摘要:小江大橋橫跨金沙江一支流小江,地處著名的小江斷裂帶。根據(jù)不利的地質(zhì)條件,在樁基施工過程中,通過全過程質(zhì)量控制,取得了良好效果。文章以現(xiàn)場樁基施工為例,詳細(xì)介紹了大孔徑灌柱樁施工過程中的質(zhì)量控制措施。
關(guān)鍵詞:高烈度,大孔徑灌柱樁,質(zhì)量控制
一、工程概況
小江大橋是白鶴灘水電站云南省S303省道復(fù)建工程的一座重要橋梁,位于東川區(qū)和會澤縣境內(nèi),橫跨金沙江一級支流小江,距小江口約4km,東經(jīng)約103°04′5″,北緯約26°29′6″。是連接?xùn)|川與會澤兩地的一座控制性大橋。大橋全長745m,寬10.55m,雙向兩車道,設(shè)計(jì)行車速度40km/h,橋面比現(xiàn)狀河床高94m,比庫區(qū)設(shè)防死水位高92m。
二、大橋結(jié)構(gòu)及樁基設(shè)計(jì)
大橋地處著名的小江斷裂帶,橋址區(qū)斷裂帶走向約SN~N20°W,W/SW∠65°,寬度約140~160m裂度區(qū),地震基本烈度為8 度。為此,大橋設(shè)計(jì)為(3×25)預(yù)制簡支T 梁+(65+4×120+65)預(yù)應(yīng)力混凝土波形鋼腹板連續(xù)剛構(gòu)+(3×20)鋼筋混凝土現(xiàn)澆連續(xù)箱梁,以減輕橋身重量。主橋橋墩最大墩高80m,主墩基礎(chǔ)采用16 根D200cm、深55m鉆孔灌注摩擦樁。
三、灌柱樁質(zhì)量控制措施
灌柱樁施工質(zhì)量控制是多方面的,原材料、鉆孔質(zhì)量、鋼筋籠的制作與安裝、澆筑等都可能成為影響質(zhì)量問題的因素,因此必須采取有效措施加以控制。
(一)原材料控制措施
大橋樁基鋼筋采用HRB400、HRB500熱軋帶肋鋼筋和HPB300鋼筋為熱軋光圓鋼筋,澆筑采用C30水下混凝土。作為樁基施工主要材料,在水泥、粉煤灰、外加劑、鋼筋等采購中,要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求,在具有國家認(rèn)證的廠家采購,并提供產(chǎn)品合格證和出廠檢驗(yàn)證明。材料進(jìn)場后,現(xiàn)場試驗(yàn)人員要按照規(guī)定的頻率和批次進(jìn)行抽樣檢測,以保樁基使用的原材料質(zhì)量全面合格。監(jiān)理試驗(yàn)室、白鶴灘水電站庫區(qū)中心試驗(yàn)室對現(xiàn)場試驗(yàn)進(jìn)行旁站和抽檢。
(二)施工過程控制
1、 鉆孔質(zhì)量控制
1.1場地平整和測量放樣。樁基施工前,需用反鏟或推土機(jī)對樁基場地進(jìn)行平整,平整后高差在10cm內(nèi),以保證鉆機(jī)平穩(wěn)。場地平整后,用全站儀測量放出樁基點(diǎn)位,并在其四周設(shè)置護(hù)樁并埋置護(hù)筒。
2.2鉆機(jī)就位和設(shè)置護(hù)筒。
SR360鉆機(jī)就位后,根據(jù)自帶液壓伸縮式自動整平裝置調(diào)整機(jī)身,在操作室內(nèi)通過儀表電子讀數(shù),對鉆頭和樁位中心十字線進(jìn)行鎖定,以保持其垂直度和精準(zhǔn)度,誤差控制在1cm內(nèi),機(jī)體垂直點(diǎn)、鉆桿垂直點(diǎn)和樁位復(fù)核點(diǎn)三點(diǎn)合一,勿需再作調(diào)整。設(shè)置護(hù)筒,護(hù)筒內(nèi)徑一般應(yīng)大于樁徑直徑200~400mm。鉆機(jī)就位后,鉆進(jìn)比護(hù)筒長度短40cm的孔后,用鉆桿頂部帶好的筒式鉆頭,將吊裝就位的護(hù)筒,用筒式鉆頭將其垂直壓入土體中,護(hù)筒與坑壁之間用粘土填滿夯實(shí),保證護(hù)筒中心和樁位中心偏差不得大于5mm。護(hù)筒埋設(shè)好后,高出地面約30cm。并在護(hù)筒表面用紅油漆標(biāo)識護(hù)樁方向線位置,便于復(fù)核樁位。待監(jiān)理工程師驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行鉆孔施工。
2.3鉆孔施工。鉆進(jìn)過程本著“先慢后快”的原則,以保持鉆機(jī)平穩(wěn),防止因重力、振動等原因造成鉆機(jī)下部偏移。施工中,孔位傾斜度不大于1%。鉆孔應(yīng)連續(xù)進(jìn)行,不得間斷,視地質(zhì)及鉆進(jìn)部位調(diào)整鉆進(jìn)速度。開始鉆進(jìn)至護(hù)筒刃腳部位或砂層、卵礫石層時,應(yīng)慢速鉆進(jìn),每鉆進(jìn)2-3m應(yīng)檢查孔徑、豎直度。在鉆進(jìn)同時,及時向孔內(nèi)注漿,以保證孔內(nèi)外水壓平衡,并根據(jù)滲水情況調(diào)整泥漿的黏度。當(dāng)土質(zhì)變化與設(shè)計(jì)地質(zhì)資料有出入時,注意記錄和存好樣渣。記錄要妥善保存,作為原始資料的一部分要?dú)w檔。
2、 鋼筋籠制作與安裝質(zhì)量控制
2.1鋼筋籠加工。因樁基深達(dá)55m,鋼筋籠采用分段法制作和加工,主筋采用套筒連接,接頭按規(guī)范要求錯開布置,并保證主筋邊接在同一條軸線上。加工前,將鋼筋表面的油漬、漆皮、鱗銹等清除干凈。按照設(shè)計(jì)尺寸下料,切割斷面垂直于鋼筋軸線,偏角不大于4°,大于時須用砂輪機(jī)打磨平整。鋼筋套絲在鋼筋螺紋套絲機(jī)上進(jìn)行,端頭有彎勾的采用加長型絲頭,其余的用標(biāo)準(zhǔn)型絲頭。套絲完成后,采用塑料封蓋擰緊絲口,防止絲口受到損傷。直螺紋接頭連接前,回收接頭上的塑料封蓋,檢查接頭絲口是否完好,有無油污、銹蝕。
2.2 鋼筋籠運(yùn)輸和起吊。運(yùn)輸前,應(yīng)在加工場對鋼筋籠進(jìn)行預(yù)拼裝和驗(yàn)收后,對各節(jié)進(jìn)行編號。用吊車將鋼筋籠按照編號順序依此吊放到平板車上運(yùn)至現(xiàn)場。在現(xiàn)場吊裝時,需用兩點(diǎn)法起吊,即在骨架上部的四分之一處箍筋圈上兩點(diǎn)起吊,再用吊車的小勾在骨架另一端的四分之一處箍筋圈上一點(diǎn)起吊,緩緩起吊大勾時,放小勾,使骨架由水平狀態(tài)緩慢調(diào)整為豎直狀態(tài),待骨架即將離開地面成豎直狀態(tài)時,解除吊車的小勾。吊車?yán)^續(xù)提升,使骨架完全吊離地面并處于豎直狀態(tài)平穩(wěn)后,將骨架下端對準(zhǔn)成孔口,徐徐下降,嚴(yán)禁下降過程中擺動碰撞孔壁,可采用在四周扶助于人工的辦法,減少擺動。
2.3鋼筋籠安裝。多節(jié)鋼筋籠安裝要嚴(yán)格控制安裝時間,防止安裝過程中出現(xiàn)塌孔。一般以4—6小時為佳,具體時間以周邊滲透壓力不破壞泥漿護(hù)壁為易。安裝前,需在孔口設(shè)立臨時支撐,在第一節(jié)鋼筋龍下落到最后一個加強(qiáng)箍時,用孔口臨時支架支撐穩(wěn)妥后,在起吊第二節(jié),使之于第一節(jié)對接處于同一豎直線上時,開始用套筒進(jìn)行固定連接,按照套筒連接的方法依次緊固,并綁扎箍筋,驗(yàn)收合格后,以此循環(huán)進(jìn)行安裝,直到鋼筋籠下放到骨架標(biāo)高與設(shè)計(jì)標(biāo)高相差不大于5cm后,將其用孔口支撐固定。
3、澆筑質(zhì)量控制
3.1下放導(dǎo)管和孔內(nèi)排氣。下放澆筑導(dǎo)管前,先計(jì)算導(dǎo)管長度,即:護(hù)筒頂標(biāo)高—設(shè)計(jì)孔底標(biāo)高,除去導(dǎo)管懸空高度。 導(dǎo)管要有足夠的強(qiáng)度和剛度,一般使用內(nèi)徑為300mm的鋼管,內(nèi)壁表面應(yīng)光滑,管段的接頭應(yīng)密封良好和便于裝拆,導(dǎo)管第一節(jié)長度應(yīng)不小于4m。同時,對導(dǎo)管進(jìn)行水密承壓和接頭抗拉試驗(yàn),嚴(yán)禁用壓氣試驗(yàn),保證導(dǎo)管拼接牢固。試驗(yàn)后要對導(dǎo)管進(jìn)行編號,下導(dǎo)管時按編號進(jìn)行拼接。導(dǎo)管下放過程中,要保持導(dǎo)管居中,盡量避免導(dǎo)管與鋼筋籠碰撞,遇導(dǎo)管下放困難應(yīng)及時查明原因。開始下導(dǎo)管時,因孔較深,要利用下放導(dǎo)管對孔內(nèi)進(jìn)行排氣,以保證內(nèi)外氣壓平衡。
3.2澆筑。用于澆筑的混凝土標(biāo)號必須滿足設(shè)計(jì)要求,具備良好的和易性,灌注時應(yīng)保持足夠的流動性,考慮氣溫、運(yùn)距等因素影響,當(dāng)樁孔直徑D<1.5m時,塌落度宜為180~220mm,D≥1.5m時,塌落度宜為160~200mm。開始灌注混凝土?xí)r,須在導(dǎo)管上端安裝一個容積約3 m3的V型漏斗,一次性灌注,以滿足首批混凝土用量使導(dǎo)管埋入混凝土內(nèi)1m左右,而后以正常灌注工藝施工,并保持其連續(xù)性。灌注施工中,要準(zhǔn)確計(jì)算導(dǎo)管埋深,埋深過大,不利于混凝土的上翻,埋深過小,容易出現(xiàn)導(dǎo)管拔脫,出現(xiàn)斷樁等,影響樁基混凝土質(zhì)量。
四、灌柱樁質(zhì)量檢測
樁基的質(zhì)量檢測有專門的質(zhì)檢部門,在檢測前,聲測管內(nèi)灌滿清水,水要保證干凈,灌水后,用木栓或者其它的東西把聲測管口堵塞,防止其它東西掉入,影響檢測質(zhì)量。檢測過程中,需均勻提升測量探測器,以保證探測過程反映的圖像真實(shí)。
五、結(jié)語
從超聲波檢測可以看出,各根灌柱樁內(nèi)部混凝土均勻密實(shí),各項(xiàng)數(shù)據(jù)滿足設(shè)計(jì)要求,說明采取上述質(zhì)量控制措施是有效的,為今后類似灌柱樁施工積累了經(jīng)驗(yàn)。
作者簡介:張炳初(1974~),男,陜西山陽人,本科,工程師,主要從事項(xiàng)目管理和施工技術(shù)工作。