何立東
(甘肅路橋第三公路工程有限責任公司,甘肅蘭州 730030)
鉆孔灌注樁作為一項隱蔽性工程,不僅是橋梁施工的重要組成部分,也是橋梁結(jié)構(gòu)的基礎性功能。在具體實踐中,由于鉆孔灌注樁的整體施工難度較大,且對施工質(zhì)量的要求高,施工單位應進一步加大對鉆孔灌注樁施工質(zhì)量的監(jiān)管力度,嚴格控制橋梁樁基礎的鉆孔灌注樁施工質(zhì)量,減少意外事故的發(fā)生,保證橋梁工程施工的順利進行。文章以某橋梁工程為例,具體針對橋梁樁基礎鉆孔灌注樁施工技術(shù)的構(gòu)建進行詳細分析。
該橋梁全長15.265 3 km,道路寬度為26.8 m,設置了雙向四車道。施工單位通過對該橋梁工程展開為期一周的現(xiàn)場勘察后,結(jié)合實際情況,決定采用灌注樁基礎施工技術(shù)進行施工,確定選用長為125 cm的樁基,單樁最大長為36 m。實踐表明,鉆孔灌注樁基礎技術(shù)在橋梁施工中具有較多的優(yōu)勢,突出表現(xiàn)在施工技術(shù)施工效率高、成本低、適應性強等多個方面。
由于橋梁工程的整體施工周期較長,為了有效預防與減少樁基礎施工問題,需要充分做好施工前的各項準備工作。
認真做好雜物的清掃工作,為樁基礎施工提供有利的條件,減少對橋梁臟基礎施工質(zhì)量的影響。根據(jù)施工現(xiàn)場的具體情況,借助壓路機與挖掘機等設備對施工場地進行平整處理,以免為后續(xù)施工留下安全隱患。先開展土方圍堰筑島作業(yè),為后期的鉆孔灌注樁施工提供良好的作業(yè)環(huán)境。做好施工用具的準備工作。施工人員應結(jié)合施工現(xiàn)場的土質(zhì)情況合理選擇沖抓鉆規(guī)格,常用規(guī)格為80、120、150 cm,依據(jù)鉆深有序開展鉆孔灌注樁作業(yè),提升橋梁基礎結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性[1]。充分做好泥漿的制備工作,高度重視膨脹土與優(yōu)質(zhì)黏土的有效利用率,并借助固化劑與化學助劑提升泥漿的應用質(zhì)量。對泥漿原料實施科學配比,保證鉆孔灌注樁的施工效率。
施工人員應根據(jù)橋梁樁基礎的所處位置,結(jié)合樁位要求,采用全站儀與拉線法合理設置控制樁,對護筒與鉆機的位置進行確定[2]。在測量放樣過程中,施工人員應嚴格規(guī)范各項操作行為,為鉆孔灌注樁的形成奠定良好的基礎。
施工人員應根據(jù)護筒獨有的功能特性,對其制作與埋設要求進行綜合考量,提升鉆孔灌注樁施工的專業(yè)化水平。
(1)選擇厚度恰當?shù)匿摪?,通過彎卷的形式將其制作成護筒。
(2)護筒內(nèi)徑=控制在0.2~0.4 m之間,利用焊接加勁環(huán)提升護筒上口與下口的處理效果[3]。
(3)對護筒埋深進行嚴格控制,確保護筒施工作業(yè)可以高效完成。
就鉆機就位環(huán)節(jié)而言,施工人員應認真評估與檢查鉆機的性能,客觀分析其能否滿足橋梁樁基礎施工的相關(guān)要求。依據(jù)樁位對鉆機位置進行最終確定,確保其與地面保持垂直的狀態(tài),增強設備運行的穩(wěn)定性。施工區(qū)域地面缺乏充足的承載力時,立即實施硬化處理,保障鉆機可以精準就位。
(1)鉆進。
待前期準備工作就緒后開展鉆進作業(yè),施工人員應樹立強烈的孔深控制意識,密切觀測鉆孔的垂直情況,并借助深度計算器準確控制孔深。施工人員需要客觀評估鉆進期間護壁泥漿比例的合理性,降低后期施工過程中的塌孔風險,提升鉆孔灌注樁的適用性。
(2)成孔。
鉆進深度達到具體的設計要求后,對鉆渣實施對比分析,確定該區(qū)域的地質(zhì)條件是否可以滿足鉆孔灌注樁的相關(guān)施工要求,若發(fā)現(xiàn)其無法滿足設計要求,應馬上處理。針對滿足設計要求的鉆孔,對其孔徑與孔壁等參數(shù)進行認真檢查,避免對橋梁樁基礎的質(zhì)量造成不良影響。施工人員利用測繩測量孔深,并做好相應的記錄工作,為后續(xù)的清孔作業(yè)提供便利的條件。
(3)清孔。
為了降低后續(xù)施工過程中的斷樁發(fā)生率,應認真做好清孔作業(yè),將孔內(nèi)的沉渣徹底清除干凈。清孔采用換漿法,泥漿密度控制在1.05~1.15 g/cm3之間,使用最大泵量連續(xù)循環(huán)10~20 min[4]。待清孔作業(yè)完畢后,施工人員借助標準測繩對孔沉渣進行測量,若沉渣滿足標準要求,成孔作業(yè)結(jié)束,可以移位鉆機。清孔作業(yè)完成后,施工人員應對孔深與傾斜度進行二次檢查。
目前,我國多采用長線法來制作鋼筋籠。一般情況下,樁長都控制在15~46 m之間,樁長短于15 m一次制作完成,樁長超過15 m的需要通過分段制作的方式完成。施工人員應結(jié)合樁長設計長度的不同完成橋梁樁基礎的編號工作,避免對相鄰鋼筋籠的綁扎效果造成不良影響。
安裝鋼筋籠時,需要使用25 t吊機,并提前設置好相應的對稱性吊點,對護筒實施固定處理,再借助吊架在指定位置處安裝鋼筋籠。在安裝鋼筋籠的過程中,應合理控制吊機的速度;安裝結(jié)束后,客觀評估安裝質(zhì)量與效果,確保其滿足相關(guān)要求,保證鉆孔灌注樁的性能良好。
在鉆孔灌注樁施工中,合理安裝與應用導管。檢查導管的具體規(guī)格、拼接構(gòu)造與質(zhì)量,在有必要的情況下,可以對其實施試壓與試拼。導管長度應滿足澆筑施工的具體要求,并進行編號,確保其處于良好的應用狀態(tài)當中。以垂直的形式下方導管,速度緩慢,由工作人員記錄具體的下放數(shù)量,對放入后的長度進行確認,確保導管長度滿足施工要求。將導管小幅提起,底口與孔底之間保持30 cm左右的距離,以便可以滿足導管合理安裝的要求。導管安裝結(jié)束后,實施二次清孔作業(yè),由監(jiān)理工程師對清孔作業(yè)進行檢查,確保其可以滿足后期鉆孔灌注樁施工的相關(guān)要求。
灌注施工是鉆孔灌注樁施工中較為關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié),此環(huán)節(jié)施工質(zhì)量的優(yōu)劣會直接影響橋梁樁基礎的性能。
依據(jù)橋梁混凝土結(jié)構(gòu)的安全要求科學調(diào)整混凝土的配合比,選擇質(zhì)量上乘的原料來保證其強度,提高和易性等。施工人員借助外加劑進一步增強灌注施工環(huán)節(jié)中混凝土的實際應用效果,例如緩凝劑、粉煤灰等。在灌注施工過程中,混凝土的初凝時間應大于4 h,坍落度控制在18~22 cm之間,充分發(fā)揮混凝土結(jié)構(gòu)的應用價值。在混凝土灌注作業(yè)期間,選用連續(xù)不間斷的作業(yè)方式,對導管埋深進行嚴格控制,提升橋梁樁基礎結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量。
在灌注施工期間,若將樁頂浮漿作為樁頂混凝土,會對樁頂混凝土的質(zhì)量產(chǎn)生不良影響。混凝土的實際灌注標高要稍微大于設計標高,一般情況下高出1 cm即可,不僅可以為樁頂浮漿渣層的清除工作提供便利的條件,也能夠進一步保障樁頂混凝土的質(zhì)量,減少接樁情況的發(fā)生。
待灌注施工結(jié)束后,施工人員采用超聲波檢測法對鉆孔灌注樁的質(zhì)量檢測進行全面檢測,有效降低橋梁樁基礎施工前的風險系數(shù)。認真檢查鉆孔灌注樁的完整性,并對其進行客觀分析與檢測,及時處理灌注施工的缺陷,提升鉆孔灌注樁的實際應用效果。
針對位置處于地下水位以上,且直徑較大(1 m以上)的斷樁,先將其樁孔內(nèi)的泥漿抽掉,再借助鋼筋籠的保護作用對樁孔內(nèi)澆筑的混凝土面實施鑿毛處理,并對鋼筋進行徹底清洗,再繼續(xù)進行混凝土澆筑作業(yè)。針對位置處于地下水位以下的斷樁,可以借助直徑比原樁直徑相對較小的鉆頭,在原樁位置處進行鉆孔[8]。待鉆到距離斷樁部位以下恰當深度時再次進行清孔操作,在斷樁位置處再增設一節(jié)鋼筋籠,并將籠的下半段埋到新的鉆孔中,再澆筑混凝土。
若發(fā)現(xiàn)導管被堵塞,且混凝土澆筑施工處于初凝階段時,就要立即將導管吊起,并借助鋼軌或其他重物對導管內(nèi)的堵塞物進行沖擊,直到將堵在導管內(nèi)的混凝土沖散干凈。也可以利用高壓水將堵管內(nèi)的混凝土沖掉,再對導管實施混凝土澆筑。在澆筑過程中,應連續(xù)、快速進行混凝土澆筑,確保泥漿與混凝土均處一致流動的狀態(tài),避免導管再次發(fā)生堵塞的情況。
混凝土上升接近至近鋼筋籠下端時,適當降低澆筑速度,降低混凝土面的上升動能,防止鋼筋籠在被頂托的過程中出現(xiàn)上浮。鋼筋籠被埋入一定深度的混凝土中,將導管向上提升,減少導管的埋入深度,保證導管下端可以高出鋼筋籠下端,保持一定距離時,再按照正常速度進行澆筑。正常情況下,該方法可以有效防止鋼筋籠上浮。進行混凝土澆筑施工前,將鋼筋籠與孔位護筒固定在一起,可以有效防止鋼筋籠上浮。
為了有效應對鉆孔灌注樁施工常見問題,應確保施工人員具備過硬的施工技術(shù)與專業(yè)的能力及素養(yǎng)。為此,施工單位應結(jié)合鉆孔灌注樁施工要求,針對施工人員定期開展專業(yè)化培訓,以此提高施工人員的整體素質(zhì)。施工單位應建立與完善相應的激勵機制,對施工人員的各項操作行為進行嚴格規(guī)范。施工單位始終保持高度的責任感,對橋梁樁基礎施工狀況進行多角度與全方位分析,不斷積累鉆孔灌注樁施工經(jīng)驗,完善鉆孔灌注樁施工技藝。
綜上所述,鉆孔灌注樁施工技術(shù)的各個環(huán)節(jié)均較為復雜,極易受到外界因素的干擾,整體施工難度較大。因此,在具體施工期間,施工技術(shù)人員需要結(jié)合橋梁工程的特點與實際情況確定施工工藝,嚴格控制橋梁樁基礎鉆孔灌注樁施工的質(zhì)量,始終遵循“以預防為主”的施工管理理念,以此進一步提高橋梁工程的施工質(zhì)量,促進我國道路交通事業(yè)健康發(fā)展。