楊小兵 趙湖潮 劉 濤 李天祿 張家偉
云南建投基礎(chǔ)工程有限責任公司 云南 昆明 650501
樁基作為橋梁施工的第一步工序,對于橋梁的施工具有重要意義。但在實際樁基成孔施工過程中,總是會遇到樁基漏漿問題,水下樁基漏漿問題更為突出。在采取樁基漏漿治理應(yīng)對措施時,必須進行綜合考慮,既要治理樁基成孔過程中的漏漿問題,又要保證樁基本身的承載力,以確保在解決漏漿問題的同時,不會引發(fā)新的不利問題[1-6]。在實際樁基施工過程中,需結(jié)合現(xiàn)場樁孔位置處的地質(zhì)條件進行具體分析,動態(tài)調(diào)整處理措施,以便更好地解決各種漏漿問題。因此,有必要對樁基漏漿問題進行深入研究,以期能夠提高處理樁基漏漿問題的能力。
云南紅河冷墩互通E匝道EK1+465橋,橋梁全長408.4 m,為跨越紅河而設(shè),上部結(jié)構(gòu)采用2×(65+70+65) m連續(xù)組合鋼箱梁,下部結(jié)構(gòu)采用圓形雙柱墩接獨樁基礎(chǔ),兩岸橋臺為輕型橋臺。該橋有5個墩位于紅河中,主橋主墩位于紅河中心位置。橋墩臺共7個,每個2根樁,共14根樁基。對樁基附近進行重新鉆孔勘探,確認河床從上至下前三層地質(zhì)依次為厚5 m淤泥層、厚6 m卵石層、厚6 m圓礫層。鋼護筒埋入河床6 m。
在鉆進過程中,沖擊至鋼護筒下口位置處時,均出現(xiàn)不同程度的漏漿及滲漿,導致施工中斷。
1)鋼護筒持續(xù)跟進雖然能夠有效解決漏漿問題,但需重新組織鋼護筒施工班組、機械及鋼護筒材料的進場,費時費力且會大幅增加工程成本。更為重要的是,原設(shè)計為摩擦樁,鋼護筒跟進長度的增加將使摩擦樁承載力無法保證。因此,不宜采用鋼護筒持續(xù)跟進的方式處理漏漿 問題。
2)僅通過增加泥漿黏度亦無法解決漏漿問題,同時泥漿黏度過大也會對摩擦樁不利。
鋼護筒內(nèi)泥漿液面確實應(yīng)高于護筒外水面高度,以保證泥漿滲入周圍孔隙并起到封堵作用,同時能防止外部水向內(nèi)部滲漏。但過大的水頭差將不利于泥漿的封堵,反而會導致漏漿。因此,經(jīng)過綜合對比分析,決定采取降低護筒內(nèi)水頭高度和循環(huán)泥漿(水泥+黏土)的方法來治理樁基漏漿問題。
用可靠的掃床方法清理可能存在的拋石或孤石,以確保護筒埋設(shè)深度和防止護筒底部涌水,保持護筒水位。
護筒有固定樁位、引導鉆頭方向、保護孔口不坍塌的作用,并保證孔內(nèi)泥漿位高出河床水位或施工水位一定高度,形成孔內(nèi)漿柱壓,以保護孔壁免于坍塌。
護筒埋設(shè)工作是鉆孔灌注樁的開始,護筒平面位置與豎直度是否準確,護筒周圍和護筒底腳是否緊密、不透水,對成孔成樁的質(zhì)量都有很大影響。
1)在水面以上2 m對應(yīng)的鋼護筒位置處開孔。在施工過程中,用鋼棧橋輔助施工,但橋面與河水表面水位高差較大(受水位變化影響,棧橋表面需高于可能出現(xiàn)的最高水位),在具體樁基施工過程中,應(yīng)實時根據(jù)河水表面水位對水頭高差進行調(diào)控。主要通過降低水頭高度,避免護筒內(nèi)水頭壓力過大,使孔壁周圍無法形成泥皮。同時,水頭高度差又要能夠有效保障孔壁外側(cè)的水不滲入孔壁內(nèi)。
2)采用黏土回填漏漿樁孔,回填至鋼護筒底口以上3 m,而后用沖擊鉆進行沖擊壓實,至鋼護筒底口以上1.5 m。對已經(jīng)漏漿的樁孔位置回填并進行壓實,使得漏漿位置處土體能夠充分密實,便于下一步?jīng)_孔。
3)在鋼護筒周圍拋填沙袋,拋填后標高高于周邊土體1.5 m,提高護筒周圍土體的壓力,避免鋼護筒內(nèi)泥漿在靜置時沿護筒周邊向外發(fā)生滲漏。
4)在鋼護筒中加入水泥和黏土,用沖擊鉆錘頭對黏土和水泥漿液進行攪拌混合,并慢速鉆進至鋼護筒底口以下3~4 m,再通過上下拉動沖擊鉆錘頭的方式使黏土和水泥充分混合,使泥漿滲入樁基周圍漏漿處的土體中。泥漿相對密度為1.4。
5)靜置48 h以上,使填充于周圍土體中的混合漿液充分固結(jié),進而起到防止漏漿、滲漿的效果。護筒周圍土體充分固結(jié)后,可以有效填充土體中的空隙,以避免在施工過程中發(fā)生漏漿。
6)待漿液與土體充分反應(yīng)后,采用慢沖的方法進行樁基施工,直至完成沖孔。
鋼筋籠吊裝時采用兩點控制,起吊位置進行加強。吊放過程中應(yīng)保證鋼筋籠的垂直度,并與樁孔中心嚴格對準,入孔過程應(yīng)輕、慢,以免鋼筋籠擺動而碰撞孔壁。
鋼筋籠安設(shè)完成后,應(yīng)對樁基孔底沉渣再次進行測量,若厚度大于50 mm,則應(yīng)進行二次清孔。
1)水下混凝土灌注選用直徑300 mm導管,接頭處采用絲扣進行連接,并密封完好。
2)混凝土初灌量應(yīng)保證導管埋深在1~3 m。
3)混凝土澆筑應(yīng)連續(xù)進行,如因特殊原因中斷,中斷時間不得超過30 min。
4)在正常澆筑時,導管埋深應(yīng)為2~6 m,并應(yīng)超灌0.5~1.0 m。
5)隨著混凝土的澆筑,當導管底口提升至鋼筋籠底口附近時,應(yīng)降低混凝土的澆筑速度,以免鋼筋籠上浮。當混凝土進入鋼筋骨架一定深度后,應(yīng)適當減小導管的埋入深度,以增加混凝土對鋼筋骨架的握裹力。
在水下樁基施工過程中,漏漿問題時有發(fā)生,復雜的地質(zhì)條件加大了樁基漏漿處理的難度??缃瓨蛏钏畼痘煽赚F(xiàn)場實踐證實,相關(guān)措施能有效解決漏漿問題,具有一定的推廣意義。通過總結(jié),得出如下結(jié)論:
1)在實際施工過程中,需結(jié)合現(xiàn)場樁孔位置處的地質(zhì)條件進行具體分析,動態(tài)調(diào)整處理措施,更有利于解決各種漏漿問題。
2)采用回填壓實漏漿樁孔、護筒外部堆填沙袋、內(nèi)部加水泥和黏土(并靜置48 h)的處理措施,使護筒外部周圍形成一定的壓力和樁基成孔過程中關(guān)鍵位置形成足夠強度的泥皮,從而解決跨江橋樁基漏漿問題。在實際施工過程中,如遇有裂隙的地層,可在本案例的基礎(chǔ)上,添加碎石,對裂隙進行封堵,進而保證樁基成孔效果。
3)采用多種單項措施無法解決漏漿問題時,應(yīng)分析漏漿的具體原因,采取綜合性漏漿處理措施,及時解決漏漿問題,以確保施工進度不受影響,同時節(jié)約施工成本。
因此,在實際樁基施工過程中,應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場實際樁基漏漿情況和地質(zhì)條件,動態(tài)采取綜合性漏漿處理措施,進而達到治理樁基漏漿的效果。
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