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      橋梁樁基施工技術(shù)要點研究

      2015-06-16 22:01:22王磊
      科技創(chuàng)新導報 2015年36期
      關(guān)鍵詞:橋梁樁基工程實踐要點

      王磊

      摘 要:該文基于筆者多年從事橋梁樁基施工的相關(guān)施工經(jīng)驗,以筆者曾經(jīng)參與的某橋梁樁基工程為研究背景,以橋梁樁基鉆孔及混凝土灌注施工為研究對象,探討了其中涉及到的具體施工技術(shù),全文是筆者長期工作實踐基礎(chǔ)上的理論升華,相信對從事相關(guān)工作的同行有著重要的參考價值和借鑒意義。

      關(guān)鍵詞:工程實踐 橋梁樁基 施工 要點

      中圖分類號:U448 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2015)12(c)-0050-02

      橋梁樁基礎(chǔ)是橋梁的重要部位,其質(zhì)量的好壞直接影響到整座橋梁的工程質(zhì)量。樁基施工的隱蔽性造成了其在施工過程中存在較多不可預見因素,經(jīng)常出現(xiàn)一些問題也就不可避免,如果這些問題不及時解決,將直接影響到樁基的工程質(zhì)量,給工程造成損失。因此,橋梁樁基施工不僅需要利用已有的先進科學技術(shù),還需要豐富的施工經(jīng)驗,對施工中出現(xiàn)的問題及時進行處理,以避免工程質(zhì)量事故的發(fā)生。

      1 工程概況

      某橋為727.4 m的24跨預應力簡支T梁特大橋,橋梁全寬24.5 m,由上下兩座獨立的橋梁組成,上部結(jié)構(gòu)為24 m×30 m預應力混凝土簡支T梁,下部結(jié)構(gòu)為樁柱式橋墩,樁基為D=2.0 m鉆孔灌注樁,共92棵,樁長40.6 m。

      地質(zhì)情況為:地下水埋深在6.8~7.5 m,土質(zhì)情況為耕土、粉砂-細沙、亞粘土、卵石-圓礫、亞粘土、卵石-圓礫、亞粘土、卵石-圓礫、頁巖、粘土巖層等。地質(zhì)條件十分復雜,施工難度大。

      2 準備階段施工要點

      準備階段施工要點如圖1所示。

      2.1 場地平整

      場地位于旱地時,清除現(xiàn)場雜物,硬化場地。場地位于淺水時,采用筑島法(引橋),場地位于深水時,采用鋼管樁施工平臺法(主橋)。平臺必須平整,連接牢固。

      2.2 樁位測量

      在平整好的場地上測定樁位,用方木樁準確標識各樁位的中心及標高,同時埋設(shè)護樁。護樁埋設(shè)方法:在樁中心向外大于樁徑50 cm均勻分布3個并量出距離,護樁頂要與地面相平,并用砂漿固定牢固,做出明顯標記。深水樁基的定位由鋼護筒定位架固定。

      2.3 埋設(shè)護筒

      護筒采用鋼護筒,水上主墩鋼護筒用12 mm厚鋼板卷制,在頂部和底部用12 mm鋼板加固,直徑2.5 m的鋼護筒用14 mm厚鋼板卷制,其余則用10 mm厚鋼板卷制。護筒內(nèi)徑大于鉆頭直徑20~40 cm,護筒高視土質(zhì)而定,最小不小于2 m。安置時,護筒頂高出地面30 cm以上,高出最高施工水位或地下水位1.5~2.0 m。旱墩護筒周圍50 cm范圍內(nèi)黏土夯實,深度至護筒底,并用穩(wěn)定護筒內(nèi)水頭的措施。護筒的埋設(shè)位置必須保證其中心與樁位中心的偏差不超過50 mm,并應注意兩節(jié)護筒的連接質(zhì)量,護筒埋深為2~4 m,水上主墩護筒應沉入局部沖刷線以下不小于1.0~1.5 m。

      2.4 鉆孔泥漿

      在開鉆前,應選擇和備足良好的造漿黏土或膨潤土,科學選料配制,泥漿比重1.1~1.2,泥漿粘度一般地層為16~22 Pa·s。

      含砂率必須小于2%。鉆孔時泥漿需要不斷的循環(huán)和凈化,故在施工前應對泥漿的循環(huán)和凈化做適當布置,設(shè)置好制漿池、儲漿池、沉淀池,并用循環(huán)槽連接。廢棄泥漿根據(jù)現(xiàn)場情況在橋旁設(shè)置一儲漿池,作為廢棄泥漿的傾倒場地。

      泥漿配比如表1所示。各階段泥漿性能控制指標如表2所示。

      3 鉆孔施工要點

      該橋樁基施工根據(jù)現(xiàn)場實際情況通過對鉆機型號對比篩選,該工程選用了三一重工旋挖鉆機。鉆進過程中遇到頁巖,直徑2 m鉆頭很難鉆進,通過合理技術(shù)措施即先用直徑1.2 m鉆頭鉆進,再用直徑1.6 m鉆頭鉆進,然后用直徑2 m鉆頭鉆進。成功解決難鉆進的問題。在主河道內(nèi)樁基施工,主河道內(nèi)水位較高出現(xiàn)孔口坍塌現(xiàn)象時,采取以下技術(shù)措施,加長護筒長度,由2 m增加到4 m長。護筒周圍50 cm內(nèi),用優(yōu)質(zhì)黏土填充夯實。加高鉆孔水頭高度,要比河水位高,成功解決了孔口坍塌。鉆進過程中,必須每班次進行對中核對,防止移位。鉆進作業(yè)必須連續(xù),不得長時間停鉆;鉆孔過程中,應隨時根據(jù)地質(zhì)情況控制鉆進速度,經(jīng)常觀察孔內(nèi)情況,保證護筒內(nèi)有足夠的水位高度;鋼筋骨架制作時要嚴格質(zhì)量要求,盡量在每節(jié)端頭加設(shè)加固十字撐。骨架入孔力求豎直快速。入孔完畢后,在孔口位置設(shè)置觀察筋,用以觀察鋼筋是否上?。粷仓炷林?,應認真檢查起吊設(shè)備、繩索、攪拌、運輸、衡器等設(shè)備的性能以及水電、道路狀況,對混凝土配合比的各種原材料做到心中有數(shù);澆筑臨近終盤時,排水的泥漿可能會過稠,應進行剔除疏通。認真計算量測澆筑高度,控制好樁頭的預留高度。

      4 鋼筋制作和水下混凝土灌注施工要點

      4.1 鋼筋籠制作和吊裝就位

      (1)鋼筋籠視其長度采用整體預制或分節(jié)預制,鋼筋籠骨架應具有足夠的剛度和穩(wěn)定性,以便運送、吊裝和灌注混凝土時不致松散、變形。制作時每隔2 m增設(shè)加固鋼筋一道,在骨架上端根據(jù)實際需要合理設(shè)置吊環(huán)。(2)在骨架主筋外側(cè),將定位鋼筋焊接在骨架主筋上,數(shù)量每1.0~1.5 m一個,不少于4個,以控制保護層。(3)鋼筋籠分節(jié)起吊要及時、準確就位,快速接長至設(shè)計深度加以固定,待混凝土灌注完畢并初凝后方可解除鋼筋籠的固定設(shè)施。(4)在鋼筋籠就位前仍需檢查有無坍孔,以便及時采取措施。

      4.2 導管的設(shè)立

      用裝有墊圈的法蘭盤連接管節(jié),導管應進行水密、承壓和接頭抗拉試驗。導管連接牢固,接頭封閉嚴密,上下成直線吊裝,位于井孔中央,并在混凝土灌注前進行升降試驗,防止導管卡住。

      4.3 二次清孔

      導管安裝完畢后,再次檢測孔底沉渣,如沉渣厚度超過設(shè)計圖紙規(guī)定要求,可通過導管進行二次清孔。

      4.4 灌注水下混凝土

      (1)灌注混凝土是鉆孔施工的關(guān)鍵,灌注前應探測孔底沉淀厚度,如大于設(shè)計厚度應再次清孔,直到滿足要求為止。(2)混凝土采用自動計量拌合站集中拌和,混凝土運輸車運送?;炷涟韬衔飸獧z查和易性、坍落度等指標,水下灌注混凝土的坍落度采用18~22 cm。(3)灌注首批混凝土時應注意:①導管下口至孔底的距離一般為20~40 cm;②首批灌注混凝土的數(shù)量應能滿足導管埋入混凝土的深度不小于1.0 m;③封底混凝土灌入后,應仔細檢查封底情況,確認封底成功后,進行正常灌注;④首批水下混凝土的灌注數(shù)量采用公式V≥(πd2/4)h1+(πD2/4)HC確定。(4)灌注要連續(xù)有序地進行,盡可能縮短拆除導管的時間,當導管內(nèi)混凝土不滿時,徐徐地灌注,防止在導管內(nèi)造成高壓空氣囊,使混凝土灌不下去或壓漏導管。(5)導管提升時,要保持位置居中,根據(jù)導管埋置深度確定導管提升高度,提升后導管埋深不得小于2.0 m且不得大于6 m。(6)在灌注將近結(jié)束時,導管內(nèi)混凝土柱高度相對減小,導管內(nèi)混凝土壓力降低,而導管外井孔的泥漿稠度增加,比重增大。若出現(xiàn)混凝土頂升困難,可在孔內(nèi)加水稀釋泥漿,并掏出部分沉淀物,使灌注工作順利進行。(7)為確保樁頂混凝土質(zhì)量,混凝土灌注至樁頂設(shè)計標高以上1.0 m。(8)在灌注時,每根樁應制作不小于2組(6塊)的混凝土試件。(9)高出地面及樁頂以下的井口整體式剛性護筒,在灌注混凝土后立即拔出。(10)混凝土灌注時間不得長于首批混凝土初凝時間,否則應摻入緩凝劑。

      5 結(jié)語

      樁基施工質(zhì)量關(guān)系到整個橋梁結(jié)構(gòu)的工程質(zhì)量,樁基施工過程中,遇到預想不到的難題也是不可避免的,這就需要工程師根據(jù)具體情況,及時采取有效的處理措施。對施工中出現(xiàn)問題的分析與處理是否恰當正確,往往影響整個橋梁工程的安全使用、工程造價及工期。對于樁基施工中經(jīng)常出現(xiàn)的施工質(zhì)量問題必須在鉆孔過程中及水下混凝土灌注過程中予以防治,唯如此方能保質(zhì)保量地完成橋梁樁基的施工任務。

      參考文獻

      [1] 李建中.公路橋梁樁基的施工與檢測[J].山西建筑,2009(1):328-329.

      [2] 陳虎,閆連軍,桑賢克.樁基施工中常見問題的分析及處理[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2009(2):80.

      [3] 張在明,沈小克,周宏磊,等.國家體育場樁基工程的分析與實踐[J].土木工程學報,2009(1):66-75.

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