文/陳劍俠
雙護筒施工技術(shù)的效率比較高,可以縮短項目施工工期、降低項目施工成本。在橋梁工程的樁基施工作業(yè)階段,為了防止因雨季產(chǎn)生不利影響,工作人員需要做好整個項目施工階段的合理安排和管控,綜合分析各種情況,結(jié)合實際情況選擇雙護筒施工技術(shù)進行樁基施工。在工程開始前,組織專業(yè)人員勘察和分析現(xiàn)場地質(zhì)條件,了解周邊的自然生態(tài)環(huán)境,進而選擇最佳的項目實施方案,保證項目順利進行,切實提升工程的質(zhì)量水平。
某橋梁工程全長1.34km,上部結(jié)構(gòu)屬于鋼筋混凝土空心板,下部結(jié)構(gòu)屬于樁式段及樁接蓋梁橋臺。該橋梁位于山區(qū)地勢險惡區(qū)域,施工條件不佳。為了滿足該工程施工進度、施工質(zhì)量要求,經(jīng)項目部商議后決定采用雙護筒技術(shù)對案例樁技術(shù)工程施工,具體操作如下。
橋梁工程的水中樁基實施環(huán)節(jié),在確定項目實施方案時,應(yīng)該從下面幾點進行分析:首先,橋梁工程的質(zhì)量要求較高,應(yīng)保證河床以上的水中樁基完全滿足要求;其次,水上作業(yè)空間相對比較狹小,無法達到漿液循環(huán)排放的標(biāo)準(zhǔn),需要選擇合適的循環(huán)水中泥漿方法,以此不會產(chǎn)生環(huán)境污染的問題;再次,混凝土澆筑施工作業(yè)后,不能及時進行鋼護筒的回收處理,需要結(jié)合成本管控措施優(yōu)化方案;最后,還要對橋梁工程施工作業(yè)進行全面控制。經(jīng)過上述各個方面因素的分析和研究,并考慮本次工程的具體情況,選擇確定如下的實施方案:現(xiàn)場作業(yè)平臺采用鋼管樁的方式制作,把外徑300cm、壁厚15cm 的鋼護筒制作成為外層護筒的結(jié)構(gòu),而內(nèi)護筒則是選擇應(yīng)用外徑200cm、壁厚15mm 的鋼護筒制作而成,通過這兩層護筒開展成孔作業(yè),然后應(yīng)用泵送混凝土方式進行澆筑作業(yè)[1]。
本次橋梁項目在實施中,樁基部分采用的是雙護筒施工技術(shù)進行,其中最為重要的幾個環(huán)節(jié)如下所示:
根據(jù)現(xiàn)場的施工需要采取螺旋縫鋼管閉口樁的結(jié)構(gòu)形式,然后進行平臺的搭設(shè)施工。此時,選擇的施工材料為壁厚12mm 的鋼管,橫橋向的間隔距離設(shè)定為6.5m、順橋向的間隔距離則設(shè)定為4.5m,然后應(yīng)用沖擊錘將準(zhǔn)備好的鋼管錘擊到河床下部4m 的位置上。根據(jù)現(xiàn)場實際情況確定鋼管的埋設(shè)深度,以達到承載性能的要求;同時,還要確保平面部位的偏差不會超過30mm,傾斜度為直徑的1%以內(nèi)。另外,在樁體的頂部還需要鋪設(shè)厚度為1cm 的鋼板,主要目的是分散應(yīng)力;然后鋪設(shè)工字鋼,形成縱梁結(jié)構(gòu),焊接橫梁形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu);在表面鋪設(shè)模板,并在外部設(shè)置防護網(wǎng),以保證施工的安全性。
外護筒選擇直徑3m、壁厚15mm 的鋼管進行施工,為了確保汛期河水不會進入護筒內(nèi)部,需要確保其高出水位約3m 即可。水流會導(dǎo)致外護筒沉入后形成很大的作用力,極易造成結(jié)構(gòu)傾斜、偏移等嚴重的質(zhì)量問題,由此,工作人員可以通過在現(xiàn)場設(shè)置導(dǎo)向架的方式,應(yīng)用振動錘把導(dǎo)向架直接錘入河床部位,一般深入內(nèi)部約1.5m,能夠保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性合格。與此同時,埋設(shè)外護筒的結(jié)構(gòu),按導(dǎo)向架分節(jié)段的方式將外護筒埋設(shè)到河床內(nèi)部,并錘擊到合理的位置上,再應(yīng)用焊接的方法進行連接,保證護筒與土層的摩擦力相對較小。此時,施工人員可以結(jié)合工作經(jīng)驗確定護筒埋設(shè)的深度。內(nèi)護筒直徑2m、壁厚為15mm,一般施工單位應(yīng)用鋼板卷制而成,可以分層兩節(jié)制作,采用焊接方式連接成為整體結(jié)構(gòu)。應(yīng)用安裝后的外護筒作為第一節(jié)導(dǎo)向架,應(yīng)用振動錘將其安裝到規(guī)定的位置上,深度要比外護筒淺0.5m 即可,但是頂部高度需比外護筒高約0.5m,這樣可以有效進行泥漿循環(huán)。另外,施工人員還要通過泥漿泵把各個位置上的雜物清除干凈,并按照施工工藝進行填筑施工[2]。
在施工之后,內(nèi)護筒的頂部至少應(yīng)該比外護筒高30cm 左右,同時應(yīng)用CZ50-40 型沖擊鉆機鉆進作業(yè),不能直接使河道內(nèi)排出漿液,應(yīng)該嚴格控制內(nèi)外護筒部件的間隙尺寸,保證泥漿循環(huán)順利進行。內(nèi)護筒中的泥漿直接排放到間隙內(nèi),然后應(yīng)用泥漿泵進行循環(huán)處理。水、摻加劑、膨潤土是制作泥漿的主要施工材料,因為內(nèi)外水頭相差很小,可以加入一定量的外加劑增加泥漿密度,保證內(nèi)外水頭差符合要求。另外,在試配的同時進行調(diào)整,能夠保證配合比達到安全性的標(biāo)準(zhǔn),漿液符合黏度以及穩(wěn)定性的要求。
鉆孔作業(yè)最好采用小沖程鉆孔設(shè)備,這樣就可以反復(fù)多次的沖擊作業(yè),形成堅實度較高的孔壁結(jié)構(gòu),不會在施工中發(fā)生塌孔的問題。鉆進過程中,施工人員應(yīng)要做好進尺控制工作,保證土層的每次進尺符合要求,同時還要隨時掌握和了解泥漿技術(shù)參數(shù);成孔之后,及時清孔作業(yè),然后進行鋼筋籠下放、混凝土灌注作業(yè),保證各個施工工序順利進行,加快施工進度、縮短項目工期[3]。
混凝土灌注作業(yè)結(jié)束后,要立即拔除內(nèi)護筒,并且保證慢速、均勻。如果此時有難度,則應(yīng)該應(yīng)用鉆機和振動錘同時進行。拔除階段,隨時掌握和了解混凝土下沉的情況,如果下沉量很大,應(yīng)及時發(fā)現(xiàn)問題并采取必要的應(yīng)對措施,然后繼續(xù)拔除。內(nèi)護筒拔除后,頂部混凝土應(yīng)該高出設(shè)計尺寸約0.5m,并及時把松散沒有凝固的混凝土清理干凈;保證現(xiàn)場施工的樁體沒有發(fā)生斷樁的問題,在混凝土強度合格后才能把外護筒拔出。
首先,雙護筒施工技術(shù)主要是使橋梁樁基能夠在水下施工,同時施工人員在水上作業(yè)時也可以達到安全性的要求。首先,在施工現(xiàn)場配置足夠的安全設(shè)施,比如救生圈、救生服等,所有人員穿戴好救生服,并且在現(xiàn)場需要安裝必要的警示牌,避免有無關(guān)人員進入現(xiàn)場造成安全事故的發(fā)生;其次,水中樁基作業(yè)施工,要做好測量管控工作,其中最為重要的就是內(nèi)護筒定位;最后,在作業(yè)開始前,工作人員應(yīng)全面檢測樁位,應(yīng)用全站儀對位置做到精確控制,然后直接打入內(nèi)部,提升施工的準(zhǔn)確性,保證工程的質(zhì)量合格[4]。
另外,施工人員還應(yīng)保證水頭符合要求。雖然在設(shè)計方案中已經(jīng)充分考慮了水頭的控制方式,但是我們?nèi)砸崞鹱銐虻闹匾?。不管是鉆孔還是成孔,都要確保泥漿循環(huán)符合要求。如果在某些施工環(huán)節(jié),比如鋼筋籠下放環(huán)節(jié),無法達到泥漿循環(huán)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求,就要在孔口進行補充水頭處理,保證項目在施工之后,內(nèi)護筒以及內(nèi)部泥漿的表面是平齊的效果。另外,還要做好泥漿指標(biāo)的控制工作。樁基要直接穿越砂層結(jié)構(gòu),可以通過應(yīng)用鉆機的方式鉆入設(shè)計標(biāo)高的位置,然后做好泥漿指標(biāo)的控制工作,以此可以保證在之后的各個環(huán)節(jié)都不會引發(fā)塌孔的問題;同時,還可用二次清孔方式提高工程質(zhì)量。此時,要盡量減輕泥漿比重,一般在1.2 左右即可[5]。
5.2.1 成孔時,需要選擇應(yīng)用質(zhì)量水平高的黏土、膨潤土等材料,合理有效的處理泥漿護壁,以保證不會有塌孔問題。成孔環(huán)節(jié),鉆機在護筒刃腳的部位上緩慢、循環(huán)地鉆進作業(yè),能夠形成良好的護壁效果,從而避免發(fā)生穿孔等危害。
5.2.2 內(nèi)護筒在刃腳的部位上需要纏繞草繩,設(shè)計厚度尺寸為10cm;同時,在其頂部需要布置限位塊,避免發(fā)生上滑的問題。內(nèi)護筒插入深度增大,草繩的內(nèi)、外護筒聯(lián)系越發(fā)緊密,可以防止發(fā)生泥漿外滲的問題。
外護筒拔出的操作過程中,要保證樁身已經(jīng)達到成型的標(biāo)準(zhǔn),并且有足夠的強度可以抗擊水流的沖擊影響。外護筒拔出前,需要在其外壁的表面焊接牛腿,并和平臺的千斤頂連接,逐步向上提升;在護筒達到松動的標(biāo)準(zhǔn)之后,應(yīng)用浮吊直接拔出。
綜上所述,雙護筒施工技術(shù)在橋梁樁基施工中能夠保證工程的質(zhì)量合格,加強各個環(huán)節(jié)的管控,提高施工工藝質(zhì)量水平,確保各項技術(shù)參數(shù)合格。該技術(shù)具有工期短、效率高、工藝水平比較高等優(yōu)勢,可以徹底解決項目施工的問題;尤其是水深較大的情況下,可以產(chǎn)生非常好的效果,保證現(xiàn)場施工安全,提高橋梁工程的質(zhì)量水平。