王益鋒
(浙江交工國際工程有限公司,浙江 杭州 310000)
現(xiàn)代工程項目建設中,直徑不小于2.5m的樁體被稱為大直徑樁。在橋梁項目施工中,大直徑樁基的應用較多,其能在改善橋梁建設基礎的同時,確保橋梁整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性?,F(xiàn)就鉆孔灌注施工在橋梁大直徑樁基礎建設中的技術(shù)要點展開分析。
鉆孔灌注施工是橋梁大直徑樁基施工的重要方式,具體施工流程如圖1所示[1]。
圖1 橋梁大直徑樁基鉆孔灌注施工流程
首先,開展工程項目測量工作,即在考慮工程項目自身特點的基礎上,系統(tǒng)測量施工區(qū)域的地質(zhì)地貌、氣候特點,然后以此為基礎設計施工圖紙,并編制施工方案。其次,準備項目施工所需要的材料和設備,要求項目所選擇的材料符合相關(guān)質(zhì)量管理標準,同時滿足項目施工要求。最后,應做好施工技術(shù)交底工作,同時加強施工人員培訓,確保其掌握橋梁項目大直徑樁基礎施工的具體方法。需注意的是,基于橋梁項目建設環(huán)境的復雜性,在大直徑樁基礎施工中,還應編制一定的應急管理預案,避免項目施工出現(xiàn)意外。
實際測量中,應做好建筑平面點位、平面控制、水準點的精確處理。就平面點位而言,應在建設單位提供測站的基礎上,考慮方位角和距離2個因素,以建設符合項目的工程控制網(wǎng);而在水平控制中,應優(yōu)化控制點坐標測定方法的使用。此外,針對水準點設置問題,既要保證水準點滿足通視要求,同時還需確保其滿足樁位精度控制需要。水準點控制誤差應小于±5mm,大直徑樁位誤差小于10mm[2]。
就橋梁大直徑鉆孔灌注樁施工而言,鋼護筒的應用較多,在施工前,先應按照相關(guān)標準制作和埋設鋼護筒(見表2)[3]。在護筒埋設時,必須嚴格遵守平面、垂直傾角、傾角和2個分層刻度盤的順序排列原則,同時全面控制護筒中心線的垂直度,這樣能有效避免后期施工中出現(xiàn)樁體傾斜的問題。
表2 鋼護筒埋設及制作要求
滾刀鉆頭在泥質(zhì)砂巖環(huán)境中的應用較為普遍,而單環(huán)四翼刮刀鉆頭多使用在黏土、卵石及砂石地層。大直徑樁基的長度往往更大,鉆孔時需采用泥漿對護壁進行處理。就泥漿本身而言,需采用優(yōu)質(zhì)圖紙材料并按照一定比例攪拌配置泥漿,嚴禁不合格土質(zhì)混入其中,影響泥漿及鉆孔時護壁處理質(zhì)量。大直徑鉆孔灌注樁施工中,泥漿的含砂率不低于4%,膠體率需保持在95%以上。采用此類泥漿,能有效提升孔壁的穩(wěn)定性,避免鉆孔發(fā)生塌孔問題。
大直徑鉆孔灌注樁樁清孔分2次進行。在首次清孔過程中,不僅要進行孔內(nèi)置換,而且需要抽離孔底殘存的泥漿液;在完成首次清孔1h后,需檢查孔洞內(nèi)上、中、下部位的泥漿護壁施工質(zhì)量,確保其符合項目建設標準。在實際檢測中,應注重專業(yè)探測設備的有效應用,通過這些設備,系統(tǒng)測量鉆孔的孔徑、孔深、孔內(nèi)傾斜度,避免出現(xiàn)較大偏差。第二次清孔施工多采用氣舉反循環(huán)的方式進行處理。該工藝下,施工人員會在導管部位安裝風管,然后控制風壓不超過0.8MPa,這樣能有效清除孔內(nèi)殘留的殘渣,為后期項目施工創(chuàng)造有利條件。
大直徑樁體需設置鋼筋骨架來約束澆筑材料,提升樁體的穩(wěn)定性。在鋼筋籠安裝階段,需要先檢查鋼筋的質(zhì)量、型號、規(guī)格,確保其滿足項目建設標準及項目檢核需要,同時鋼筋的調(diào)直、除銹、截斷、彎折與焊接均按設計圖紙和技術(shù)規(guī)范要求進行。制作鋼筋籠時,鋼筋籠的主筋盡量為整根。在鋼筋籠制作階段,要求主筋之間通過焊接的方式進行接頭處理,就焊接面而言,其接頭數(shù)量應控制在50%以下,相鄰接頭的距離控制在1m以上。鋼筋籠安裝施工前,需再次檢查孔內(nèi)環(huán)境,清除孔內(nèi)雜物,隨后按照慢放、輕放的原則吊裝。完成鋼筋籠安裝施工后,需對其進行校正和固定處理,以保證鋼筋籠的位置偏差不超過5cm。
混凝土澆筑質(zhì)量直接關(guān)系大直徑樁基的施工質(zhì)量。在實際澆筑施工中,需注重以下要點:首先,要求選擇無縫鋼管進行注漿施工,鋼管的直徑應控制在25~30cm;在漏斗及儲料槽應管理中,應通過8mm厚的A3鋼板及型鋼支撐。其次,注漿前先檢查混凝土的整體質(zhì)量,確保流動性、和易性良好,在澆筑階段,應加強混凝土面的高度測量,并就澆筑的混凝土進行振搗管理,整個澆筑施工應連續(xù)進行。最后,進行澆筑混凝土水密性實驗,防止其發(fā)生漏水、漏漿問題,同時應控制好灌注樁的坍落度、骨料顆粒、導管拆卸時間等要素,不斷提升大直徑混凝土樁的施工質(zhì)量(見表3)。需注意的是,對于跨江河湖海地區(qū)的橋梁樁基項目,在澆筑施工中,還應注重水下混凝土澆筑施工要點的有效把控。水下混凝土澆筑中,需保證混凝土緩凝時間控制在650min以下,澆筑導管底口與孔底的間距保持在60cm以上。同時,注重澆筑的連續(xù)性,并對澆筑壓力范圍值進行系統(tǒng)管理,確保水下混凝土樁基施工質(zhì)量滿足相關(guān)建設標準[4]。
表3 鉆孔灌注樁技術(shù)灌注標準
首先,應注重進尺深度的有效管理,避免鉆孔鉆進速度過快,振動較大造成塌孔。其次,應合理選擇泥漿材料,確保泥漿含砂率、膠體率、分散度和黏度符合項目建設標準。同時,在項目建設初期,應就鋼筒埋設進行系統(tǒng)設計,然后按照設計要求施工,確保缸筒能有效穿越軟弱地層[5]。最后,監(jiān)測施工過程,重點觀察鉆孔內(nèi)的泥漿稠度,并適時調(diào)整,確保旋噴泥漿能實現(xiàn)鉆孔的有效保護。
鉆孔傾斜會嚴重影響大直徑樁基礎施工質(zhì)量,降低其整體承載能力。引起樁體傾斜的原因較多,其中地質(zhì)基礎軟硬程度不一時是引起樁體傾斜的重要原因。從施工過程來看,一些地質(zhì)承重存在不同硬度的石頭,這些石頭會對鉆機鉆頭作業(yè)過程造成干擾,引起鉆孔傾斜問題。另外,當鉆機設備就位階段,若鉆機支架不平整,也可能造成鉆孔傾斜。對此,在項目施工前,應進行場地整平處理,為鉆機樁架平穩(wěn)放置創(chuàng)造有利條件,確保鉆頭與鉆孔平面垂直,然后采用粉碎的方式,處理阻礙鉆頭的因素。該過程中,應確保鉆頭處于低速運轉(zhuǎn)狀態(tài)。同時,當鉆進施工時遇到了較為明顯的地質(zhì)變化情況,應結(jié)合地質(zhì)情況,進行鉆進功能、壓力、速率的調(diào)整,避免鉆頭損壞或鉆孔傾斜。最后,如果已經(jīng)發(fā)生了鉆孔傾斜問題,需及時回填壓實,然后重新鉆孔,確保鉆孔施工滿足項目建設需要。
首先,在項目建設初期,應有效檢查泥漿質(zhì)量,確保泥漿使用符合行業(yè)相關(guān)標準,同時適合項目地質(zhì)環(huán)境條件。其次,應規(guī)范化進行清孔施工處理,整個清孔施工分2次進行,確??椎谉o沉渣。同時,注重鋼筋孔吊放過程管理,要求整個吊放施工不得碰撞樁孔孔壁,確保樁孔完整性,盡可能地減少孔底沉渣。最后,若沉渣量明顯較多,在吊放鋼筋籠之前,需要再次清孔,確??變?nèi)沉渣滿足后續(xù)建設需要。
就橋梁大直徑樁基施工而言,在施工中還存在鋼筋籠上浮的問題。鋼筋籠上浮原因較多,其原因之一是,混凝土初期灌注速度過快,混凝土在孔內(nèi)上升時對鋼筋籠產(chǎn)生的摩擦力會大大增加,然而剛開始灌注的混凝土量不多,鋼筋籠埋深不夠,故而引起上浮問題。此外,混凝土澆筑間歇時間不當、樁孔傾斜、孔口基礎設置不規(guī)范等都是引起鋼筋籠上浮的重要原因。對此,應合理控制混凝土的澆筑速度和澆筑量,確?;炷凉某渥悖瑵M足施工過程的需求。同時,對混凝土澆筑速度進行全局把控,要求施工人員提升工作效率,在規(guī)定時間完成澆筑工作,并做好樁孔檢查、孔口基礎設置管理,監(jiān)管混凝土澆筑施工過程,避免發(fā)生鋼筋籠上浮問題。
鉆孔灌注樁施工是橋梁大直徑樁基礎施工的重要方式。在項目施工中,只有充分認識到橋梁大直徑樁基礎施工的必要性,然后在把控鉆孔灌注樁施工技術(shù)要點的同時,注重塌孔、樁孔傾斜、沉渣過多、鋼筋籠上浮等問題的處理,才能有效提升大直徑樁基礎施工質(zhì)量,進而促進橋梁工程項目的有序發(fā)展。