溫家龍
(贛州市公路發(fā)展中心信豐分中心,江西信豐331600)
在橋梁基礎(chǔ)工程施工中,注漿帷幕墻技術(shù)的應(yīng)用機(jī)理主要是把高噴管道固定到振動(dòng)器固定位置上,然后應(yīng)用高速噴射水的方式進(jìn)行底層結(jié)構(gòu)的切割處理,在振動(dòng)的同時(shí)進(jìn)行擺噴施工,達(dá)到規(guī)定深度的要求,并且應(yīng)用泥漿材料利用噴管直接注入切割好的地層內(nèi),達(dá)到施工的標(biāo)準(zhǔn)和要求。這種施工方式可以建設(shè)形成連續(xù)、封閉的水泥漿墻體結(jié)構(gòu),完全符合工程的標(biāo)準(zhǔn)要求。從實(shí)際施工效果來(lái)說(shuō),應(yīng)用注漿帷幕墻技術(shù)進(jìn)行施工,可以制作成為連續(xù)墻體結(jié)構(gòu),其施工效率高、墻體連續(xù)性好,還具備較高的隔水效果,完全滿足工程的標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)過(guò)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn),在橋梁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中應(yīng)用注漿帷幕墻技術(shù)進(jìn)行施工,在透水層結(jié)構(gòu)內(nèi)基坑開(kāi)挖支護(hù)施工使用,建設(shè)符合工程要求的結(jié)構(gòu)形式,完全滿足工程的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),達(dá)到項(xiàng)目施工應(yīng)用的要求。
某橋梁工程項(xiàng)目的建設(shè)長(zhǎng)度為342m,主橋結(jié)構(gòu)基層部分應(yīng)用的是鉆孔樁的形式。該工程施工方案為:在承臺(tái)處于水位4~5m 的位置上采用振搗的方式進(jìn)行基礎(chǔ)施工。同時(shí),承臺(tái)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)采取放坡的方式進(jìn)行施工,在施工中應(yīng)該做好滲水的控制,通過(guò)振孔擺噴注漿帷幕技術(shù)進(jìn)行施工,以滿足工程運(yùn)營(yíng)的標(biāo)準(zhǔn)要求。
一是注漿帷幕軸線布置。在基坑開(kāi)挖的外側(cè)處,按照工程的施工要求做好軸線的控制,一般來(lái)說(shuō),軸線的設(shè)計(jì)需要滿足規(guī)范要求,并且布設(shè)時(shí)要具備靈活性,以滿足施工的標(biāo)準(zhǔn)和要求。二是高噴孔位置設(shè)置。該參數(shù)的設(shè)置要沿著滲漏軸線進(jìn)行設(shè)置,其間隔距離的設(shè)定必須綜合分析振孔高噴劑的特性和土層的具體情況來(lái)確定。在此次工程的設(shè)置中,高噴孔的間隔距離設(shè)定為0.8m,必須保證橫向位置精度的偏差不超過(guò)3cm。三是供漿站的設(shè)置。在供漿站設(shè)置的過(guò)程中,一般要就近設(shè)置,同時(shí)供漿站的規(guī)格尺寸要適中,保證漿液材料能夠及時(shí)供應(yīng),其水泥堆放場(chǎng)內(nèi)必須存放200t 以上的水泥材料。同時(shí)供漿站布設(shè)完成以后,要按照漿液配比的要求進(jìn)行漿液的制備,為注漿帷幕墻技術(shù)的順利實(shí)施提供基礎(chǔ)條件[1]。
在此次工程的實(shí)施中,應(yīng)用注漿帷幕墻技術(shù)進(jìn)行施工,重要工藝流程如下所示:
施工準(zhǔn)備—設(shè)備安裝—設(shè)備試噴—成孔施工—壓漿處理—提管—移位。
注漿帷幕墻施工參數(shù)可見(jiàn)表1。
表1 技術(shù)參數(shù)
2.4.1 開(kāi)挖補(bǔ)漿槽
一是低洼和表土松散的位置上,對(duì)于回填處理通常采用的是黏土進(jìn)行處理,操作環(huán)節(jié)沿著注漿帷幕墻結(jié)構(gòu)的軸線開(kāi)始挖槽補(bǔ)充漿液施工,結(jié)合設(shè)計(jì)要求,補(bǔ)漿槽的寬度通常要設(shè)置在0.5~1.0m 左右,開(kāi)挖施工深度要限定在0.3m 左右。通常情況下,開(kāi)挖施工的長(zhǎng)度為8~10m 之間。在具體的開(kāi)挖施工環(huán)節(jié),要保證完成的孔段和回灌補(bǔ)漿的施工材料,從而確保施工參數(shù)能夠滿足工程的施工要求。二是施工平臺(tái)。在項(xiàng)目開(kāi)展的過(guò)程中為了能夠保證項(xiàng)目有序進(jìn)行,搭建施工平臺(tái)是非常關(guān)鍵的一項(xiàng)內(nèi)容。在施工平臺(tái)搭建的過(guò)程中需要做好結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的控制。倘若施工場(chǎng)地內(nèi)場(chǎng)地表面起伏變化不超過(guò)10cm。高噴孔位進(jìn)行高噴機(jī)的安裝施工,進(jìn)行撐腳位置的調(diào)節(jié),達(dá)到水平的狀態(tài),不會(huì)給現(xiàn)場(chǎng)的施工帶來(lái)任何的影響,同時(shí)設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)固,確?,F(xiàn)場(chǎng)施工可以有序地進(jìn)行[2]。
2.4.2 振孔施工
一是高噴孔定位:在高噴孔位測(cè)量環(huán)節(jié)考慮到施工參數(shù)性能要求,務(wù)必做好尺寸的確定。
孔位明確后,要做好現(xiàn)場(chǎng)的標(biāo)記,然后進(jìn)行順序標(biāo)記。在高噴孔位的測(cè)量放樣環(huán)節(jié),加強(qiáng)精度控制是極為重要的工作,通常來(lái)說(shuō),孔位的精度不能超過(guò)±3cm。測(cè)量放樣工作結(jié)束后,必須組織人員進(jìn)行全面的復(fù)核檢測(cè),保證全都達(dá)到精度的要求后,才能陸續(xù)開(kāi)展后續(xù)環(huán)節(jié)的施工,以確保不會(huì)發(fā)生質(zhì)量問(wèn)題。
二是調(diào)整噴管垂直度:高噴孔位上,進(jìn)行高噴機(jī)的安裝和調(diào)整,保證水平度、垂直度完全符合要求。在高噴機(jī)安裝到規(guī)定位置上之后,保證水平度、垂直度的控制,保證噴管偏斜率不超過(guò)0.5%。在定位精度合格后,才能開(kāi)始振孔作業(yè),同時(shí)還要做好各項(xiàng)參數(shù)的記錄工作,以達(dá)到工程的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。
三是地面試噴:振孔開(kāi)始施工前,需要在地面進(jìn)行試噴作業(yè)。一般試噴后進(jìn)行水、漿、氣都符合要求后,方能夠開(kāi)展技術(shù)應(yīng)用。
四是振動(dòng)成孔:首先應(yīng)該調(diào)整高噴機(jī)的運(yùn)行參數(shù),保證其符合運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn),壓力處于合理的范圍內(nèi),噴頭輕輕觸地,然后就可以開(kāi)啟振動(dòng)錘與擺動(dòng)裝置,此時(shí)即可進(jìn)行孔擺噴漿施工。在具體施工環(huán)節(jié)一定要控制漿液量且做好壓力的控制。
五是振孔深度加強(qiáng)控制:振孔施工作業(yè)環(huán)節(jié),如果發(fā)現(xiàn)振管的前部存在有砂巖層或者基巖層的結(jié)構(gòu),這樣會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)發(fā)生反彈的問(wèn)題,這時(shí)應(yīng)該在振管上進(jìn)行標(biāo)記,然后再進(jìn)行逐步的下沉施工,并且做好下沉深度的測(cè)量與控制,在深度達(dá)到40~50cm 時(shí),就可以通過(guò)振管深度來(lái)確定其振管入巖的深度是否能夠滿足要求。如果巖石層破碎比較嚴(yán)重,就要做好振管入巖深度的控制。如果巖石層的破碎比較嚴(yán)重,需要適當(dāng)?shù)脑黾尤霂r的深度尺寸,通常情況下,振動(dòng)入巖的深度會(huì)超過(guò)40cm。
六是擺噴灌施工:振孔到特定要求的深度位置后,就可以開(kāi)始擺噴灌的施工。在孔口發(fā)現(xiàn)有正常的返漿的情況,就能夠進(jìn)行擺噴灌施工。在擺噴施工階段,應(yīng)該根據(jù)設(shè)計(jì)方案的要求進(jìn)行擺動(dòng)、提升以及灌漿作業(yè)。但是要注意,施工環(huán)節(jié)進(jìn)入卵石位置以后,需要適當(dāng)?shù)目刂茋娚涞乃俣?。待噴射速度滿足設(shè)計(jì)位置以后,即可停止施工。
七是復(fù)噴作業(yè):在施工現(xiàn)場(chǎng)中,如果發(fā)生下述問(wèn)題,應(yīng)該進(jìn)行復(fù)噴:具體施工階段一旦出現(xiàn)滿足不了設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的需求或出現(xiàn)設(shè)備故障時(shí),都需要進(jìn)行復(fù)噴施工,復(fù)噴標(biāo)準(zhǔn)按照設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行[3]。
2.4.3 水泥漿配置要點(diǎn)
在具體的水泥漿液制作環(huán)節(jié),所選擇的水泥材料尤為重要,一般來(lái)說(shuō)材料的性能要滿足規(guī)范需求。例如混凝土材料的強(qiáng)度則以32.5MPa 標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ),同時(shí)結(jié)合施工方案的要求。要嚴(yán)格的控制好水泥漿液的密度,該工程的漿液密度范圍為1.35~1.45g/cm3。水泥漿液的制作環(huán)節(jié),應(yīng)該選擇精密的測(cè)量?jī)x器進(jìn)行控制,稱重的偏差不超過(guò)5%。在各種材料配比結(jié)束后,進(jìn)行混合攪拌處理,結(jié)合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的原則,控制攪拌時(shí)間。一般情況下,多采用攪拌機(jī)進(jìn)行材料制備,攪拌的時(shí)間要大于3min,若采用的高速旋轉(zhuǎn)設(shè)備,則拌和時(shí)間控制在30s 即可。從制漿到攪拌完成,時(shí)間不超過(guò)4h,如果時(shí)間過(guò)長(zhǎng),會(huì)導(dǎo)致水泥漿液發(fā)生變質(zhì)的情況,對(duì)于總體性能產(chǎn)生不利的影響。同時(shí)在材料配置的過(guò)程中水泥溫度也同樣要控制,不能使其超過(guò)40oC。
2.4.4 孔內(nèi)漏漿處理
如果在施工中發(fā)生漏漿的問(wèn)題,需要選擇如下措施進(jìn)行處理:需要及時(shí)的降低提升速度,若問(wèn)題嚴(yán)重則需要停止施工;適當(dāng)?shù)臏p少噴射的壓力參數(shù);按照需求調(diào)整漿液密度;如果漏漿的問(wèn)題比較嚴(yán)重,應(yīng)該充分的注漿施工。
鉆孔施工作業(yè)環(huán)節(jié),應(yīng)用全站儀檢測(cè)灌漿孔的孔位精度,同時(shí)應(yīng)用水準(zhǔn)儀、鋼卷尺等設(shè)備進(jìn)行放線點(diǎn)控制,然后應(yīng)用鉆機(jī)鉆孔施工,且要保證孔位的精度,并且鉆孔結(jié)束后進(jìn)行標(biāo)記。施工前要確定鉆井平臺(tái),應(yīng)用水平尺標(biāo)記好鉆機(jī),做好設(shè)備運(yùn)行性能的檢測(cè)與分析,并且應(yīng)用螺栓做好固定處理,保證結(jié)構(gòu)達(dá)到穩(wěn)固性標(biāo)準(zhǔn)。再進(jìn)行鉆機(jī)的檢查,檢測(cè)其穩(wěn)固性是否符合標(biāo)準(zhǔn)的要求,檢測(cè)水平情況,保證鉆孔和豎井的高度是一致的,且和起重機(jī)處在同一水平線上,應(yīng)用混凝土材料進(jìn)行孔位的封閉處理,保證孔口合理的鋪設(shè)施工。一般來(lái)說(shuō),灌漿廊道上鋪設(shè)的混凝土材料厚度是比較厚的,所以埋管深度控制在1~2m。此外,選擇符合現(xiàn)場(chǎng)需要的穿孔管的形式,確保安裝的角度符合孔口管的要求,還要結(jié)合具體的情況做好參數(shù)的調(diào)節(jié),預(yù)留3d 左右的時(shí)間凝固即可。
在帷幕灌漿施工階段,材料的水灰比是極為重要的一項(xiàng)參數(shù),對(duì)于工程的質(zhì)量影響比較大,要使得漿液注入的體量超過(guò)300L,施工時(shí)間為1h,如果灌漿施工環(huán)節(jié)的壓力以及注入率并未出現(xiàn)明顯的變化,應(yīng)該根據(jù)需要增加水灰比的參數(shù)。如果注入的速度相對(duì)較快,每分鐘注入漿液的數(shù)量超過(guò)30L,需要做好漿液材料的濃度調(diào)節(jié)。灌漿環(huán)節(jié),容易發(fā)生停止的情況,只要出現(xiàn)問(wèn)題就要做出分析與調(diào)整,解決存在的問(wèn)題,保證灌漿施工可以快速恢復(fù)進(jìn)行。如果停止灌漿的時(shí)間比較長(zhǎng),應(yīng)該進(jìn)行鉆孔清理施工,然后再開(kāi)始灌漿施工。
灌漿施工為帷幕灌漿的關(guān)鍵性施工工序。首先,選擇合適的灌漿施工材料,保證材料的各項(xiàng)性能參數(shù)和指標(biāo)符合要求,如果現(xiàn)場(chǎng)施工中存在斷層的問(wèn)題,應(yīng)該及時(shí)調(diào)整漿液材料,一般是加入外加劑或者其他類型的材料,同時(shí)做好現(xiàn)場(chǎng)的記錄。其次,選擇符合現(xiàn)場(chǎng)需要的施工工藝,帷幕孔一般設(shè)計(jì)為兩排的形式,下排在施工完成后再進(jìn)行上排的施工,并且根據(jù)該要求進(jìn)行帷幕施工等級(jí)的劃分,一般為三個(gè)等級(jí),按照不同等級(jí)分別進(jìn)行施工。
現(xiàn)場(chǎng)施工工藝對(duì)于工程的質(zhì)量影響最為直接,所以根據(jù)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和要求,做好帷幕灌漿施工的全面管理和控制,一般在灌漿結(jié)束的14d 之后開(kāi)始進(jìn)行全面的檢查。需要做好灌漿孔的抽查,一般抽查的比例在10%以上,每一個(gè)單元都必須進(jìn)行抽檢,以保證合格率符合要求。布孔檢測(cè)的環(huán)節(jié),根據(jù)設(shè)計(jì)方案和工程的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行確定,保證鉆孔的位置在帷幕中心線的位置上,同時(shí)斷層結(jié)構(gòu)部分開(kāi)始進(jìn)行孔洞檢查,還要了解破碎部位的孔洞分布具體的情況。此外,對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)施工中存在的隱患需要及時(shí)的檢查。在水壓試驗(yàn)檢測(cè)的環(huán)節(jié),保證符合技術(shù)要求,帷幕灌漿施工后,將灌漿施工的相應(yīng)資料提交給監(jiān)理工程師,做好全面的檢查和控制,消除質(zhì)量問(wèn)題。根據(jù)設(shè)計(jì)方案的要求做好灌漿孔質(zhì)量檢測(cè),同時(shí)巖心檢測(cè),灌漿孔密封性符合設(shè)計(jì)要求,不會(huì)引發(fā)質(zhì)量問(wèn)題。
因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)施工土質(zhì)是松散性的,并且具備風(fēng)化性特點(diǎn),所以容易出現(xiàn)護(hù)壁套管部位的脫落問(wèn)題發(fā)生。因此,灌漿施工環(huán)節(jié),要做好泥漿檢查,確定不會(huì)沿著管壁流出,同時(shí)選擇合適的方式處理這一問(wèn)題。在管道的位置上采取水泥加固的方式,保證防水效果滿足工程的要求,同時(shí)應(yīng)用水泥袋做好現(xiàn)場(chǎng)的封閉處理,應(yīng)用濃漿灌注施工,確保先灌入的漿液達(dá)到凝固的要求后,才能進(jìn)行后續(xù)灌漿施工,保證結(jié)構(gòu)的總體性能符合要求。
如果發(fā)生串漿的情況,需要立即采用膠帶進(jìn)行串漿孔的封堵處理,然后才能開(kāi)始進(jìn)行灌漿施工。如果在灌漿施工環(huán)節(jié)發(fā)生串漿的問(wèn)題,應(yīng)該立即停止灌漿施工,并且將已經(jīng)灌入的漿液達(dá)到凝固狀態(tài)后才能恢復(fù)繼續(xù)灌漿施工,以達(dá)到灌漿質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。灌漿作業(yè)環(huán)節(jié),對(duì)于各個(gè)結(jié)構(gòu)部位上的排氣與排水的情況進(jìn)行全面的檢查,同時(shí)了解是否存在冒漿的問(wèn)題,如果發(fā)現(xiàn)該問(wèn)題,要及時(shí)采取封堵處理措施,也可以通過(guò)灌注濃漿或者降低灌漿施工速度的方法做好現(xiàn)場(chǎng)控制,可以確保施工的質(zhì)量合格。
灌漿施工環(huán)節(jié),如果發(fā)生吃漿量比較大的問(wèn)題,會(huì)出現(xiàn)空洞無(wú)法承載其運(yùn)行壓力的情況下而產(chǎn)生漿液滲漏的問(wèn)題,這樣可以采用分步驟灌漿施工的方法,應(yīng)用石灰?guī)r回填灌漿施工,防止在施工中導(dǎo)致巖體空隙超出標(biāo)準(zhǔn)要求,會(huì)造成滲漏問(wèn)題變得更加的嚴(yán)重。此外,還可以選擇使用濃漿灌入或者粗砂灌漿的方式進(jìn)行施工,也可以聯(lián)合使用,從而保證帷幕灌漿施工質(zhì)量合格,對(duì)于提高灌漿施工的總體水平有重要的幫助,完全滿足工程的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
綜上所述,橋梁基礎(chǔ)工程施工中,有很多施工技術(shù)都比較優(yōu)秀,而應(yīng)用注漿帷幕墻技術(shù)可以產(chǎn)生非常好的效果,且施工總體質(zhì)量良好。本文以實(shí)際案例為出發(fā)點(diǎn),分析總結(jié)注漿帷幕墻技術(shù)的優(yōu)勢(shì),了解施工工藝和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),通過(guò)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)施工控制和管理,消除質(zhì)量與安全隱患問(wèn)題,從而可以保證施工的效果,對(duì)于全面提升橋梁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)性能有重要意義,對(duì)于促進(jìn)我國(guó)橋梁事業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展也有重要價(jià)值。