褚華春
隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,城市橋梁工程的建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大。鉆孔灌注樁技術(shù)作為灌注樁施工中重要環(huán)節(jié),其施工水平的高低直接影響到整個(gè)建筑工程的質(zhì)量與使用安全,因此,我們需要引起重視。由于鉆孔灌注樁具有承載力大、噪音低、施工安全等優(yōu)點(diǎn),從而在橋梁工程基礎(chǔ)施工中得到了廣泛的應(yīng)用。下面結(jié)合工程實(shí)例,就某橋梁鉆孔灌注樁施工技術(shù)及質(zhì)量控制措施進(jìn)行探討。
某橋梁,由10聯(lián)現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土和現(xiàn)澆混凝土連續(xù)箱梁(13~17軸此聯(lián)上部結(jié)構(gòu)采用兩端張拉,其余連續(xù)箱梁預(yù)應(yīng)力都采用單端張拉)組成;橋墩、橋臺(tái)基礎(chǔ)都采用鉆(沖)孔成孔灌注樁,樁徑為1.2:m、1.5:m、1.8:m三種,樁基均為嵌巖樁,持力層為微風(fēng)化灰?guī)r,施工前采用超前鉆探明每樁下的地質(zhì)情況。
橋梁基礎(chǔ)均采用4根鉆孔灌注樁,中墩樁徑1.8m,邊墩樁徑1.5m;高架橋變寬異形段基礎(chǔ)均采用4根鉆孔灌注樁,中墩樁徑1.5m,邊墩樁徑1.2m;起終點(diǎn)12.25m寬橋梁段基礎(chǔ)采用單根鉆孔灌注樁,樁徑1.5m,兩肢橋墩之間通過(guò)系梁連接,提高整體性。
本工程鉆孔灌注樁基礎(chǔ)工程的施工采用鉆孔樁機(jī)進(jìn)場(chǎng)施工,正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn),用圓籠式魚(yú)尾鉆錐成孔,沖孔樁輔助入巖,采用吊車吊裝鋼筋骨架,用樁架灌注砼,采用商品砼的施工方法施工。
樁位置放線→探孔、檢測(cè)地下管線→埋設(shè)護(hù)筒→鉆機(jī)就位→成孔檢查、驗(yàn)收→第一次清孔→安裝鋼筋骨架→鉆機(jī)移位下導(dǎo)管→第二次清孔→澆注水下砼拔起導(dǎo)管、沖洗→移開(kāi)鉆機(jī)→拆、拔護(hù)筒→清理樁頭。
1.場(chǎng)地準(zhǔn)備
平整場(chǎng)地、測(cè)放樁位,修筑泥漿池,安裝泥漿泵,采用磚砌泥漿池。
2.成孔
(1)開(kāi)孔前根據(jù)測(cè)量放線的中心及設(shè)計(jì)的樁徑或護(hù)筒孔的大小進(jìn)行探孔,對(duì)土層較厚的探孔2~3m,探深2~3:m后再用鋼筋釬進(jìn)行探測(cè)有無(wú)阻礙物,如發(fā)現(xiàn)有地下管線,加以保護(hù)并及時(shí)通知業(yè)主及有關(guān)單位遷移管線后,再進(jìn)行施工。
(2)當(dāng)鉆孔周圍50cm范圍內(nèi)存在地下管線時(shí),為加強(qiáng)地下管線的保護(hù)及防止孔口的坍塌,需埋設(shè)護(hù)筒,護(hù)筒高出地面0.3m,護(hù)筒用5mm鋼板制成,直徑比樁徑大0.3m,護(hù)筒平面位置偏差不大于5cm,傾斜度偏差不大于1%,護(hù)筒沉落后,周邊用粘土回填夯實(shí)。
(3)施工作業(yè)分班連續(xù)進(jìn)行,施工過(guò)程一氣呵成,不在中途停頓,如確因故須停止鉆進(jìn)時(shí),將鉆頭停放在孔底不超過(guò)12小時(shí),以免被泥漿埋住鉆頭。
3.終孔與清孔
(1)鉆孔樁施工時(shí)密切注意土層的變化,主要控制按設(shè)計(jì)要求達(dá)到入巖深度時(shí),及時(shí)通知甲方代表、監(jiān)理及設(shè)計(jì)人員到現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收。
(2)終孔后采用2m長(zhǎng)鋼筋籠,放入樁孔,檢測(cè)樁身直徑及垂直度是否符合要求。
(3)成孔工序驗(yàn)收合格后,進(jìn)行第一次清孔工序的施工。清孔采用換漿法施工。即鉆孔完成后,提起鉆錐至距底約20cm,繼續(xù)旋轉(zhuǎn),然后以相對(duì)密度較小的泥漿(1.2)壓入,逐步把鉆孔內(nèi)懸浮的鉆渣和相對(duì)密度較大的泥漿換出,換到孔內(nèi)泥漿的相對(duì)密度在1.05~1.2范圍為止。在清孔排渣時(shí),保持孔內(nèi)水頭高度,防止坍孔。
4.鋼筋骨架的制作與安裝
(1)鋼筋采用現(xiàn)場(chǎng)樁位附近加工,即在樁位間縱向位置上加工制作鋼筋籠,以減少二次搬運(yùn)。
(2)依設(shè)計(jì)圖紙的規(guī)定,先制定相應(yīng)的勁筋,然后按規(guī)定的根數(shù)布置主筋,設(shè)立每隔2m一道的加勁筋,排列好后將主筋按規(guī)定間距焊在加勁筋上,再依設(shè)計(jì)的規(guī)定的間距點(diǎn)焊箍筋。鋼筋籠制成后,須用木枋墊底架空,避免泥漿、油積污染鋼筋籠。
(3)成孔驗(yàn)收第一次清孔后,利用吊車將骨架吊入樁孔,鋼筋骨架分段制作,每完一節(jié)后用鋼管或方木固位,再用吊車吊住另一節(jié)進(jìn)行駁接,在鋼筋骨架外側(cè)設(shè)耳筋保證保護(hù)層的厚度。吊放鋼筋骨架入樁孔時(shí),均勻下落,保證骨架居中,注意保證不碰撞孔壁。落籠
困難時(shí),要查明原因,處理后再繼續(xù)下落。
(4)鋼籠主筋駁接采用等強(qiáng)度輥軋壓直螺紋接頭技術(shù)。鋼筋籠成型前根據(jù)鋼筋籠長(zhǎng)度和吊裝需要分段制作,用專用機(jī)械將對(duì)應(yīng)的鋼筋接頭輥軋成螺紋。對(duì)接時(shí)將對(duì)應(yīng)接頭用連接套連接擰緊即可。采用該連接技術(shù)可保證鋼筋軸線對(duì)正,保證質(zhì)量。
5.水下混凝土灌注
(1)導(dǎo)管吊放完畢,在導(dǎo)管口加封帶管的鐵板,往導(dǎo)管內(nèi)加灌高壓水,使沉淀在孔底的沉渣飄流。
(2)灌注應(yīng)連續(xù)進(jìn)行,并邊灌注砼邊提升導(dǎo)管和邊拆除上一節(jié)導(dǎo)管,使砼經(jīng)常處于流動(dòng)狀態(tài),當(dāng)導(dǎo)管底埋置于混凝土的深度達(dá)3m左右,經(jīng)常檢查導(dǎo)管埋深,埋深不得大于6m。或?qū)Ч苤谢炷谅洳幌氯r(shí),開(kāi)始將導(dǎo)管提升。提升速度不能過(guò)快,提升后導(dǎo)管的埋深不少于1m。提升導(dǎo)管時(shí)先將頂上漏斗挪開(kāi),然后垂直提升導(dǎo)管,拆去頂上一節(jié)后再接上漏斗,繼續(xù)灌注砼。提升導(dǎo)管要保護(hù)管垂直及居中,不使傾斜以免牽動(dòng)鋼筋骨架。
(3)在灌注過(guò)程中,用泥漿泵將溢出的泥漿抽至泥漿車運(yùn)離現(xiàn)場(chǎng),保證文明施工,做好環(huán)境保護(hù)。
1.樁軸線的控制
鉆機(jī)就位施鉆時(shí)將鉆機(jī)底盤(pán)調(diào)成水平狀態(tài),小心使錐尖對(duì)準(zhǔn)設(shè)計(jì)中心,蓋上封口板,卡上推鉗,試轉(zhuǎn)數(shù)圈,用經(jīng)緯儀監(jiān)控鉆桿垂直度,滿足要求后,正式開(kāi)鉆,鉆進(jìn)過(guò)程中,隨時(shí)用經(jīng)緯儀監(jiān)控,保證傾斜度<1/100。
2.沉渣厚度
若樁底沉渣厚度不能滿足設(shè)計(jì)要求,將直接影響樁基的質(zhì)量,鉆孔樁施工時(shí)密切注意土層的變化并作好記錄,當(dāng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求的入巖深度時(shí),取出孔底巖石樣品連同記錄報(bào)甲方工程師檢查,成孔工序驗(yàn)收合格后,采用換泥漿的方法清孔;提起鉆錐至距底約20cm繼續(xù)旋轉(zhuǎn),然后以相對(duì)密度較小的泥漿(1.2)壓入逐步把鉆孔內(nèi)懸浮的鉆渣和相對(duì)密度較大的泥漿換出,換至孔內(nèi)泥漿的相對(duì)密度低于1.2:以下,使沉渣厚度(小于5cm)達(dá)到要求。
3.砼灌注
為保證砼連續(xù)灌注,灌注前,灌注過(guò)程中,保持與攪拌站的聯(lián)系,確保供應(yīng),避免質(zhì)量事故發(fā)生。采用導(dǎo)管澆筑,導(dǎo)管埋入砼中不小于1:m,邊澆筑邊提升導(dǎo)管,灌注到樁頂上部5:m以內(nèi)時(shí),不再提升導(dǎo)管,待灌注至規(guī)定標(biāo)高一次提出導(dǎo)管,拔管采用慢提及反插的方法,采取一切措施,確保灌注砼連續(xù)進(jìn)行。
當(dāng)混凝土灌注至鋼筋籠底時(shí),由于澆注的混凝土自導(dǎo)管翻出由下而上的壓力較大,托動(dòng)了鋼筋籠上?。换蛴捎诨炷烈驖沧r(shí)間較長(zhǎng),已近初凝,表面形成硬殼,砼與鋼筋籠有一定握裹力,混凝土在導(dǎo)管翻出后將以一定的速度向上頂升,同時(shí)也帶動(dòng)鋼筋籠上移。
非通長(zhǎng)配筋鋼筋籠上浮的防止措施:
1.減少沉渣厚度:沉渣過(guò)厚尤其塊狀粘土,在和混凝土一起上升的過(guò)程中,非常容易使鋼筋籠上浮。當(dāng)鉆進(jìn)到設(shè)計(jì)孔深時(shí),應(yīng)沖孔1小時(shí)左右,并把鉆頭上攜帶的粘土塊、孔底殘留的粘土塊攪碎,清干凈。
2.混凝土一定要攪拌好:當(dāng)混凝土坍落度偏小或和易性差時(shí)鋼筋籠易上浮,應(yīng)嚴(yán)格控制混凝土配制、坍落度,堅(jiān)決禁止使用不合格的混凝土。
3.盡可能減少澆注時(shí)間:減少灌注時(shí)間,爭(zhēng)取在最短的時(shí)間灌注完混凝土,防止混凝土表面形成硬殼帶動(dòng)鋼筋籠上浮。
4.當(dāng)灌注到鋼筋籠底部時(shí),應(yīng)緩慢放料:緩慢放料減少對(duì)鋼筋籠的沖力,直到埋住鋼筋籠并且導(dǎo)管口也在鋼筋籠內(nèi)時(shí)才可加大放料速度。
總之,在城市橋梁樁基礎(chǔ)施工過(guò)程中,將會(huì)涉及到諸多施工環(huán)節(jié),從中也會(huì)引發(fā)許多問(wèn)題,這些問(wèn)題嚴(yán)重影響了路橋樁基施工質(zhì)量和安全,提高城市橋梁的穩(wěn)定性與安全性。本文結(jié)合工程實(shí)例,就市政路橋樁基施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了分析,并提出了施工中常見(jiàn)問(wèn)題及對(duì)策,以供城市橋梁施工人員參考。