王 迪 曹永剛
(1.中交三航務(wù)工程局有限公司 2.中交三航局第三工程有限公司)
簡述鐵路客運專線橋梁樁基施工技術(shù)分析
王 迪1曹永剛2
(1.中交三航務(wù)工程局有限公司2.中交三航局第三工程有限公司)
我國鐵路橋梁工程建設(shè)發(fā)展迅速,在復(fù)雜路段需要進行樁基施工,鐵路橋梁中,樁基礎(chǔ)作為核心的施工技術(shù),在很大程度上對鐵路的質(zhì)量有著非常深刻的影響, 因此對于鐵路橋梁工程樁基礎(chǔ)技術(shù)的改善改進將成為我國鐵路交通發(fā)展的重要一部分。
鐵路;樁基;鉆孔灌注
橋梁樁基是橋梁整體結(jié)構(gòu)非常重要的一個部位,其施工質(zhì)量直接影響著橋梁整體結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量。因此,強化與完善橋梁樁基施工技術(shù)具有一定的必要性?,F(xiàn)如今存在很多因素會影響到橋梁樁基施工的質(zhì)量,比如施工中的環(huán)境條件和相關(guān)技術(shù)。而且橋梁樁基施工具有一定的隱蔽性,尤其是鐵路客運專線,必須規(guī)避其中可能含有的安全隱患,確保施工質(zhì)量以及使用效果,保障人身安全。
鐵路客運專線橋梁樁基施工涉及到多個環(huán)節(jié),每個環(huán)節(jié)都有與之相適應(yīng)的施工工藝與工序,在前期準備階段,主要包括施工環(huán)境整理、樁位測定、護筒準備、鉆孔泥漿的制備以及鉆孔深設(shè)備的選取。
(1)施工環(huán)境整理。這個部分主要包括兩個方面,一是對施工現(xiàn)場及其周邊第七自然環(huán)境、地理地質(zhì)條件、水文條件乃至于周邊社會情況進行深入全面的調(diào)研,為后續(xù)施工提供充足的參考依據(jù)。二是要對現(xiàn)場做各樣的整修工作,確保施工場地可以有一個相對秩序的環(huán)境,另外還要把場地中雜物全部清理好。
(2)樁位測定。技術(shù)人員要根據(jù)施工設(shè)計精準測定樁位,并使用木樁對樁位進行標(biāo)記,木樁要釘在樁位中心,標(biāo)好標(biāo)高,為后面的護樁埋設(shè)做好基礎(chǔ)。
(3)依照施工現(xiàn)場的具體情況和施工技術(shù)要求,選擇適合的鉆井設(shè)備,在一般情況下,鉆頭的直徑一定要符合標(biāo)準,直徑最好是小于2到3厘米。認真做好設(shè)備的檢查, 確保投入使用后狀態(tài)正常。
2.1鉆孔施工技術(shù)要點
(1)鉆孔作業(yè)初期的技術(shù)要點。在鉆頭剛開始鉆孔的這段時間里,操作人員要控制好鉆進速度,初期速度要滿,沖程要小。使用正反循環(huán)鉆進行施工時,要采用減壓法進行鉆孔,孔底鉆壓必須控制在鉆具整體重力五分之四以內(nèi),當(dāng)鉆機吊起時,其滑輪線和鉆頭、鉆孔的中心都要位于同一條豎直向下的直線上,防止鉆孔中心偏離設(shè)計位置,避免孔口發(fā)生塌陷。
(2)鉆孔作業(yè)主體施工技術(shù)要點。進入鉆孔作業(yè)主體階段后,鉆孔沖程加大,通常控制在 4 到 5 米之間。使用正反循環(huán)鉆進行施工時,當(dāng)鉆頭或?qū)騿卧窟M入地表以下之后,提高鉆進速度,及時清運鉆孔中運出的鉆渣。要隨時觀察鉆渣性狀,并根據(jù)鉆渣性狀變化情況判斷鉆機進入的地層對應(yīng)的地質(zhì)類型,并做好相關(guān)記錄。將鉆渣與事先取得的地質(zhì)剖面圖進行對照,對鉆渣進行標(biāo)記,妥善保存,一旦后續(xù)工作中需要可以立即提取相關(guān)信息。提吊鉆頭的鋼纜的緊張程度要控制好,既要時刻關(guān)注鉆頭轉(zhuǎn)動是否順暢,避免出現(xiàn)卡鉆和斜孔、坍孔等問題發(fā)生,又要防止出現(xiàn)空錘影響鉆進。此外,要主要保持鉆孔作業(yè)的連續(xù)性,當(dāng)發(fā)生意外必須停止鉆孔時,要在鉆孔上蓋上保護蓋,嚴禁將鉆頭留在孔內(nèi),以免發(fā)生埋鉆現(xiàn)象。
2.2鉆孔灌注樁的施工技術(shù)要點
(1)鉆孔灌注樁初期鉆孔作業(yè)的技術(shù)要點。保持鉆桿高度,讓鉆頭再護筒中旋轉(zhuǎn)進行造漿。同時啟動泥漿循環(huán),帶泥漿達到施工要求時,開始鉆進。剛開始的時候必須使用低速的方法進行鉆挖,保證護筒腳位置的泥皮護壁牢固。
(2)鉆進過程中的施工技術(shù)要點。進入正常鉆進階段,施工人員要隨時觀察鉆頭途徑地層變化情況,采取不同的方法應(yīng)對不同類型的土層。在粘性土中鉆孔時應(yīng)使用尖底鉆頭,采用中等鉆進速度,泥漿粘度較稀,泵量較大。在鉆入軟土層或砂土層時,要采用平底鉆頭,鉆速較慢,泥漿粘度較稠,泵量較大。在鉆進土夾礫石層時,要采用較低的鉆進速度,泵量較大,應(yīng)使用優(yōu)質(zhì)泥漿并采用兩級鉆進方式。
鋼筋籠是橋梁樁基灌注樁施工的重要組成。首先要認真檢查鋼筋材質(zhì)和焊條質(zhì)量,確保以之加工的鋼筋籠滿足施工要求。在加工過程中要嚴格遵循相關(guān)技術(shù)規(guī)范,按照設(shè)計圖紙進行加工。鋼筋籠的尺寸大小要與符合設(shè)計。要使用鋼筋定位支架進行加工,以保證各主筋間距保持一致,嚴格控制主筋間距誤差低于 1 厘米。
其一,就是要在施工之前做好各種準備工作,仔細檢查已經(jīng)完工了的鉆孔,從而最大限度保障孔壁堅實牢固,沒有任何的積水和沉積物。其二,落實好灌注工作。把鋼筋籠安置好,然后對泥漿導(dǎo)管安裝作業(yè)。導(dǎo)管的直徑一般情況下要求是30公分,厚度和導(dǎo)管的長度選擇根據(jù)技術(shù)標(biāo)準。前后兩個部分管道的固定螺栓和法蘭盤連接就,并進行加固。用橡膠圈提高導(dǎo)管的密封效果?;炷僚浔缺仨毢驮O(shè)計的配方相一致,粗骨料的粒徑在5厘米以下, 坍落度也要控制在一個合適的范圍內(nèi)。
在整個施工過程中,最常見的問題包括:成孔問題(如出現(xiàn)擴孔、塌孔、斜孔)、導(dǎo)管堵塞問題、斷樁問題以及浮籠問題等。 施工人員一旦發(fā)現(xiàn)問題,必須在第一時間找出原因并及時補救。 下面針對各種問題作簡要分析并提出相應(yīng)的處理措施。
5.1塌孔問題
塌孔問題多是由于護筒底部及周圍未用粘土回填或夯實不足,或在松軟砂土層中鉆孔時進尺過快,泥漿護壁形成較慢,導(dǎo)致孔壁滲水等原因所致,此時應(yīng)以粘土夯填護筒出漿孔處,并重新選擇鉆進速度。如果是遇到了塌孔很嚴重的時候,就必須采取措施,把鉆孔進行填回,等到情況稍微平穩(wěn)后在繼續(xù)重新鉆孔。
5.2導(dǎo)管堵塞問題
導(dǎo)管堵塞這個問題是普遍存在的,尤其是在灌注混凝土的時候經(jīng)常出現(xiàn),導(dǎo)致該問題的原因是多種多樣的。如果在混凝土灌注初期就發(fā)現(xiàn)導(dǎo)管存在滲漏水現(xiàn)象,這個時候就需要放棄施工了,絕不能再繼續(xù)工作,而應(yīng)該及時對導(dǎo)管進行處理,之后重新清孔并灌注混凝土;如果導(dǎo)管堵塞情況發(fā)生在混凝土灌注到3到4米的時候,這時候就需要把導(dǎo)管取出來,接著將附在導(dǎo)管上混凝土進行清洗,然后重新下管重新灌注混凝土,必要時應(yīng)將鋼筋籠提出,將之前灌注的混凝土清理掉,千萬不能強行灌注導(dǎo)致斷柱現(xiàn)象或者影響工程質(zhì)量。
5.3斷樁問題
因混凝土坍落度小、和易性差,或電機意外停工等情況造成斷樁問題時,可以使用比較粗大的鋼筋對著導(dǎo)管進行沖撞,還可以對著導(dǎo)管的側(cè)壁用鐵錘進行敲打,這可以使得壁內(nèi)的混凝土掉落下來,重新將導(dǎo)管下至混凝土里面,并用抽水機抽干導(dǎo)管里的水,將導(dǎo)管提升約 10mm 后,采用高壓泵從導(dǎo)管內(nèi)下送到混凝土里注入水泥漿,再繼續(xù)澆筑。 為提高樁基質(zhì)量,還應(yīng)對所有鉆孔樁樁身(每根提取須 ≥2 試件)混凝土進行超聲波檢測,確保其性能符合相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準的要求。
綜上所述,樁基礎(chǔ)施工無疑是鐵路施工重要環(huán)節(jié),而且對鐵路橋梁的質(zhì)量有著非常直接作用,且與使用壽命密切相關(guān),因此鐵路橋梁基礎(chǔ)施工則是一件極為核心的工作。鉆孔灌注施工技術(shù)作為樁基礎(chǔ)中的必須施工工藝,在具體應(yīng)用中施工單位必須不斷提升自身的專業(yè)操縱水平,唯有如此才能確保鐵路橋梁的質(zhì)量。
[1]劉利軍.橋梁樁基在施工中常見問題及措施[J].工程建設(shè),2012