許英偉
(江門市路橋集團(tuán)有限公司,廣東 江門 529000)
本工程為一獨(dú)立大橋,位于仁化縣新莊境內(nèi),國道323線東北面,大橋橫跨湞江河,橋軸線呈東北-西南向,全長約270m,橋面寬12m。下部構(gòu)造0#臺(tái)及1#~8#橋墩采用沖孔樁雙柱式墩臺(tái),9#橋臺(tái)采用雙排樁配肋橋臺(tái),樁基采用端承樁,樁底支撐在微風(fēng)化泥質(zhì)砂巖上,該橋樁基樁徑為1.5m,樁長在48~56CM之間,根據(jù)地質(zhì)鉆探資料顯示,該橋位局部位置有泥質(zhì)砂巖溶洞及斜巖現(xiàn)象。根據(jù)施工方案安排在淺水位置0#臺(tái),1#,2#,7#和8#墩及9#臺(tái)均采用填土筑島沖孔樁施工,3#,4#,5#,6#號(hào)墩水深位置達(dá)6~10M,采用鋼管搭工作臺(tái),壓鋼護(hù)筒進(jìn)行鉆孔樁基施工。
鉆孔前的準(zhǔn)備工作主要包括樁位放樣,平整場(chǎng)地,布設(shè)施工便道及搭工作平臺(tái),設(shè)置供電及供水系統(tǒng),制作和埋設(shè)護(hù)筒,制作鉆孔架,泥漿的制備和準(zhǔn)備鉆孔機(jī)具等。
施工前,施工場(chǎng)地按不同情況進(jìn)行處理。對(duì)于處在水中的沖孔樁基礎(chǔ)都必須搭設(shè)施工平臺(tái),樁基處在旱地時(shí),清除雜物后夯壓密實(shí)即可。
根據(jù)沖孔樁直徑,護(hù)筒內(nèi)徑宜比樁徑大200-400mm,為保證其剛度,防止變形,在護(hù)筒上、下端和外側(cè)每隔1.5~2m各焊一道加強(qiáng)肋,護(hù)筒厚度在6mm以上。護(hù)筒埋設(shè)時(shí),其軸線對(duì)準(zhǔn)測(cè)量所標(biāo)出的樁位中心,保證其位置偏差不大于50mm,傾斜度不大于1%。
制漿前,先把粘土盡量打碎,使其在攪拌中容易成漿,縮短成漿時(shí)間,提高泥漿質(zhì)量。制漿時(shí),可將打碎的粘土直接投入護(hù)筒內(nèi),使用沖擊錘沖擊制漿,待粘土已沖攪成泥漿時(shí),即可進(jìn)行鉆孔。多余的泥漿用管子導(dǎo)入鉆孔外泥漿池貯存,以便隨時(shí)補(bǔ)充孔內(nèi)泥漿。
埋設(shè)好護(hù)筒后,即可進(jìn)行沖機(jī)就位,本標(biāo)段使用的鉆機(jī)為卷揚(yáng)機(jī)牽引式?jīng)_擊鉆。就位時(shí),只要使鉆錘中心對(duì)準(zhǔn)測(cè)量放樣時(shí)所測(cè)設(shè)的樁位即可,其對(duì)中誤差不得大于5cm。
3.1.1 傾斜巖面或遇孤石
該橋3號(hào)墩2號(hào)樁基施工中遇到孤石,出現(xiàn)沖孔速度降低(三天沖進(jìn)27cm)、錘頭擺動(dòng)、在樁深33.5m處,經(jīng)檢查偏孔35cm,采取的措施是,馬上提起樁錘,拋填厚1.5~2.0m,粒徑25~30cm的片石、粒徑10cm左右的碎石和粘土塊,以45cm小沖程沖擊,待沖到原位后第二次拋填厚0.8~1.0m,相同配比的混合物,以80cm大沖程沖孔,反復(fù)進(jìn)行,直至成孔。若因巖層面傾斜導(dǎo)致樁孔偏移,采用回填片石仍無法糾正,可采用清孔后灌注高標(biāo)號(hào)混凝土進(jìn)行處理,采用不低于C30的水下混凝土(摻早強(qiáng)劑),待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度,與基巖形成整體后該,再進(jìn)行鉆進(jìn)。
3.1.2 穿越溶洞頂面
溶洞頂部巖層傾斜,巖石強(qiáng)度不一,易導(dǎo)致偏孔、卡錘等問題,因此必須在鉆進(jìn)過程中仔細(xì)核對(duì)地質(zhì)情況,隨時(shí)檢查鉆機(jī)和孔位。在沖至溶洞頂0.5m左右時(shí)要改用小沖程鉆進(jìn),做到輕擊、慢打。當(dāng)主繩擺動(dòng)加大,并偏離樁設(shè)計(jì)中心時(shí),說明已偏孔,應(yīng)回填片石至原孔位置以上0.5m左右,繼續(xù)鉆進(jìn)進(jìn)行糾正。
在該大橋多根墩樁基施工中,當(dāng)鉆孔擊穿溶洞頂面薄弱部位時(shí),采用了小沖程通過。因?yàn)轫斆孑^厚部位容易形成探頭石或臺(tái)階,大沖程穿透時(shí),會(huì)出現(xiàn)泥漿急劇下沉導(dǎo)致鉆頭斜臥在溶洞內(nèi)的現(xiàn)象。當(dāng)孔內(nèi)水位急劇下降時(shí),應(yīng)立即向孔內(nèi)補(bǔ)充水泥漿,保持孔內(nèi)水頭高度,將鉆頭提起,然后投放粘土、碎石、片石,采用小沖程沖擊,每循環(huán)進(jìn)尺5~10cm,待填充物完全擠入溶洞內(nèi)后,再加大沖程造孔。
3.1.3 漏漿和塌孔
當(dāng)通過與地下水暗流相連的強(qiáng)透水性地層或未填充的溶洞,常會(huì)發(fā)生漏漿和塌孔現(xiàn)象。此時(shí),應(yīng)采用長鋼護(hù)筒跟進(jìn)或在短時(shí)間內(nèi)集中拋填片石、粘土、水泥和鋸木屑混合物,反復(fù)沖擊,并向孔內(nèi)補(bǔ)漿、補(bǔ)水,保持孔內(nèi)水頭。該大橋0#臺(tái),2#樁和9#臺(tái)2#,3#,4#就出現(xiàn)樁施工中不同程度漏漿現(xiàn)象,采取的措施是立即拋填粘土、水泥、片石等混合物,補(bǔ)漿、補(bǔ)水,反復(fù)沖擊成孔。實(shí)踐證明,采用此辦法對(duì)于不是太復(fù)雜的溶洞處理起來比較有效果。
鉆孔完成后,必須檢測(cè)孔深、直徑和傾斜度,其中孔徑和孔深須達(dá)到設(shè)計(jì)要求,傾斜度不得大于1%。清孔就是在吊放鋼筋籠之前,對(duì)孔內(nèi)的石渣、泥漿進(jìn)行必要的清理,做到孔內(nèi)含泥量、含渣量和孔底沉渣符合設(shè)計(jì)及圖紙要求。
對(duì)鉆孔、清孔、灌注砼過程中排出的泥漿,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況引入到適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)或用車運(yùn)走進(jìn)行處理,以防止對(duì)河流及周圍環(huán)境的污染。
3.4.1 鋼筋籠的制作
鋼筋籠的主筋盡量為整根,需要對(duì)接時(shí),宜采用搭接焊接頭,搭接的長度不小于10d,末端不設(shè)彎鉤。成品鋼筋籠保證其順直、尺寸準(zhǔn)確,其直徑、主筋間距、箍筋間距及加強(qiáng)箍筋間距施工誤差,均不大于20mm。在驗(yàn)收中還要特別注意鋼筋籠吊環(huán)長度能否使鋼筋準(zhǔn)確地吊放在設(shè)計(jì)標(biāo)高上,這是由于鋼筋籠吊放后是暫時(shí)固定在鉆架底梁上的。
3.4.2 鋼筋籠的安裝
本橋鋼筋籠吊裝是采用30T汽車起重機(jī)吊裝時(shí)對(duì)準(zhǔn)孔位,盡量豎直輕放、慢放,遇障礙物可慢起慢落和正反旋轉(zhuǎn)使之下落,無效時(shí),立即停止下落,查明原因后再安裝。不允許高起猛落,強(qiáng)行下放,防止碰撞孔壁而引起坍塌。入孔后牢固定位,容許偏差不大于5cm,并使鋼筋籠處于懸吊狀態(tài)。
水下砼一般用鋼導(dǎo)管灌注,導(dǎo)管內(nèi)徑為200-350mm,視樁徑大小而定,導(dǎo)管分節(jié)長度應(yīng)便于拆裝和搬運(yùn)、并小于導(dǎo)管提升設(shè)備的提升高度,中間節(jié)兩端焊有法蘭、以便用螺栓互相連接在灌注砼過程中,隨時(shí)探測(cè)砼高度,及時(shí)拆除或提升導(dǎo)管,注意保持適當(dāng)?shù)穆裆睿瑢?dǎo)管埋深一般保持在2~4m,最大埋深不大于6m;灌注砼注意的幾個(gè)問題:
(1)導(dǎo)管下端距樁底控制為0.3~0.4m;(2)導(dǎo)管埋入砼的深度在任何時(shí)候不小于1.0m;(3)水下灌注砼的實(shí)際樁頂標(biāo)高應(yīng)高出樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高0.5-1.0m左右;(4)嚴(yán)禁導(dǎo)管漏水或?qū)Ч艿卓谶M(jìn)水(即封不住底)而造成斷樁事故,保證施工質(zhì)量;(5)當(dāng)砼灌注完畢后,待樁上部砼開始初凝,解除對(duì)鋼筋籠固定措施,保證鋼筋籠隨著砼的收縮而收縮,避免粘結(jié)力的損失。
樁頭砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值的25%時(shí),立即拆除護(hù)筒并鑿除樁頭多余砼符合樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高,鑿除樁頭砼采用人工手工鑿除,不采用爆破或其它影響樁身質(zhì)量的方法進(jìn)行。
綜合以上鉆孔灌注樁的施工方法和措施,仁化新莊大橋共22根成樁施工,經(jīng)交通質(zhì)量監(jiān)督站超聲波檢測(cè)A類樁20根,B類樁2根,樁的優(yōu)良等級(jí)達(dá)到90%以上。
巖溶地基鉆孔灌注樁施工,應(yīng)充分進(jìn)行地質(zhì)核對(duì),盡量全面地了解巖溶的分布和填充情況,根據(jù)不同的巖溶類型和深度、大小等,針對(duì)性地制定相應(yīng)的施工方案和措施,可有效地保證成樁質(zhì)量,加快施工進(jìn)度。實(shí)際施工中,各種復(fù)雜的地質(zhì)情況經(jīng)常有可能出現(xiàn),預(yù)備幾套施工預(yù)案就顯的十分重要。同時(shí),對(duì)地質(zhì)情況的了解和分析是確保方案制訂可行的關(guān)鍵。
[1]《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ041-2000)人民交通出版社,2001.1.