萇紹博
(石家莊市公路橋梁建設(shè)集團有限公司,河北 石家莊 050000)
格構(gòu)柱作為很多橋梁鉆孔樁基礎(chǔ)的重要組成部分,為不影響整個鉆孔樁的工期,留給其施工的時間并不多,因此,如何在保證精度與質(zhì)量的前提下快速完成格構(gòu)柱的安裝施工,成為越來越多橋梁鉆孔樁施工技術(shù)人員關(guān)注的焦點問題。基于此,結(jié)合既往施工經(jīng)驗,提出以下格構(gòu)柱快速安裝施工方法。
按照施工圖紙并結(jié)合現(xiàn)場各控制點由測量專業(yè)人員借助全站儀進行樁位測定,然后根據(jù)現(xiàn)場的地質(zhì)情況設(shè)置木樁,同時采用十字交叉法將其引至四周,注意做好護樁,以免施工中發(fā)生損壞。
根據(jù)樁位上的標志開挖護筒孔,其直徑應(yīng)比設(shè)計確定的孔徑大20cm,且護筒的高度應(yīng)達到1.8m以上。將護筒放入孔內(nèi),再次進行樁位放樣,并使用吊線錘校驗垂直度,將護筒位置及垂直度均校正完成后將其固定,在護筒和坑壁中填入黏性土,以保證護筒位置不發(fā)生變化。護筒以鋼護筒為宜,以此承受地面荷載帶來的側(cè)壓力,埋深應(yīng)達1.5m以上,但要注意應(yīng)使護筒比地面高出30cm,以免地表水倒灌[1]。
成孔前做好各項準備工作,在施工中加強原始記錄。在鉆機定位的過程中,鉆機必須平穩(wěn)放置,防止在施工中產(chǎn)生移動或傾斜。通過檢查確認鉆塔滑輪槽邊緣、錘頭及樁孔的中心是否處于同一條鉛垂線,同時注意錘頭和樁孔中心的最大偏差不能超過20mm,保證鉆孔垂直度和樁位偏差均能達到相關(guān)規(guī)范及設(shè)計提出的要求。
以現(xiàn)場地質(zhì)特點為依據(jù),注入口所用泥漿的比重不能超過1.15,排放口的應(yīng)保持在1.20~1.30范圍內(nèi),利用自然土造漿。在開孔過程中先進行低錘密擊,當表層土是軟弱土層時,可適當添加黏土塊及小片石并輔以反復(fù)沖擊進行造壁,確??變?nèi)泥漿液面始終保持穩(wěn)定。在不同類型的巖土層內(nèi)進行鉆進時,具體的沖程需按照相關(guān)設(shè)計參數(shù)嚴格控制。一般情況下,每當鉆進深度達4~5m時便需進行一次驗孔,同時在更換鉆頭前和到達容易發(fā)生縮孔的層位時,都應(yīng)進行嚴格的檢驗[2]。
如果樁基將中風化巖層作為持力層,則在孔深與設(shè)計要求相符后,需立即安排專門的質(zhì)檢人員連同監(jiān)理與勘察人員到場進行測量檢驗,確認孔深偏差是否在允許范圍內(nèi),即不超過±10cm。完成二次清孔作業(yè)后,孔底沉渣厚度以不超過5cm為合格標準。
清孔的主要目的是調(diào)換孔內(nèi)泥漿,將孔底存在的鉆渣與沉淀均清除干凈,一般都借助正循環(huán)系統(tǒng)完成。通常情況下清孔需要分成兩次完成,其中,第一次清孔是在鉆孔完成后立刻開始,先將鉆頭提升至與孔底相距80~100mm的位置,然后向孔中連續(xù)輸送新泥漿,使孔內(nèi)處于懸浮狀態(tài)的鉆渣及沉淀被泥漿攜帶出來,至孔底沉渣基本被清除干凈為止;第二次清孔在完成鋼筋籠及導管下放后開始,直接利用導管再次輸入新泥漿,并連續(xù)正循環(huán)約30min,然后檢查孔底沉渣厚度,滿足要求后停止循環(huán),填寫相應(yīng)的驗收單,在30min內(nèi)進行混凝土灌注。清孔是一項影響成樁質(zhì)量的重要工作,相關(guān)人員須引起高度重視,認真按設(shè)計和規(guī)程的要求操作,保證清孔完成后的孔底沉渣厚度達到要求[3]。
在采用鉆機進行鉆孔的同時,加工制作鋼筋籠,所用鋼筋的具體規(guī)格、數(shù)量與焊接質(zhì)量都必須滿足圖紙與規(guī)范要求,控制好所有的制作偏差。鋼筋籠制作好后由監(jiān)理工程師進行驗收。為使鋼筋保護層有足夠的厚度,主筋上需按3m的間隔距離設(shè)置定位墊塊,每個斷面一般按照對稱原則設(shè)置3個。經(jīng)檢查確認鋼筋籠質(zhì)量合格后,準備將其吊放入樁孔中[4]。
格構(gòu)柱需在專門的加工廠中進行加工制作,所有進場原材料都應(yīng)有齊全的合格證明,并需對其外觀實施嚴格的檢查驗收,經(jīng)檢驗確認合格后才能進行制作。將格構(gòu)柱制作好后,根據(jù)相關(guān)規(guī)范與設(shè)計要求做進一步檢查驗收,通過后才能進入施工現(xiàn)場準備下一步安裝施工。
對格構(gòu)柱進行對接焊接的過程中應(yīng)注意:接頭需錯開,使同一截面內(nèi)接頭不超出50%,相鄰角鋼的錯開距離應(yīng)在50cm以上,采用鋼尺測量的方法檢查同時需在接頭處角鋼的內(nèi)側(cè)利用材料一致的短角鋼實施補強。應(yīng)按以下要求嚴格控制構(gòu)柱加工制作偏差:下料長度偏差在-5~5mm范圍內(nèi),采用鋼尺測量的方法檢查;局部允許變形在-2~2mm范圍內(nèi),采用水平尺測量的方法檢查;焊縫厚度不小于10mm,采用油標尺測量的方法檢查;柱身彎曲不超過柱高的1/250,同時不能超出5mm,采用水平尺測量的方法檢查;同一平面內(nèi)角鋼的對角線長度偏差在-5~5mm范圍內(nèi),采用尺量的方法檢查;所有縫處的平整度偏差在-2~2mm范圍內(nèi),采用水平尺測量的方法檢查。
本次樁基施工所用混凝土的強度等級為C30,其坍落度按18~20cm控制,使用管徑為250mm的導管灌注。在混凝土灌注開始前,先對導管的密封性進行必要的試驗檢查,并確認孔深與孔底沉渣厚度等能否達到要求,未經(jīng)以上檢查或檢查結(jié)果不符合要求時,均不允許灌注。導管下放時,和孔底保持30~50cm的間距。在初灌過程中,應(yīng)保證初灌量充足,以免泥漿回流導管中。在整個混凝土灌注過程中,導管的埋深應(yīng)始終處在2~8m范圍內(nèi),待混凝土液面到達鋼筋籠的底部后,應(yīng)適當減慢混凝土的入管速度,以此減小混凝土灌注時產(chǎn)生的上升頂力防止其導致鋼筋籠上浮。另外,在提拔導管前應(yīng)檢測混凝土液面高度,避免將導管直接拔空。
將立柱樁的混凝土灌注完成后,應(yīng)盡快開始樁孔回填。回填開始前應(yīng)在樁孔周圍采取安全措施,使用粗砂作為填料;回填過程中注意在格構(gòu)柱周圍保持均勻回填,以免由于回填不均衡導致格構(gòu)柱受到擠壓而發(fā)生偏離;回填必須達到密實。
立柱樁的入巖需達到以下基本要求:
(1)在中風化灰?guī)r層分布區(qū)域,立柱樁需進入該層至少0.5m;
(2)在中風化泥質(zhì)粉砂巖和泥巖互層分布區(qū)域,立柱樁需進入該層至少4.0m;
(3)在溶洞分布區(qū)域,若樁端和溶洞頂板間的距離在4.0m內(nèi),則樁端需從溶洞中穿過,并進入處于穩(wěn)定狀態(tài)的巖層中。
(4)在立柱樁施工過程中,應(yīng)根據(jù)詳勘與施工勘察資料核實溶洞實際分布情況,一旦發(fā)現(xiàn)異常,應(yīng)立即和勘察單位溝通,同時上報給設(shè)計單位,以確定是否需要制定相應(yīng)的解決措施。
(1)鉆孔結(jié)束后,先將孔周圍的土體與泥漿都清理干凈,然后由測量人員根據(jù)相關(guān)計算結(jié)果放出格構(gòu)柱四邊中點的延長線,使定位偏差不超過10mm。
(2)成孔完成后對樁孔周圍進行適當平整,并鋪設(shè)好枕木,然后將導向架放到枕木上。
(3)鋼筋籠下放到孔口位置后需使用型鋼將其固定,在鋼筋籠中吊放格構(gòu)柱的過程中應(yīng)做好加固連接;將格構(gòu)柱吊放到孔口后,先用型鋼固定,再用螺栓和導柱相連。
(4)將格構(gòu)柱吊起后,緩慢吊放入鋼筋籠中,其間注意防止其與鋼筋籠發(fā)生碰撞,一旦發(fā)生碰撞,將導致格構(gòu)柱或鋼筋籠損壞,對之后的施工造成較大影響。
綜上,格構(gòu)柱安裝質(zhì)量決定了整個樁柱能否發(fā)揮出預(yù)期的功能。本文提出了一套能快速完成格構(gòu)柱吊放的施工方法,且經(jīng)實踐驗證了該方法除能加快施工進度,還能保證施工精度外,可供同類橋梁工程參考借鑒。