胡文杰
(石家莊市公路橋梁建設集團有限公司,河北石家莊 050000)
某橋梁工程基礎采用樁基礎,具體形式為鉆孔灌注摩擦樁。鉆孔灌注樁憑借施工簡單、適用性強和效果顯著等特點在橋梁工程建設中得到了廣泛應用,為保證樁基質量,使成型后的樁基充分發(fā)揮出應有的作用和效果,應掌握相應的施工技術,并在施工中加以嚴格控制。
(1)以建設方提供的各控制線與樁位圖為依據(jù),借助鋼尺與經(jīng)緯儀通過極坐標法準確測出樁的具體位置,并用水準儀準確測量地面的實際標高,由監(jiān)理人員復測確認合格后,方可開始之后的施工[1]。
(2)在孔口埋設護筒目的是有效控制鉆孔位置,為孔口提供良好保護,并避免地表水向孔內滲透。該工程護筒由鋼板通過卷制而成,護筒的內徑按大于樁徑100~200mm控制,護筒的高度為1.2~1.5m。護筒使用人工進行埋設,要求進入黏土層至少1m,將護筒對中以后,在其四周進行黏土的回填,并予以分層夯實,夯實時應確保護筒處在垂直的狀態(tài)。護筒中心和樁中心之間的偏差不能超過5cm。
(3)造孔時,泥漿能起到對孔底進行清洗和平衡地層壓力的作用,避免孔壁坍塌。按照當?shù)噩F(xiàn)有經(jīng)驗,結合地基土的具體成分,該工程施工所用泥漿可在鉆孔中通過原土造漿形成。鉆進時要對泥漿的濃度予以隨時調整,使比重始終保持在1.2~1.3范圍內,而在二次清孔完成后,泥漿比重應保持在1.15~1.20范圍內[2]。
該工程選擇回旋工程鉆機,鉆機型號為GPS-20型,鉆頭為單腰三翼括刀合金鉆頭,在密實度較大的黏土層當中,該鉆頭不僅鉆進速度快,而且磨損很小。但在進入角礫層之后,應減慢轉速,并適當增加泥漿的濃度,采用更大的送漿泵量,確保成孔排渣順利完成,達到設計要求的孔深。
在鉆機就位過程中,應確保轉盤的中心和樁位中心完全重合,并使用水平尺對鉆機水平度進行檢查和調整,將機座墊平,使其達到牢固,避免在鉆進時出現(xiàn)位移或傾斜。另外,鉆機的天車、滑輪和鉆孔中心必須處在同一條垂直線上,以使鉆孔達到垂直[3]。
按照規(guī)范提出的要求檢查并驗收設備,同時報監(jiān)理單位進行驗收,認真填寫相應的申請單,經(jīng)監(jiān)理人員認可后才可開始鉆進。在開鉆以后,應將鉆具略微上提,使鉆頭和護筒底部保持30~50cm的距離,然后啟動泥漿泵開始送漿,循環(huán)2min后,開啟鉆機,使鉆頭在護筒中旋轉,以實現(xiàn)造漿,在運轉達到平穩(wěn)以后,從鉆頭到達護筒的底部開始,持續(xù)且緩慢地增加鉆進速度,確保護筒底部周圍有良好護壁效果。
(1)當在淤泥和淤泥質黏土層中進行鉆進的過程中,應使用中等轉速和大泵量。
(2)當在中細砂層進行鉆進時,應做好進尺控制,以輕壓抵擋慢速持續(xù)鉆進,適當增加一定回掃的次數(shù),通過充分攪拌使孔壁達到完整,避免縮孔與擴孔,泥漿的比重要保持在1.2~1.3范圍內,而黏度要保持在10~25s范圍內,含砂率不超過6%[4]。
(3)在卵石層中進行鉆進時,由于鉆進困難會使鉆頭產(chǎn)生劇烈的跳動,使鉆桿產(chǎn)生大幅擺動,對此,應采用低檔慢速和大泵量,使泥漿比重保持在1.25~1.45范圍內,為鉆渣的排除提供便利。
按照設計提出的要求,在鉆進到要求的位置后,對終孔深度予以計算,在即將達到終孔深度以后,作業(yè)人員應先自檢,經(jīng)自檢確認合格后,會同其他人員嚴格按照相關標準予以終孔驗收。
終孔檢驗完成且確認合格后,應在終孔的位置進行慢速掃鉆,以此清孔。清孔時,應做好對從孔口處流出的泥漿的查驗,由此確定清孔時間是否合適,如果泥漿無過多的砂礫,則需將鉆具向上提升2m,并將泥漿比重調整至1.25,之后方可開始下一道工序的施工[5]。
鋼筋籠主要采用加勁箍成型法制作而成,具體的制作步驟為:
(1)根據(jù)設計尺寸制作臺模,然后使用臺模對加勁箍筋進行彎曲,采用單面電弧焊的方法連接成一個圓圈,同時在加固筋上準確標出主筋所在位置。
(2)將主筋平放在保持平整的工作臺表面,同時將加勁箍具體位置準確標出。
(3)在焊接過程中,確保加勁箍上所有主筋的標記都能與中部一一對準,在扶正以后通過點焊達到牢固。
(4)將一根主筋上的所有加勁筋都焊接好之后,在骨架的兩端分別安排一人對骨架進行轉動,其余主筋均采用以上方法焊接,再圍繞螺旋筋采用點焊的方法將其焊接牢固。
(5)鋼筋籠制作時的偏差需嚴格按照以下要求控制:主筋之間的距離,其偏差不能超過±10mm;箍筋或螺旋筋之間的距離,其偏差不能超過±20mm;鋼筋籠直徑的偏差不能超過±10mm;鋼筋籠長度的偏差不能超過±100mm。
(6)該工程施工過程中鋼筋籠的下放需使用搭接的方法進行,在搭接過程中,應先進行對角點焊,然后將其吊起,在達到垂直后通過焊接保證垂直度,各段鋼筋籠之間相連的部位必須按照規(guī)范要求將其焊接牢固,同時按照一定間隔距離設置導向塊。在下放的過程中,速度不能過快,以免與孔壁發(fā)生碰撞導致坍塌。
(7)為防止混凝土灌注時鋼筋籠發(fā)生上浮,應做好以下幾點:對鋼筋籠進行焊接時,接頭鋼筋不可側向孔內,防止對導管進行復插時掛住連接部位,伴隨導管的上升而上浮;在下放鋼筋籠的過程中,需要對鋼筋籠的頂部進行可靠固定,也可采用安裝壓桿的方法避免鋼筋籠發(fā)生上浮;泥漿比重不可過大,否則會有浮力導致鋼筋籠向上浮起;在灌注混凝土的過程中,導管的實際埋深不可太大,否則將由于孔內壓力過大導致鋼筋籠發(fā)生上浮;將混凝土灌注至鋼筋籠的底部時,應緩慢操作,使卷揚機做到輕提輕放,否則會由于混凝土表面的沖擊導致鋼筋籠向上浮起。
根據(jù)要求的終孔深度確定導管長度,使用鉆機和卷揚機將導管緩慢提起,然后進行逐根連接,緩慢放至鉆孔當中,對每根導管進行連接的部位都應放好密封橡膠墊圈,同時旋轉連接好管帽,避免漏氣和漏水。在清孔過程中,導管應一次性下放到孔底部。在清孔完成并確認合格后,將導管向上提升0.3~0.5m的高度。
進行二次清孔的主要目的在于徹底清除孔底沉渣,將壓蓋安裝完成后,使用泥漿泵以大泵量泵入優(yōu)質泥漿,再采用循環(huán)法對孔底的沉渣進行清除,直至孔底沉渣厚度不超過50mm,泥漿的比重需按照1.15~1.20的范圍嚴格控制。如使用正循環(huán)的方法進行清孔無法達到設計提出的要求,則可使用反循環(huán)做法來清孔,直至滿足設計要求。
(1)清孔結束并達到合格后,安裝并固定隔水塞。在澆筑混凝土之前,各項準備工作必須完成且到位,所有機械設備都要經(jīng)檢查確認合格。
(2)在灌注開始以后,為確保隔水栓可以順利排出,孔底和導管底部之間的距離應保持在300~500mm范圍內。
(3)混凝土的初灌量必須達到要求,使導管被埋入至少0.8m。
(4)導管的埋置深度應達到2~6m,注意不可將導管提出液面,施工中應安排專人對埋管深度進行測量。
(5)混凝土灌注應保持連續(xù),每根樁的具體灌注時間都應根據(jù)混凝土初凝時間確定和控制,如果灌注過程中發(fā)生故障,應做好相關記錄。
(6)對最后一次實際灌注量進行嚴格控制,注意樁頂部不能偏低,鑿除的泛漿高度要能保證外露樁頂強度切實達到要求。該工程將超灌高度確定為2m,使用有標尺的竹竿對樁頂部的混凝土液面高度進行探測。
(7)混凝土灌注時,應對提管的速度予以嚴格控制,不可太快,并在必要的情況下進行反復插搗,使樁身的混凝土密實達到要求。
(8)為防止發(fā)生掉管,應注意以下幾點:連接帽絲口損壞是導致掉管的一個主要原因,對此,在下管過程中必須仔細檢查,如果發(fā)現(xiàn)損壞,應立即維修或更換。在下管的過程中應將連接帽扣緊,并用好墊叉,加強對施工人員的教育和培訓,避免由于操作不當而產(chǎn)生掉管;在提管過程中,為防止鋼絲繩斷裂,在每次下管之前都要進行嚴格的檢查,一旦發(fā)現(xiàn)異常必須立即更換。
綜上所述,鉆孔灌注摩擦樁是一種橋梁工程常用的樁基類型,以上橋梁工程的鉆孔灌注摩擦樁施工已經(jīng)完成,且經(jīng)檢查確認質量合格,效果良好,表明所用施工方法合理可行,可供同類橋梁工程參考借鑒。