郭銳
(貴州橋梁建設集團有限責任公司,貴州貴陽 550001)
K105+434.757南拒馬河特大橋項目是榮烏高速公路(京臺高速—京港澳高速)路段,全長2 907m。本項目中的上下橋梁結構各自為預應力混凝土小箱梁與肋板臺。橋墩處以樁基礎墩臺為主,聯(lián)合圓柱墩以及方柱墩,促使橋梁保持穩(wěn)固狀態(tài)。此橋梁項目包含水下施工內容。橋梁經由水面形成的投影覆蓋面為50~100m,其技術指標要求具體見表1。
表1 K 105+434.757南拒馬河特大橋項目技術指標
關于地質條件的調研,此區(qū)域屬于大陸性季風氣候,春季極少出現雷雨天氣,冬季極少出現降雪天氣,其中凍土層極限值為70cm。周邊河道土層多以粉質黏土、細沙土為主,包含軟弱地基。由于本項目建設區(qū)域處于蘭溝洼蓄滯洪區(qū),屬于平原地貌,最高海拔高度為21m,地勢坡度偏小。
施工人員在應用泥漿護壁鉆孔灌注樁基礎施工技術時,需充分結合地質特征與泥漿護壁條件,確保本項目建成后形成的橋梁結構,無論從穩(wěn)定性、抗壓強度、持久性還是整體質量上進行評估,均能符合橋梁項目建設標準。
由于本項目屬于大規(guī)模橋梁項目,因此要想確保施工質量符合施工要求,還應充分考慮其工況條件,依托施工實際情況制定科學的施工計劃。
鉆孔灌注樁施工技術具備突出的適應性。在其具體施工中不易受外界因素的干擾,因此,施工人員在應用此項技術時一般不會受到施工限制。面對華北平原地區(qū),因其橋梁地基土壤成分多以砂土為主,若選用該技術進行施工,可提高鉆孔速度并減少粉塵污染,因此其適用性在華北平原地區(qū)橋梁項目中較為突出。
橋梁質量常受材料質量、地基匹配度以及結構穩(wěn)定性等多種因素影響。合理運用鉆孔灌注樁基礎施工技術,可有效強化橋梁的抗震性能。
在K105+434.757南拒馬河特大橋項目中開展泥漿護壁鉆孔灌注樁基礎施工工作,要做好施工準備工作。在本項目中,需在施工過程中結合預應力技術,明確鉆孔灌注樁施工位置,針對定位鋼筋予以加固。施工材料選用瀝青混凝土材料,使用C40細石混凝土鋪設橋面,在橋梁水下結構中選用高性能混凝土。至于預應力鋼絞線,以直徑為15.2mm,且強度在1 860MPa的鋼絞線為主。
施工人員還需提前備好鉆機等設備,然后確定樁位,之后對泥漿護壁鉆孔施工現場存在的各種雜物進行清理,防止受施工現場條件干擾,降低施工效率[2]。
在埋設護筒時,需科學設置樁基聲測管,便于精準判斷泥漿護壁鉆孔灌注樁的施工質量是否符合施工規(guī)范的相關要求,護筒埋設高度需至少高于水面50cm。
由于該橋梁承載力要求較高,因此要均勻分布聲測管,并合理設計其分布長度。針對本項目中鉆孔灌注樁直徑尚未達到1.5m的部分,可在樁體內設置3根聲測管。而對于直徑高于1.5m的鉆孔灌注樁,需至少設置4根聲測管[3]。
要想充分發(fā)揮鉆孔灌注樁的技術優(yōu)勢,應明確鉆孔與清孔流程。由于該工程屬于泥漿護壁鉆孔施工,所以,還應防止泥漿等材料外溢的情況發(fā)生。
在應用鉆孔灌注樁基礎施工技術時,一般需按照下列流程進行施工:準備好材料和設備,并清理好施工場地,然后由技術員測量放樣。在制作好對應的護筒,備好泥漿等材料后,在施工區(qū)域內打孔,打孔后安裝鋼筋籠。待鋼筋籠順利進入孔洞后澆筑混凝土,鉆孔灌注樁基礎施工具體流程見圖1。
圖1 鉆孔灌注樁基礎施工流程圖
首先,施工人員可先行檢查鉆孔現場的土質分布情況以及水位高度,之后借助鉆機設備對土層進行鉆進,同時利用泥漿泵對水中淤泥進行排解;其次,施工人員還需在清孔后應用鋼絞線制作鋼筋籠。關于清孔作業(yè),最為關鍵的是需要檢查樁底沉渣情況,特別是淤泥量,借此增強樁端承載力。在清孔時,要求沉渣厚度不宜超出200mm。該項目中,施工人員選用氣舉法進行清孔,氣舉反循環(huán)設備中的高壓風管進入水位中的深度需至少在20m以上。按照補漿在前、送風在后的順序逐次清孔;最后,測定好清孔成果達標率后,進入到混凝土澆筑環(huán)節(jié)。
在完成清孔作業(yè)、下放鋼筋籠后,還需要先行測量樁基水中沉淀層厚度,一般需在5~15cm,之后還需在橋墩樁柱施工以后,對周邊已開挖區(qū)域實施修復,而且還需將預應力小箱梁部分的整體高度控制在30cm左右?;诖耍┕と藛T在整個鉆孔灌注樁施工過程中,若能始終以質量檢測為核心,可提高橋梁穩(wěn)定性。
在鉆孔灌注樁基礎施工環(huán)節(jié),需嚴格控制混凝土灌注質量,以便在水中樁體施工期間能夠具備良好的灌注條件。在選定高品質混凝土混合料后,將混凝土材料順利灌注到鉆孔內,促進鉆孔灌注樁結構完美成型。本項目主要采用導管法對混凝土材料進行分層灌注。在具體澆筑環(huán)節(jié),逐次完成混凝土材料供應、輸送、澆筑、置入導管、埋設護筒、安裝隔水栓等任務,促使灌注后水下混凝土能夠達到質量標準要求,從而提高橋身穩(wěn)固度。只有施工人員能夠遵從本項目的建設要求,規(guī)范個人施工行為,才能確保水下混凝土澆筑環(huán)節(jié)的施工質量。其中需格外注意的是:混凝土材料并不可以直接入水澆筑。同時,還需設定好拆模標準,即混凝土材料強度高于85%時方可拆模,至少在7d后才能施加預應力,以免破壞原本澆筑面的完整性。
綜上所述,在K105+434.757南拒馬河特大橋項目中應用鉆孔灌注樁基礎施工技術,有利于保障橋梁施工質量。本文從施工準備、樁基聲測管設置、鉆孔清孔流程、混凝土灌注質量控制等方面入手進行深入研究,望能為同類工程提供借鑒。