潘 艷 軍
(中國水利水電第七工程局有限公司 第一分局,四川 彭山 620860)
近年來,橋梁形式逐漸向大跨、輕型、高強、整體方向發(fā)展,橋梁基礎尤其是鉆孔灌注樁基礎施工技術日新月異。鉆孔灌注樁作為橋梁基礎,因其經(jīng)濟性和施工相對容易的特點已成為橋梁基礎的主要形式。目前,鉆孔樁基礎正逐漸向深孔、大直徑方向發(fā)展,在大跨徑、復雜地質(zhì)區(qū)域?qū)︺@孔灌注樁的施工提出了新的攻關課題。但缺少沖積平原地區(qū)存在的砂卵石層厚、漂卵石粒徑大的地質(zhì)條件下施工深大樁基的經(jīng)驗。筆者闡述了深厚卵石層大直徑長樁基中對樁長的控制采取的施工技術。
在橋梁樁基施工中,樁基的類型比較多,施工的工藝上亦較復雜,使用的范圍較廣,故在具體的樁基施工中就顯得比較復雜。超厚卵石層大樁徑長樁基施工特點為[1]:鉆孔孔深不超挖控制難度大;卵石層厚導致漏漿嚴重,易塌孔,需插打超長鋼護筒;清孔難度大,孔底沉渣厚度難控制;澆筑時對混凝土質(zhì)量要求高,澆筑樁長控制難度大等。
在施工準備階段,記錄完原地面標高后清理施工現(xiàn)場的雜物,修筑并接通便道,接通供電、供水、排水系統(tǒng),平整處理鉆機就位場地并達到適宜人員操作、便于機械就位和運轉(zhuǎn)的施工要求。
根據(jù)設計文件提供的控制點,采用全站儀現(xiàn)場布置控制網(wǎng)并復核。依據(jù)樁基中心軸線坐標值,用坐標法或極坐標法放樣樁基中心線、樁基中心點等并打入標樁,中心線的放樣誤差應控制在5 cm范圍內(nèi)。在距樁中心約2 m的安全地帶設置十字形控制樁以便于校核,樁上標明樁號。
在挖護筒之前采用“十”字交叉法在護筒以外較穩(wěn)定的部位設4個定位樁,并在埋設前通過定位樁拉線放樣,然后利用鉆機引孔,再將護筒利用振動錘放進坑內(nèi)插打到位,鋼護筒需穿越卵石層。護筒就位后,對其外側(cè)開挖縫分層回填搗密。
鉆孔時,孔內(nèi)水位宜高于護筒底腳0.5 m以上或地下水位以上1.5~2 m,鉆進中應經(jīng)常注意土層變化,在土層變化處均撈取渣樣,判斷土層,記入記錄表中并與地質(zhì)剖面圖核對,看其是否滿足設計承載力。鉆孔作業(yè)應分班連續(xù)進行[2],填寫鉆孔施工記錄,交接班時應交待鉆進情況及下一班應注意的事項。經(jīng)常檢驗泥漿指標,不符合要求時,應隨時通過向孔內(nèi)添加黏土或向泥漿池添加清水進行修正。
應按嚴格按照工程設計圖紙進行鋼筋籠的制作,按骨架的尺度制備相應尺寸的樣板,在樣板上將箍筋彎成圈。首先通過鋼筋定位支架,同時控制各主筋之間間距均勻,將誤差控制在l cm以內(nèi)。另外,要嚴格檢查鋼筋和焊條質(zhì)量,保證焊條的型號與鋼筋的性能相符合,還要符合相關的施工規(guī)范,可以在鋼筋籠的內(nèi)側(cè)進行定位圈的焊接,同時安裝好聲測檢測管,檢測并保證焊接的質(zhì)量,使鋼筋籠制作的安全性獲得有力的保證[3]。在鋼筋籠搬運與吊放時,要避免鋼筋籠發(fā)生變形,安裝時要對準孔位,順直扶穩(wěn)后將鋼筋籠以均勻的速度放入孔內(nèi)。
清孔分兩次進行:一清在成孔后立即進行,安裝完鋼筋籠后即進行第二次清孔。清孔使用導管、泥漿泵采用泥漿正循環(huán),目的是使孔底沉渣厚度、泥漿含砂率、濃度和黏度均符合混凝土澆筑時的要求[4]:孔底沉渣厚度不大于5 cm、泥漿比重為1.02~1.1、黏度為17~20 Pa·s、含砂率<2%。應注意隨時量測孔深,二次清孔結束即可進行水下混凝土灌注。
首盤混凝土需將導管埋深2 m以上,采用大漏斗接導管進行灌注。正常灌注過程中[5],由于大漏斗操作不便,為保證混凝土下放順利,故換小漏斗進行灌注。灌注開始后,應連續(xù)有節(jié)奏地進行,拆卸導管時要有序、迅速地完成,并盡可能地減少導管的拆除次數(shù),保證混凝土灌注的連續(xù)性。導管的提升與拆除是水下混凝土灌注施工的重點控制環(huán)節(jié),在整個混凝土灌注過程中,必須保證導管埋入混凝土的深度大于2 m,導管提升速度過慢將影響混凝土的灌注速度,容易造成堵管。導管提升速度過快,容易將導管拔出混凝土面造成斷樁,所以,必須準確計算每次拆除導管的長度:單次導管拆除長度=孔內(nèi)導管總長-(測繩實測孔口至混凝土面距離+2 m),嚴格控制以確保樁基混凝土灌注順利。在灌注混凝土時,每根樁應制作不少于1組的混凝土試件。對于露出地面及樁頂以下的整體式鋼護筒,在澆筑混凝土后立即拔出。
深厚卵石層大直徑長樁基的樁長控制可以從鉆孔樁的成孔深度、沉渣厚度、樁頭長度著手,不僅減少了混凝土的浪費,同時也減小了破樁頭的工程量,從而達到提高施工功效、節(jié)約成本的目的。將樁基鉆孔深度控制在超挖10 cm以內(nèi),鉆孔前,測量人員應做好孔口鋼護筒標高的測量,現(xiàn)場技術人員經(jīng)過計算確定鉆孔深度。成孔前,注意控制鉆進速度,同時測量人員復核孔口鋼護筒標高,減小鋼護筒下沉導致的誤差,嚴格控制樁底標高,進而控制成孔孔深。鑒于鉆孔樁孔底沉渣厚度也會影響樁長,因此,我們在樁基成孔后需進行一清,直到利用吊錘測量孔底沉渣厚度合格后方能安裝鋼筋籠;鋼筋籠安裝不能固定在鋼護筒上,否則可能導致鋼護筒下沉而影響到對樁長的控制;鋼筋籠安裝完成后需進行第二次清孔,待沉渣厚度小于5 cm才能灌注混凝土。灌注樁基混凝土時對樁頭長度的控制尤為重要,需將樁頭長度控制在50 cm左右。為了保證樁頭混凝土強度,需要準確計算空樁長度進而控制樁頂超灌部分(破樁頭)樁基長度,空樁長度=護筒頂部標高-(設計樁頂標高+0.5 m+下沉長度),下沉長度為超厚卵石層不密實、拔出鋼護筒后產(chǎn)生的下沉量;同時注意在深厚卵石層中施工需拔出超長鋼護筒。由于卵石層松散,拔出鋼護筒后樁基混凝土頂面會下沉,故在試驗樁灌注混凝土時應適當超灌注一部分,根據(jù)鋼護筒體積計算出理論下沉長度,對比實際的下沉長度計算出差值,后面樁基的樁頭長度加上這個差值,從而確保樁基長度。
成立以項目經(jīng)理為首的樁基質(zhì)量管理小組,全面負責樁基的質(zhì)量管理工作。配備專職質(zhì)檢工程師,作業(yè)隊設專職質(zhì)檢員,班組設兼職質(zhì)檢員。各級樁基質(zhì)量管理人員分工負責,互相協(xié)調(diào),層層落實職能和責任,做到各司其職,各負其責。通過建立樁基施工質(zhì)量控制體系,制定樁基質(zhì)量獎罰制度,堅持評比兌現(xiàn),激發(fā)施工人員的工作積極性,對樁基施工質(zhì)量低劣、管理差的除限期整改外,視具體情況處以一定金額的罰款。
加強質(zhì)量監(jiān)管人員的巡視工作,發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題及時指正整改。嚴格施工過程中的三檢制度,各級樁基管理人員應嚴格層層把關,驗收不合格不允許進入下道工序。注重對混凝土澆筑方面的質(zhì)量控制,嚴格按照混凝土澆筑工藝要求施工。
樁基樁長控制作為樁基質(zhì)量控制中重要的一部分,在深厚卵石層大直徑長樁基質(zhì)量控制中更為關鍵。其樁長受松散卵石層、沉渣、樁頭長度等影響,施工人員很難對樁基的施工長度進行控制。因此,對于這些問題進行有針對性的解決比較重要,只有在這些方面得到了保障,才能有效控制樁基質(zhì)量。通過理論并結合施工實際,加強對橋梁樁基樁長的控制,對樁基整體質(zhì)量提升和施工成本節(jié)約意義重大。