楊煜勛
摘 要 隨著樁基工程施工技術的不斷發(fā)展,沖孔灌注樁施工工藝簡單、地基變形小等優(yōu)點得到廣泛應用,本工程左干渠橋梁橋臺樁基為直徑D100cm單排沖孔灌注嵌巖樁,共48根。沖擊成孔灌注樁多為混凝土水下灌注樁,常因不良地質條件,易造成施工質量缺陷。本文介紹了樁基施工時遇溶洞不良地質的處理措施,為以后類似工程的施工提供經(jīng)驗參考。
關鍵詞 樁基施工;沖孔灌注樁;溶洞處理
1工程概況
該項目起于廣龍路與G105線(廣從路)交匯處,沿東南方向前行,跨過流溪河灌區(qū)左干渠,在農(nóng)保地前與機耕路相接,本標段范圍為K0+819.809~K1+668.736。左干渠橋梁起點里程K1+151.767m,終點里程K1+177.551m,跨越左干渠。橋梁上部構造采用1~20m 裝配式后張法預應力混凝土空心板,跨越現(xiàn)狀左干渠,左干渠橋梁工程有0號和1號橋臺,橋臺基礎采用沖孔灌注樁基礎,樁基礎的直徑為1.0m,0號和1號橋臺共有48根,樁長約30米。
2工程地質條件
擬建場地位于燕山期花崗巖區(qū),根據(jù)有關區(qū)域地質調查資料,并結合本次勘察所取得的資料,影響本場地的主要斷裂構造有:北西向中新斷裂,一般不具有活動性。場地內鉆探未發(fā)現(xiàn)明顯構造痕跡,場地是穩(wěn)定的。根據(jù)補勘的地質資料顯示,本工程個別孔位存在大小不一的溶洞現(xiàn)象。
3沖孔灌注樁施工
(1)施工準備:在樁基施工前要先調查鉆孔樁施工范圍內有無地上、地下管線和構筑物,及時與有關單位協(xié)商,經(jīng)同意后方可進行管線改移或加固處理。施工時,先清除設計樁位范圍內場地的雜物、障礙物,平整施工場地和施工便道[1]。
(2)測量放線:依據(jù)設計圖紙計算各樁位的坐標,并確定每個樁孔與相鄰控制點的位置關系。經(jīng)復核無誤后在場區(qū)內實地放出,同時以樁中心為交點,在縱向和橫向方向埋設好護樁,樁位經(jīng)監(jiān)理工程師復核并簽字同意后方可進行下步施工。
(3)護筒埋設:護筒長度為2.0至4m,在護筒的上口邊緣開設2個溢漿口。護筒坑采用人工開挖,挖孔直徑比護筒大0.4m左右,挖孔深度以挖盡上部雜填土,進入下部原狀0.2~0.3m 為宜,同時其深度不得小于1.5m 深,坑底應平整。
(4)開孔:開鉆時應先在孔內澆注泥漿,泥漿相對密度等指標根據(jù)土層情況而定。如孔中有水,可直接投入黏土,用沖擊錐以小沖程反復沖擊造漿。開孔及整個鉆進過程中,應始終保持孔內水位高出地下水位1.5m~2.0m,并低于護筒頂面0.3m 以防溢出,掏渣后應及時補水。護筒底腳以下2 m~4m 范圍比較松散,應認真施工。一般細黏土層可采用濃泥漿、小沖程、高頻率反復沖砸,使孔壁堅實不坍不漏。在砂及卵石夾土等松散層開孔或鉆進時,可按1:1 投入黏土和小片石(粒徑不大于15cm),用沖擊錐以小沖程反復沖擊,使泥膏、片石擠入孔壁。必要時須重復回填反復沖擊2~3 次。遇有流沙現(xiàn)象時,宜加大黏土減少片石的比例,按上述方法進行處理,力求孔壁堅實。
(5)掏渣:當沖孔孔達到設計要求的深度,停止沖擊,將沖錘提升出孔外,維持泥漿和正常循環(huán)清洗吸除孔底沉渣直到返出泥漿的樁渣含量小于2%為止。起錘時應小心操作,防止沖錘拖到孔壁,并向孔內補入泥漿,穩(wěn)定孔內水頭高度。及時下放導管,安裝清孔器并與砂石泵連接。進一步將孔底沉渣吸出,同時逐步降低孔內泥漿密度。
(6)檢孔:鉆進中須用檢孔器檢孔。檢孔器用鋼筋籠做成,其外徑等于設計孔徑,長度等于孔徑4~6倍。每鉆進4m~6m,接近及通過易縮孔(孔徑減少)土層(軟土、軟塑黏土、低液限黏土等)或更換鉆錐閃,都必須檢孔。
(7)終孔:嵌巖樁須滿足設計圖紙注明的入巖深度,要求要求樁底嵌入中風化巖不小于2.5D。
(8)鋼筋籠的制作與安裝:a.鋼筋籠制作。根據(jù)配筋圖制作鋼筋籠,按樁孔深度分段制作。安裝時要確保鋼筋的位置、間距及根數(shù)的準確。主筋的焊接應互相錯開,35倍鋼筋直徑區(qū)段范圍內的接頭數(shù)不得超過鋼筋總數(shù)的一半。b.鋼筋籠的吊裝。在鋼筋籠加工場地分段制作完成并驗收合格后的鋼筋籠,用吊機將鋼筋籠吊放入孔內。兩段鋼筋籠連接時采用單面焊,焊接長度為10d。
(9)水下混凝土澆注。用直升導管法澆注水下混凝土時,混凝土拌合物通過導管下口,進入到初期澆注的混凝土(作為隔水層)下面,頂托著初期澆注的混凝土及其上面的泥漿或水上升.為使?jié)沧⒐ぷ黜樌M行,應盡量縮短澆注時間,堅持連續(xù)作業(yè),使?jié)沧⒐ぷ髟谑着炷脸跄郧暗臅r間內完成。
4不良地質(溶洞)處理技術
(1)第一種情況,溶洞較小,加長鋼護筒至5米,沖孔至洞頂位置時,減慢沖擊速度,將溶洞擊破,然后拋填片石,填至1m~1.5m高度,再用沖錘沖擠,將填料向周圍溶洞內擠壓,隨著洞身擴大,增加填料。
(2)第二種情況,樁位坐落在溶洞邊緣時,一側是洞,另一側是巖層傾斜,這種情況最易導致斜孔,沖孔至該位置時,發(fā)現(xiàn)沖錘落錘時明顯傾斜,難以進尺,并伴有漏水現(xiàn)象,處理方法:加長鋼護筒至5米,提錘后向孔內拋填大直徑塊石,在落錘沖擊,拋填分層厚度控制在50~100cm,邊填邊沖,一方面從側面塞填溶洞,另一方面達到擊碎巖層的目的,使傾斜的巖面慢慢平整。其漏漿處理同第一種溶洞。
(3)第三種情況,遇溶洞較大,漏漿嚴重,采用護筒跟進法,護筒安裝長度為8~10米,護筒直徑采用1.1m,邊沖邊振,兩節(jié)護筒焊接接長,護筒頂周圍用黏土填實,沖孔至洞頂位置時,減慢沖擊速度,將溶洞擊破,然后拋填片石填至1m~1.5m高度,再用沖錘沖擠,將填料向周圍溶洞內擠壓,隨著洞身擴大,增加填料,遇較大溶洞時也可澆筑水下混凝土,灌注水下混凝土的量由溶洞大小確定。為防止漏漿,除不斷補漿外,向孔內拋填水泥包和黏土,用沖錘將水泥包和黏土擠壓嵌入片石縫隙[2]。
5結束語
在橋梁建設過程中,樁基結構施工技術關系到整座橋梁的結構安全以及結構的穩(wěn)定性。當遇到溶洞等不良地質條件時,應采取相應的處理辦法來保證樁基施工的質量。本工程針對不同情況所提出的溶洞處理技術,有效地促進了工程的順利進行,且樁基整體質量也滿足設計以及規(guī)范的要求。本樁基工程的順利完工,為類似不良地質的樁基施工工藝提供了一個成功范例。
參考文獻
[1] 王亮,路鵬.大直徑鉆孔灌注樁施工關鍵技術研究[J].中國水運(下半月),2019(10):125-129.
[2] 熊輝.市政橋梁沖鉆孔灌注樁施工流程及關鍵技術探析[J].城市建筑,2019,16(8):152-153.