施工。搭建施工平臺需要考慮到以后承臺施工要求,做相應(yīng)的加固處理,平臺的具體大小需要根據(jù)鉆機擺放及之后的混凝土灌注情況來確定。
2.2 泥漿循環(huán)系統(tǒng)與排渣
大直徑超長鉆孔樁基深水施工所采用的泥漿,是選用優(yōu)質(zhì)粘土進行制作,采用孔內(nèi)造漿技術(shù)。在鋼護筒上開槽,確??梢皂樌牧鞒瞿酀{以及沉渣,使用濾渣網(wǎng)對鉆渣進行過濾,并通過運渣車將濾出的鉆渣運送到指定排渣處,過濾后的泥漿則可以繼續(xù)引導至泥漿池中,以供后續(xù)使用。
2.3 樁基施工
樁基施工需要注意的是地質(zhì)問題,大直徑超長樁孔樁基礎(chǔ)深水施工的地質(zhì)主要為強風化碳質(zhì)粉砂巖,穿孔比較困難,在施工的過程中需要注重采用流水作業(yè)的方式,以此來縮短工期,減少施工過程中各類機械設(shè)備以及人員的投入。
2.4 成孔工藝
(1)鉆機就位。做好鉆機的檢修工作,確保鉆機就位后可以馬上投入使用,檢修工作結(jié)束后,放出騎馬樁,并根據(jù)平臺的規(guī)格對鉆機擺放位置進行調(diào)整,確保鉆機的天輪外緣線與樁孔中心處于同一條鉛垂線上,并要確保在進行開孔鉆進工作前,已經(jīng)獲得了監(jiān)理工程師的驗收和簽字確認。
(2)開孔鉆進施工要點。在護筒下完后,就可以著手準備正式的鉆進工作,需要注意以下幾個方面:第一,在鉆進的初始階段注重粘土的注入,還需要根據(jù)地質(zhì)情況對沖程進行調(diào)整。第二,隨時觀察孔內(nèi)水頭情況,防止鉆孔漏水或漏漿,影響到正常的開孔鉆進工作,一旦在鉆進的過程中出現(xiàn)上述突發(fā)情況,可以采用增加粘土的方法來提升泥漿的濃度,如果情況嚴重可以采用二次振動下沉鋼護筒的方法來應(yīng)對。第三,對泥漿比重進行定時檢查,根據(jù)孔內(nèi)的水位情況進行補水或是補漿,控制好泥漿的比重。第四,鉆頭的檢查更換,在開孔轉(zhuǎn)進施工過程,鉆頭受損嚴重,需要進行及時的補焊或是更換。第五,做好孔壁泥皮的處理。在施工過程中,鉆進時間一般都比較長,為防止泥皮過厚造成測量混凝土面深度不準的問題,需要在鉆地加焊鋼筋,將孔底的泥皮進行及時的清除。第六,做好檢孔、清孔工作。一般情況下,探孔器檢孔需要掃孔三次以上,防止因泥皮過厚造成數(shù)據(jù)的不準確,經(jīng)檢孔合格后進行清孔,確保泥漿含砂率等指標都符合施工要求。
2.5 鋼筋籠加工及安裝
鋼筋籠的制作可與樁基成孔同時進行。制作的過程中,按照施工要求選取不同規(guī)格的螺紋鋼,采用機械套筒的方式進行連接,并在間隔兩米的位置處設(shè)定一條加強箍筋。在運送以及加工的過程中,為防止鋼筋籠出現(xiàn)變輕的情況,需要采用分節(jié)制作的方式進行,按照12m的鋼筋標準長度,在箍筋處增設(shè)兩個十字鋼筋來對整個籠網(wǎng)進行加固。為保證鋼筋籠套筒的連接質(zhì)量,在充分考量施工場地的大小后,對鋼筋籠進行處理時需要同時加工,保證每節(jié)的主筋都與前一節(jié)的主筋套筒完美的連接。在鋼筋籠的運送過程中一定要依照施工要求進行運送和安裝,防止因野蠻拉扯導致鋼筋籠出現(xiàn)變形的情況,進而影響到鋼筋籠主筋套筒的連接質(zhì)量,最后給整個工程施工帶來不必要的麻煩。
2.6 混凝土的灌注
(1)混凝土的拌和機械選擇。在大直徑超長鉆孔樁基礎(chǔ)深水施工過程中,需要使用大量的混凝土,并且混凝土的灌注時間都要求在十二小時之內(nèi),這樣就對混凝土的拌和能力提出了非常高的要求,在選擇拌和設(shè)備時需要注意設(shè)備的拌和能力。
(2)導管及其他附屬的選擇。因為涉及到深水作業(yè),在進行樁基施工的導管選擇時,需要注重導管的水密、抗拉能力,并且在施工前做好各項測試,確保能夠滿足工程施工的要求,對于不符合施工要求的導管及附屬設(shè)備,堅決杜絕入場。
(3)混凝土的配合比設(shè)計。從大直徑超長鉆孔樁基礎(chǔ)施工的工藝上來分析,混凝土是被后灌注的混凝土頂托上升到樁頂?shù)?,這里面存在一個問題就是混凝土在灌注的過程中絕不可出現(xiàn)初凝的情況,需要保持其流動性,確保施工可以進行下去。而混凝土灌注的持續(xù)時間一般都較長,因此需要在混凝土中注入適量的緩凝減水劑等,確?;炷猎谶_到樁頂前的流動性。
此外,在進行混凝土灌注前,需要確保各種原材料的供應(yīng)充足,并事先對灌注機械設(shè)備進行檢查維修,確保機械的性能,隨時可以投產(chǎn)使用。
(4)水下混凝土灌注施工方法。在進行水下混凝土灌注過程中,第一批的混凝土灌注工作是全樁混凝土能否順利灌裝的重中之重。對首批混凝土的灌注,通常會采用儲料斗和運輸車同時灌注的方式進行。對于大直徑超長鉆孔樁基的初始埋深應(yīng)該在2m~6m之間,以3m左右為標準埋深。但當混凝土灌注的后期,因流動性降低,灌注時間增長,也需要相應(yīng)的將導管進行深埋,此時的最小埋深也需要在3m以上,如果檢查結(jié)果顯示泥漿的質(zhì)量比較差,還需要根據(jù)公式換算,加深導管的埋深。在混凝土的灌注過程中,一旦發(fā)現(xiàn)導管內(nèi)存在大量空氣,導致混凝土不滿時,需要延緩混凝土的灌入速率,避免因此形成高壓氣囊,將導管內(nèi)的橡皮墊擠出,引起導管漏水的出現(xiàn)。在導管提升的過程中,一方面要控制提升的速度,盡量放緩,還要確保導管位于居中地位。首批混凝土在灌注后期已經(jīng)在樁孔內(nèi)停留很長的時間了,甚至有可能達到初凝的臨界點,其流動性已經(jīng)非常低,提升速度太快就非常引起泥心的出現(xiàn)。但是在拆除導管的工作時一定要盡可能的快,縮短灌樁的時間。灌注混凝土達到樁頂時,為保證測量數(shù)據(jù)的有效性和準確性,需要選取竹竿或是螺紋鋼來對混凝土面的高度進行精確的測量,按照工程要求,測量發(fā)現(xiàn)混凝土灌注超灌50cm就算合格,同時需要避免超灌過高造成混凝土的不必要浪費情況出現(xiàn)。
3 結(jié)束語
在大直徑超長鉆孔樁基礎(chǔ)深水施工中,存在著潮差大以及地質(zhì)條件復(fù)雜等一系列的惡劣環(huán)境,對于工程施工有著非常大的影響。為保證工程施工的順利開展,就需要對施工方法和施工工藝進行不斷的完善,以此來降低惡劣環(huán)境對工程施工的阻礙作用;此外還要做好緊急事件的應(yīng)急預(yù)案,確保在出現(xiàn)任何問題時,可以采用有效的手段來對事故進行及時的處理,防止因處理事故時間過長導致工程施工不能順利的開展。
參考文獻:
[1] 丁光瑩,萬波.錢江隧道超大直徑盾構(gòu)施工的關(guān)鍵技術(shù)及挑戰(zhàn)[C].中國國際隧道工程研討會. 2011(11):1.
[2] 葉翰松.復(fù)雜地質(zhì)條件下長大鉆孔灌注樁成孔施工技術(shù)[J].鐵道標準設(shè)計, 2013(5):61~64.
[3] 劉忠友.超長鉆孔樁雙層鋼筋籠施工方案[J].中國港灣建設(shè), 2010(5):58~60.