韓濱陽
摘要:通過分析鉆孔灌注樁施工技術(shù)優(yōu)越性,對某公路工程合同段鉆孔灌注樁施工準備、護筒敷設(shè)、制取泥漿、鉆孔與清孔、安設(shè)鋼筋籠及混凝土灌注等主要工序的技術(shù)要點及質(zhì)量控制措施進行探討,以期優(yōu)化橋梁工程建設(shè)質(zhì)量,促進鉆孔灌注樁技術(shù)推廣。
關(guān)鍵詞:橋梁工程;鉆孔灌注樁;鋼筋籠
中圖分類號:U445
文獻標志碼:A
城市化進程的推進,促進了公路交通運輸?shù)陌l(fā)展,社會群體對公路橋梁工程建設(shè)質(zhì)量提出的要求也不斷提高?;A(chǔ)施工是橋梁項目建設(shè)的主要組成部分,基于橋梁項目的特殊性,使基礎(chǔ)項目施工流程更具復(fù)雜性,作業(yè)量也不斷增大[1]。為保證橋梁工程建設(shè)質(zhì)量,就須結(jié)合工況合理選擇施工技術(shù)、加強施工過程質(zhì)量的管控。本論述主要探究鉆孔灌注樁在橋梁基礎(chǔ)施工階段的應(yīng)用情況,其有工藝流程簡潔、安全可靠、承載能力高等諸多優(yōu)勢。
1鉆孔灌注樁施工優(yōu)越性分析
鉆孔灌注樁施工是在現(xiàn)場樁位就地成孔,向孔洞內(nèi)澆筑混凝土或安置鋼筋籠,再澆筑混凝土制成樁基礎(chǔ)。該樁基礎(chǔ)在多種地質(zhì)條件中有良好的適用性,主要如下:
(1)適用范圍寬:適用于陸地與水域,不管是在黏土、砂土或者是基巖均能成樁,季節(jié)和氣候客觀條件對灌注樁施工過程影響較小[2]。
(2)承載能力強:灌注樁施工時可結(jié)合施工設(shè)計要求設(shè)定樁體長度、內(nèi)徑及最適承載層,確保樁基礎(chǔ)承載能力符合設(shè)計要求。
(3)造價成本低:和預(yù)制樁相比,鉆孔灌注樁可節(jié)省更多的鋼筋、木材。預(yù)制樁施工階段對運輸及沖擊打樁、混凝土構(gòu)件要求較高,而鉆孔灌注樁施工時配筋靈活度高,無需澆筑模板,資金支出量大大降低。
(4)抗震優(yōu)良:灌注樁抵達較深的地層,直接嵌入到基層,系統(tǒng)性、抗震性優(yōu)良[3]。
2橋梁樁基概況
本公路工程項目路線起、止點樁號依次為K267+000、K277+614.246,全長10.61km,橋梁4633.4 m(雙幅),7座。
新建特大橋1座,大橋4座,小橋2座,樁基820根,橋梁中心樁號分別為:大巴特溝大橋K267+565;額克熱薩依溝大橋K270+802;哲蘭德溝大橋K271+728;紅崖子溝特大橋K274+175;紅崖子溝大橋K276+883。小橋K269+060;小橋K269+422。
橋梁區(qū)地質(zhì)情況如下:
(1)紅崖子溝特大橋(K274+175):跨越泥石流溝和斷裂帶,橋址區(qū)相對高差25m,該區(qū)地層巖性以更新統(tǒng)洪積角礫、碎石、新近系砂巖為主。
(2)大巴特溝大橋(K267+565):橫跨山前泥石流溝,地形較破碎,橋址高差約30m,地形起伏較大。地質(zhì)分選性差偏差,骨架成分以云母片巖、石英巖為主。
(3)額克熱薩依溝大橋(K270+802):橋梁布設(shè)于山前過渡地帶,地勢較寬闊,地形起伏波動偏大,橋址區(qū)相對高差24-38m,橋址區(qū)是鹽土,已證實其對鋼筋及混凝土有腐蝕性。
(4)哲蘭德溝大橋(K271+728):橋梁布置在山前過渡地帶,地勢較開闊,地形起伏較大,橋址區(qū)相對高差25m。地質(zhì)為上更新統(tǒng)洪積角礫,分選性差。
以上樁基施工階段均選用C35混凝土。
3鉆孔灌注樁的施工技術(shù)要點與質(zhì)控措施
本項目樁基礎(chǔ)施工階段,除局部使用人工挖孔,其他均借助機械設(shè)備成孔施工。
3.1鉆孔前的準備工作
(1)嚴格按照監(jiān)理方確定的導(dǎo)線、標高控制點施工,加強樁基礎(chǔ)平面、高程指標的調(diào)控。
(2)遵循橋梁工程設(shè)計圖紙,對樁位進行放樣處理,經(jīng)過監(jiān)理審核,正確無誤后清理掉樁位周邊存留的雜物,整頓工程場地[4]。
(3)將與施工相關(guān)的機械器具準備齊全,如沖擊鉆機、鉆架、掏渣筒等,指派專人檢查設(shè)備性能指標,試運設(shè)備,確保使用過程安全。
(4)保證鋼筋、水泥、砂石等各類原材料充足,物料質(zhì)量檢查驗收、復(fù)檢后,妥善存管。
3.2敷設(shè)護筒
本灌注樁施工過程中,施工方選用厚度為3mm的鋼板制作鉆孔初護筒,高程范圍3-4m,內(nèi)徑是設(shè)計樁徑的+0.02m,敷設(shè)護筒時要求其比黃體頂高出約60m,并保證護筒底側(cè)壁淤泥層高程偏低。埋設(shè)護筒時采用震動錘震動推進,垂直方向敷設(shè)護簡,樁位鋼護筒與樁體巾心誤差≤50mm,護筒傾斜誤差≤1%。
3.3泥漿制備系統(tǒng)
按照各樁位的投用量設(shè)定泥漿池與廢漿池容量,每臺機器單獨使用一個循環(huán)池,選用原土制造泥漿,若遇到砂層不良地質(zhì)層時,投入適量膨潤土,使泥漿制備效果符合灌注樁施工要求。制備泥漿階段應(yīng)符合以下要求[5]:(1)黏度:普通地層15-22 s,松動砂層18-28s;(2)含砂率:前期制備的泥漿<4%,循環(huán)泥漿≤8%;(3)pH為7-10;(4)密度:在黏土、砂土與厚夾砂層、砂卵石層分別是1.0-1.5kg/L、1.1-1.3kg/L、1.2-1.5kg/L。
3.4成孔與清孔
結(jié)合本工程勘測資料及施工方設(shè)備條件,選用TXB-IOOOA型回轉(zhuǎn)鉆機拉動籠式合金鉆頭,一般需要1-1.5d完成單根鉆孔灌注初成孔與清孔施工。施工過程中,2臺鉆機按照先離后岸的流程共同一座引橋的施工工程。鉆機就位后,對底座、頂部構(gòu)件加固處理,以防位移偏移。頂部起吊滑輪緣,保證轉(zhuǎn)盤與初孔中心處于同一條鉛垂線內(nèi),控制偏差≤20mm,確保鉆孔初垂直誤差值和5%樁體長度的設(shè)計要求相吻合。在鉆進作業(yè)開展前期,工作人員先啟動泥漿泵,使其空轉(zhuǎn)一段時間,待泥漿輸注至孔口后鉆進操作。鉆孔施工中,控制進尺速度與鉆壓指標,采用低壓緩慢鉆進的方法,待鉆進深度達1.0m后,調(diào)整到常規(guī)速度完成剩余鉆進任務(wù)。當鉆孔和設(shè)計標高間距為1.0m時,再次加大鉆進速度與深度,但要避免出現(xiàn)超鉆狀況,檢查地質(zhì)信息,判斷是否抵達設(shè)計要求的地層。圖1為鉆孔施工流程圖[6]。