曾志
(湖南恒德檢測有限公司,湖南 婁底 421001)
現(xiàn)階段,隨著交通設(shè)施體系日益完善,鐵路建設(shè)在我國交通運輸中占據(jù)重要地位,能夠帶動社會經(jīng)濟發(fā)展。為滿足民眾日益增長的需求,鐵路橋梁建設(shè)項目不斷增多,且規(guī)模有所擴大。樁基施工是鐵路橋梁建設(shè)中的重要組成部分,對鐵路橋梁整體施工質(zhì)量和建成后的橋梁使用壽命有一定影響。在鐵路橋梁整體施工中,樁基施工是關(guān)鍵環(huán)節(jié),且影響施工的因素較多。所以在鐵路橋梁樁基施工過程中,對樁基的施工質(zhì)量要求較高,需要明確施工技術(shù)要點。
在鐵路橋梁樁基施工中,做好施工準備是十分關(guān)鍵的。施工前的準備情況,會對后期施工質(zhì)量產(chǎn)生較大的影響。
其一,場地準備。在施工開始前,施工單位要前往施工現(xiàn)場,對施工區(qū)域的地質(zhì)和水文等條件進行全面勘察。通過實際勘察,及時排除會對施工產(chǎn)生影響的因素,合理制定與使用現(xiàn)場相符合的樁基施工方案。舉例來說,若樁基施工的場地處于淺水區(qū),可選擇引橋技術(shù)法;若樁基施工的場地處于深水區(qū),可選擇主橋技術(shù)法。同時,施工人員在獲取施工場地信息后,要深入分析得出的數(shù)據(jù),根據(jù)實際情況制定合理的施工方案,并對施工場地進行平整。
其二,樁位準備。在已經(jīng)平整好的施工場地內(nèi),標注好各個樁位,借助方木樁對各樁位的中心、高程加以標示。預(yù)埋護樁,護樁的樁高應(yīng)與地面的高度相同。隨后,以澆筑砂漿方式對護樁進行固定,提高護樁的穩(wěn)定性、牢固性。經(jīng)過施工單位的綜合評審后,認可樁位準備方案,確定樁位。
其三,護筒準備。在鐵路橋梁樁基施工中,通常選擇鋼護筒。而且,要對鋼護筒的頂部和底部進行加厚處理,要求鋼護筒的高度超過2m。掩埋護筒時,采用黏土對護筒周圍進行黏實,使黏土接觸到護筒底部。樁位、護筒的中心要保持一致,盡可能控制偏差。
其四,泥漿及其處理場地準備。采購部門要采購符合施工標準的造漿黏土或是膨潤土,修建施工池,方便傾倒泥漿。
在鐵路橋梁樁基施工中,要加強對樁基鉆孔施工要點的重視。
首先,樁基鉆孔準備。施工人員在鉆孔前要以繪制剖面圖的方式,詳細分析施工區(qū)域的地質(zhì)與水文資料等信息。結(jié)合施工實際情況,選擇合理的鉆機、泥漿,明確樁位、鉆孔深度等內(nèi)容,方便后續(xù)鉆孔作業(yè)的有序開展。施工人員在鉆機就位前,應(yīng)檢修施工設(shè)備,平穩(wěn)鉆機的頂端與底座,避免鉆機發(fā)生沉陷或位移。以試運行的方式,明確鉆機是否存在故障,若有故障要及時維修。在放置鉆機時,鉆孔中心、起吊滑輪與鉆桿應(yīng)位于相同的鉛垂線,垂直方向傾斜程度要低于0.5%。
其次,鉆孔施工技術(shù)應(yīng)用。鉆孔施工時,可劃分為初鉆、正常鉆進兩個層次。在初鉆時,施工人員應(yīng)參考施工標準對進孔的尺度加以控制,緩慢勻速地鉆進。鉆進時若采用正反循環(huán)鉆減壓方式,可減小沖擊鉆沖程,孔底可承受的鉆壓極限,是鉆具重力和的80%。在正常鉆進時,采用正反循環(huán)鉆進行鉆孔時,確保鉆頭完全鉆入底層,方可增加鉆進的速度。采用沖擊鉆進行鉆孔時,調(diào)整到中高度沖程即可,6m 是沖程的最高限度。鉆進的同時,要處理排渣。施工人員要時刻記錄底層變化,收集變化區(qū)域的鉆渣作為樣本,依據(jù)檢測結(jié)果對地質(zhì)類型加以判定,將鉆渣樣品編號后保存。
最后,注意事項。在樁基鉆孔時要及時排渣,避免鉆孔堵塞影響鉆孔效果。鉆孔作業(yè)最好連續(xù)進行,不要中斷。若遇到不可控因素被迫停止鉆孔,要將保護蓋覆蓋到孔口,拔出鉆頭,避免發(fā)生埋鉆。
通過對鐵路橋梁樁基施工要點的分析,鉆孔灌注樁施工也是重要的施工環(huán)節(jié)。通常來說,樁基鉆孔完畢后,就要結(jié)合鉆孔情況進行灌注。在鉆孔灌注樁施工過程中,要在鉆孔之初將鉆桿適當提起,使鉆桿在護筒內(nèi)可實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)造漿。啟動泥漿泵后,開始循環(huán)鉆進工作。泥漿均勻的情況下,將泥漿泵調(diào)整到低檔后緩慢鉆進。鉆進護筒腳處1m 時,要確保護壁始終比較堅固。選擇常規(guī)鉆進速度持續(xù)開展鉆進作業(yè)。在鉆進時需要明確的是,地質(zhì)條件不同,所選擇的鉆進方法不同。施工人員在鉆進時,要結(jié)合地質(zhì)的實際情況選擇與其相適應(yīng)的鉆進方法。泥漿護壁樁基鉆孔的成功與否,與泥漿處理有密切的關(guān)系。施工人員在鉆孔時,要不斷向孔內(nèi)補充新泥漿,確保孔內(nèi)泥漿比例的合理。
通常來說,泥漿頂部的最低點,是地下水位線50cm 的位置,可有效保障孔壁的穩(wěn)定。地質(zhì)條件對泥漿有較大的影響,所以施工人員在鉆孔灌注樁施工期間,要根據(jù)施工區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)條件,對泥漿的比例進行合理調(diào)整。若鉆孔深度距離設(shè)計標高差50cm時,可準備好導(dǎo)管等材料,避免成孔后因等待材料時間過長引發(fā)塌孔。若鉆機鉆到橋梁樁基設(shè)計的高程時,要即刻對孔隙進行清理,將孔內(nèi)的雜質(zhì)清理干凈,方便后續(xù)的混凝土澆筑作業(yè)。
在鐵路橋梁樁基施工中,混凝土灌注施工是關(guān)鍵的施工內(nèi)容?;炷凉嘧⑶?,要仔細清理孔底、孔壁,確??椎谉o積水和沉渣、孔壁無松動的現(xiàn)象。若孔內(nèi)的積水無法及時排干,可選擇導(dǎo)管方法實施水下澆筑。鋼筋籠安裝完畢后,施工后人員可安裝導(dǎo)管,不管是導(dǎo)管的長度還是壁厚,都要與橋梁樁基施工標準要求相符。
通常來說,導(dǎo)管的內(nèi)徑為30cm,導(dǎo)管的總長度與鉆孔深度有關(guān)系。導(dǎo)管安裝時可采用螺栓連接導(dǎo)管兩端,墊橡皮圈以避免滲水或漏水。在孔中央插入導(dǎo)管,底部與孔底相距至少20cm,導(dǎo)管不可直接深入孔底的泥漿。將導(dǎo)管上口與漏斗連接,混凝土裝入漏斗后打開隔水栓,使混凝土落到孔底。混凝土顆粒最好不要超過5cm,使混凝土成功灌注到孔內(nèi),達到提高孔內(nèi)水位的目的。拌和混凝土?xí)r,要明確拌和時間,確保混凝土與其他材料均勻拌和,保持混凝土的流動性。攪拌混凝土?xí)r,要檢測坍落度,若坍落度損失較大,可及時對混凝土的配合比進行調(diào)整。灌注混凝土?xí)r,要在全過程中對灌注的質(zhì)量加以控制,從根本上提高混凝土樁基的質(zhì)量。施工人員在灌注混凝土?xí)r,要合理設(shè)計混凝土灌注的標高,頂部鑿除部分有浮漿層,樁頭通常要延伸到承臺,延伸長度在10cm。所以對標高進行設(shè)計時,要預(yù)測混凝土灌注超出高度,確保其高度為1m 左右。
在鐵路橋梁樁基施工中,支護與結(jié)構(gòu)銜接是比較重要的施工內(nèi)容。施工人員在樁基施工期間,要結(jié)合實際施工情況選擇合理的支護方法,增強橋梁抗壓性和穩(wěn)定性。通過對現(xiàn)有支護方法的分析,高壓旋噴樁的使用頻率較高。此種支護技術(shù)可有效實現(xiàn)對土體深層的加固,避免因基坑結(jié)構(gòu)不穩(wěn)而發(fā)生的坍塌現(xiàn)象。通過解決基層質(zhì)量的問題,保障鐵路橋梁樁基施工人員的安全。
在鐵路橋梁樁基施工時,可選擇三排高壓旋噴樁施工技術(shù),從整體上提高基坑坑壁的施工質(zhì)量。高壓旋噴樁施工工藝的造價成本相對偏低,施工操作簡單快捷,有較強的穩(wěn)定性和耐久性,止水效果較好。將其應(yīng)用于鐵路橋梁樁基施工中,可取得較好的效果。為提高鐵路橋梁樁基施工的安全性,挖掘托換基坑前,可在被托換橋墩的兩側(cè)放置臨時鋼支架。若實際施工條件與施工方案相符,可借助千斤頂在臨時鋼支架轉(zhuǎn)移荷載的20%,避免挖基坑施工作業(yè)影響鐵路橋梁質(zhì)量。鐵路橋梁施工的組成環(huán)節(jié)較多,施工人員要加強對結(jié)構(gòu)銜接的重視。
在鐵路橋梁事故中,銜接位置更容易引發(fā)事故。施工人員要仔細處理施工銜接區(qū)域,加強對植筋技術(shù)的利用,增強鐵路橋梁樁基銜接部位施工的承載力與穩(wěn)定性。
在鐵路橋梁樁基施工過程中,加強對挖孔樁與換梁柱施工要點的重視,是十分必要的。對鐵路橋梁樁基的施工環(huán)境進行分析,若施工地理位置相對復(fù)雜,可采用分層的方式完成挖孔樁作業(yè)。對樁身處理時,可選擇分段雙液注漿,利用袖閥管分層樁身,以微量微差爆破的方法,控制樁身下爆破問題。通常情況下,被托換橋墩連續(xù)梁端墩開裂,是鐵路橋梁樁基施工中需要重點關(guān)注的問題。為防止橋墩在施工中出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象,要在完成托換橋墩后控制頂部沉降,使沉降控制在2mm 內(nèi)。
樁基施工期間,可轉(zhuǎn)移樁基的架構(gòu)荷載,將其轉(zhuǎn)移到其他托換樁后,減輕沉降程度。在新樁挖孔過程中,一般以人工挖孔樁的方式為主。鐵路橋梁原本的管樁、托換新樁等,距離不可超過1.5m。基坑挖掘時,托換新樁會對鐵路橋梁邊的土層產(chǎn)生一定的影響,釋放土體應(yīng)力,在增大摩擦力的情況下,損傷管樁。為有效解決此問題,施工人員在樁基施工期間要始終遵循施工標準和規(guī)范內(nèi)容,對臨時支墩千斤頂?shù)某惺軌毫M行調(diào)整,避免橋梁發(fā)生沉降問題。托換梁柱時,選擇的混凝土型號通常是C50 型,混凝土的尺寸、外形也符合大體積結(jié)構(gòu)。所以在對托換基坑內(nèi)部施工時,可采用先澆后張方式。
在鐵路橋梁樁基施工中,縮孔是比較常見的施工問題。通過分析可以發(fā)現(xiàn),引發(fā)樁基縮孔的原因較多。
首先,泥皮疏松。樁基施工期間的孔壁土層在吸水過多的情況下發(fā)生膨脹,致使孔壁泥皮出現(xiàn)疏松的現(xiàn)象。
其次,樁間距缺乏合理性。樁間的距離沒結(jié)合施工實際情況設(shè)置,未徹底消除土層中的應(yīng)力,導(dǎo)致孔壁軟土流變。
最后,樁基失水。泥漿的性能相對較差,導(dǎo)致樁基發(fā)生失水的現(xiàn)象。針對樁基縮孔問題,可提出如下解決方案:
其一,施工人員可結(jié)合實際施工情況,適當提高鉆頭,將其置于偏孔處,反復(fù)掃孔,恢復(fù)鉆孔的狀態(tài)。此時,快速灌注混凝土。
其二,重視泥漿材料的選擇。施工單位的采購部門要選擇質(zhì)量符合施工標準的泥漿,合理控制泥漿的比重、黏性以及樁基的失水量。
其三,若縮孔比較嚴重,施工人員可在縮孔軟土底層中,加滿泥漿后靜置4.5h 左右,釋放地下應(yīng)力后再鉆孔,使鉆孔符合施工標準。
在鐵路橋梁樁基施工中,鉆機是比較重要的施工問題。通常來說,鉆機問題可表現(xiàn)為卡鉆、埋鉆兩種。其中,卡鉆是施工人員在施工過程中,因未能夠有效合龍鉆機的鉆頭底蓋,或是鉆頭底蓋的合龍效果未符合標準,導(dǎo)致鉆機鉆入時出現(xiàn)自然打開現(xiàn)象,又或者鉆機作業(yè)時有大量孤石掉落,引發(fā)卡鉆。埋鉆是鉆機施工作業(yè)期間,鉆機的進入速度比較快,或是進入地底的尺度相對較大,導(dǎo)致鉆機埋于地底的現(xiàn)象。針對鉆機問題,可提出如下解決方案。在發(fā)生卡鉆或是埋鉆等問題時,施工人員要結(jié)合發(fā)生的故障問題,對其原因進行深入分析。在此基礎(chǔ)上,選擇直接起吊法或是周圍疏通法,對故障加以解決。
其一,直接起吊法。此種方法是施工人員直接操作起重機,以垂直向上起吊的方式,直接拉出地底的鉆頭。
其二,周圍疏通法。此種方法是采用反循環(huán)或是水下切割的方式,清除鉆筒周圍的殘渣,借助起吊方式將鉆頭吊出。
在現(xiàn)代社會發(fā)展過程中,鐵路橋梁建設(shè)項目不斷擴展。在鐵路橋梁建設(shè)項目中,鐵路橋梁樁基建設(shè)是施工基礎(chǔ)環(huán)節(jié),施工質(zhì)量會對后期橋梁的承載能力、使用壽命產(chǎn)生直接影響。由此來看,鐵路橋梁施工中要充分加強對樁基施工的重視。從施工準備、樁基鉆孔、鉆孔灌注樁、混凝土灌注、支護與結(jié)構(gòu)銜接等方面,總結(jié)鐵路橋梁樁基施工的技術(shù)要點。同時,分析了縮孔和鉆機的問題與解決方案,期望能夠為日后提高鐵路橋梁樁基施工質(zhì)量及水平提供建議。