張旭斌
(甘肅路橋飛宇交通設(shè)施有限責(zé)任公司,蘭州 730000)
道路橋梁是我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的基礎(chǔ)建設(shè),隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,對道路橋梁的需求量逐漸增加,橋梁建設(shè)工程的數(shù)量和規(guī)模也隨之增加。樁基施工是橋梁施工中的重要內(nèi)容之一,樁基施工質(zhì)量對橋梁工程的質(zhì)量有決定性影響,因此,在施工中對施工技術(shù)有嚴(yán)格的要求,應(yīng)加強(qiáng)對橋梁施工技術(shù)的研究,提升施工技術(shù)水平,保障施工安全。本文針對橋梁樁基施工中常見的問題和技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行分析與研究。
樁基是橋梁施工中的基礎(chǔ),樁基分為深基礎(chǔ)和單樁基礎(chǔ),其中,深基礎(chǔ)由樁和連接樁頂?shù)某信_組成;單樁基礎(chǔ)則是由柱和樁基連接而成。在施工過程中,樁深埋于土層中,承臺底面與土體接觸,稱之為低承臺樁基;若樁面高于地面,則稱為高承臺樁基[1]。預(yù)制樁和灌注樁是施工方法不同的兩種常見的樁基類型。預(yù)制樁是指在施工過程中根據(jù)施工需求在工廠預(yù)制施工樁柱,再將成品運(yùn)送至施工現(xiàn)場進(jìn)行后續(xù)施工。灌注樁則是指在施工過程中,根據(jù)地形以及施工條件,在施工現(xiàn)場對施工地進(jìn)行鉆孔、打孔,并進(jìn)行混凝土澆筑,進(jìn)而形成樁柱[2]。樁基礎(chǔ)承載力較高,能承受豎直荷載和水平荷載,抵抗上拔荷載以及振動荷載,是應(yīng)用最廣泛的深基礎(chǔ)形式之一。
在橋梁樁基施工過程中,最常見的問題常存在于埋管與導(dǎo)管拔脫、灌注封底以及混凝土澆筑環(huán)節(jié)。具體表現(xiàn)為以下3個方面:
1)橋梁樁基施工中,由于導(dǎo)管預(yù)埋的深度與實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)不相符,導(dǎo)致在實(shí)際施工中存在埋管與導(dǎo)管拔脫的情況。在灌注混凝土的過程中,由于混凝土在一定的時間內(nèi)會凝結(jié)硬化,若相關(guān)施工人員沒有掌握好時間,在灌注后不能及時將導(dǎo)管進(jìn)行整體拔脫,將導(dǎo)致導(dǎo)管與埋管之間產(chǎn)生縫隙。
2)在混凝土澆筑施工中,按照相關(guān)要求,樁身混凝土強(qiáng)度等級不得低于C25,混凝土預(yù)制樁尖強(qiáng)度等級不得低于C30;灌注樁主筋的混凝土保護(hù)層厚度不應(yīng)小于35 mm,水下灌注樁的主筋混凝土保護(hù)層厚度不得小于50 mm。但在實(shí)際工作中,為了達(dá)到相關(guān)要求,在混凝土灌注過程中沒有結(jié)合實(shí)際要求。同時,施工中有大量氣體被灌入注樁身體內(nèi),導(dǎo)致樁身中產(chǎn)生了大量的氣泡,不僅影響了施工進(jìn)度,同時影響了施工質(zhì)量。
3)在封底的過程中,首次注入量不達(dá)標(biāo),在灌注過程中形成了間斷性的灌注,導(dǎo)致橋梁在封底的過程中出現(xiàn)不均勻情況,嚴(yán)重影響了施工量。
樁基鉆孔施工中,常出現(xiàn)以下問題:
1)塌孔。塌孔是橋梁樁基施工中的常見事故,該事故的發(fā)生與地形地勢有關(guān),所施工的地層情況較為復(fù)雜,如存在流沙層等問題,會導(dǎo)致在鉆孔過程當(dāng)中出現(xiàn)水頭損失而引發(fā)塌孔事故。
2)鉆孔傾斜。鉆孔傾斜是指在鉆孔過程中,實(shí)際鉆孔的垂直度存在一定的差距,通常是孔中遇有較大的孤石或探頭石,或在有傾斜的軟硬地層交界處,鉆頭傾斜鉆進(jìn)粒徑大小懸殊的砂卵石層中,鉆頭受力不均等原因?qū)е?。若鉆機(jī)底座基礎(chǔ)不穩(wěn)、轉(zhuǎn)盤傾斜也會導(dǎo)致鉆孔傾斜。另外,還應(yīng)提前通過放樣測量確定樁位中心,如圖1 所示。
圖1 樁基鉆孔樁位中心點(diǎn)示意圖
3)護(hù)筒下沉。護(hù)筒下沉在橋梁樁基施工中不常見,通常情況下是由于在進(jìn)行正式開工前,對施工地地形勘探不足,開鉆準(zhǔn)備不足所導(dǎo)致。
主要對鉆孔施工、挖孔樁施工、混凝土灌注施工以及鋼筋骨架施工進(jìn)行要點(diǎn)分析。
在鉆孔施工中,首先要避免鉆孔傾斜問題。在鉆孔施工中,要詳細(xì)勘察地質(zhì)條件,確定需要鉆孔的位置以及孔與孔之間的距離,選擇適合的鉆孔技術(shù)和機(jī)械設(shè)備。在鉆孔過程中要固定樁機(jī)底座。同時,要避免出現(xiàn)縮孔、塌孔以及護(hù)筒下沉等問題。例如,為避免出現(xiàn)縮孔,要在可能會出現(xiàn)縮孔問題的位置反復(fù)掃孔,并及時澆筑混凝土。鉆孔施工流程如圖2 所示。
圖2 樁基鉆孔施工流程圖
在鉆孔施工中,為避免塌孔情況的出現(xiàn),需注意以下方面:
1)應(yīng)對施工環(huán)境以及地質(zhì)條件進(jìn)行考察,確保各土層的性質(zhì)符合施工需要。
2)在施工過程中,應(yīng)科學(xué)確定混凝土的配合比。
3)采用深埋護(hù)筒的方式防止塌孔問題。
挖孔樁是指利用人力挖孔,形成一定深度的樁孔,在挖孔過程中要確保施工安全,同時要對孔壁進(jìn)行清理,最后進(jìn)行混凝土澆筑。在施工前,要先明確場地內(nèi)地下既有構(gòu)筑物的位置。在施工過程中,要進(jìn)行護(hù)壁施工,護(hù)壁施工可采用多種方式,傳統(tǒng)的方式包括采用木板鋼環(huán)梁或者套筒,現(xiàn)多采用混凝土澆筑的方式進(jìn)行。采用澆筑混凝土的方式具有良好的整體性、防滲性和靈活性[3]。由于人工挖孔存在一定的安全風(fēng)險,挖孔樁挖深有限,最忌在含水砂層中開挖,主要適用于場地土層條件較好,在地表下較淺的位置有堅硬持力層,而且上部覆土透水性不強(qiáng)或地下水位較低的條件??捎糜谑┕で稁r端承樁或摩擦端承樁,直身樁或擴(kuò)底樁,實(shí)心樁或空心樁。挖空完成后,應(yīng)對孔內(nèi)進(jìn)行清理,確保孔內(nèi)無雜質(zhì),同時對孔壁進(jìn)行固定,確保施工安全。
灌注樁施工是指在工程現(xiàn)場通過機(jī)械鉆孔、鋼管擠土或人力挖掘等手段在地基土中形成樁孔,并在其內(nèi)放置鋼筋籠,灌注混凝土而形成的樁基。依照成孔方法不同,灌注樁又可分為沉管灌注樁、鉆孔灌注樁和挖孔灌注樁等。在混凝土施工過程中,首先,要加強(qiáng)對混凝土原材料的選擇,投入適量的添加劑。灌注前,應(yīng)先確定混凝土的需求量以及灌注速度,并且灌注過程中要采用連續(xù)灌注的方式。
筋籠在鋼筋加工場集中下料,分節(jié)同槽制作。根據(jù)樁長、運(yùn)輸、起重設(shè)備性能,確定單節(jié)鋼筋籠長度。上、下節(jié)鋼筋籠主筋接頭采用套筒連接,每一截面上接頭數(shù)量不超過50%,加強(qiáng)箍筋約每2 m 設(shè)置一道,與主筋的連接全部采用焊接方式。鋼筋籠的材料、加工、接頭和安裝均應(yīng)符合要求,鋼筋籠骨架制作允許偏差為:主筋間距±10 mm;箍筋間距±20 mm。每個斷面接頭數(shù)量不大于50%,相鄰接頭斷面間距不小于1 m。加工好的鋼筋籠按安裝要求分節(jié)、分類編號堆存。在箍筋施工中可采用螺旋式布筋,增加摩擦力,提高箍筋穩(wěn)定性,在箍筋施工中,鋼筋直徑不應(yīng)小于6 mm,間距宜為200~300 mm;受水平荷載較大的樁基,以及地震設(shè)防烈度較高區(qū)域的樁基,樁頂以下范圍內(nèi)的箍筋應(yīng)加密,間距不應(yīng)大于100 mm[4]。
加強(qiáng)橋梁樁基施工質(zhì)量的控制,有助于保障施工安全以及橋梁工程的使用壽命。橋梁樁基施工質(zhì)量控制過程中需注意以下方面:
1)應(yīng)完善相應(yīng)的施工管理制度。施工管理制度的建立和完善能規(guī)范施工的流程,確保施工工作的順利開展。同時在施工管理中,應(yīng)落實(shí)責(zé)任制,將施工責(zé)任落實(shí)到具體的工作人員,提高施工管理的科學(xué)性和施工人員的責(zé)任心。
2)完善相關(guān)的監(jiān)督機(jī)制,在監(jiān)管過程中,應(yīng)設(shè)立專門的監(jiān)管機(jī)構(gòu),使監(jiān)管機(jī)構(gòu)獨(dú)立于施工管理層之外,對施工流程以及施工各環(huán)節(jié)的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)管,同時確保施工相關(guān)制度的落實(shí)。
3)在施工過程中加強(qiáng)對施工的精細(xì)化管理,規(guī)范施工流程,針對具體施工環(huán)節(jié)中常出現(xiàn)以及可能出現(xiàn)的問題制定解決措施。加強(qiáng)對專業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng),確保施工工作能同最新的施工技術(shù)進(jìn)行融合,提高施工質(zhì)量和施工效率。
橋梁樁基施工的質(zhì)量直接影響了道路橋梁工程的整體質(zhì)量。本文在研究過程中對橋梁樁基施工的技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了分析,總結(jié)橋梁樁基施工中常出現(xiàn)的問題,并對相應(yīng)的鉆孔施工、挖孔樁施工、混凝土灌注施工以及鋼筋骨架施工等環(huán)節(jié)的施工要點(diǎn)進(jìn)行了闡釋,最后對橋梁樁基施工質(zhì)量控制對策進(jìn)行了分析和研究,希望能為提高橋梁樁基施工質(zhì)量提供一定的思路和理論指導(dǎo)。