呂忠華
(中鐵19局,北京100176)
大直徑灌注樁己廣泛應(yīng)用在房屋建筑、橋梁工程的基礎(chǔ)工程中,從成孔的方法上講,灌注樁可分為人工開(kāi)挖和機(jī)械成孔兩類.大直徑樁有許多優(yōu)越性,如可承受很大荷載,成樁質(zhì)量好,可加快工期,抗震性、抗風(fēng)穩(wěn)定性良好,具有較強(qiáng)的抵御沖擊能力,故安全可靠性高且能減少承臺(tái)工作量,因而總造價(jià)相應(yīng)會(huì)低,這與采用多根小直徑樁有明顯差異.通常情況下,樁徑小、樁數(shù)多,工程量大、造價(jià)高、工期也會(huì)長(zhǎng)、施工難度也就大.因此,大直徑樁的應(yīng)用愈加廣泛.本文結(jié)合石家莊市槐安路高架橋工程大直徑樁基施工實(shí)際情況,對(duì)大直徑人工挖孔樁進(jìn)行了更新的施工工藝.
我單位承建的石家莊市槐安路高架橋工程位于石家莊市槐安西路,起點(diǎn)為紅旗大街與槐安西路交叉口以東終于維明南大街與槐安路交叉口,全長(zhǎng)1205.66m.主要有樁基195根、T梁400片、挖土20.8萬(wàn) m3、填土1.6m3、埋設(shè)雨、污水管道4200m.
根據(jù)地勘報(bào)告,該線路內(nèi)地層為第四紀(jì)沖擊形成的粘性土、粉土和砂類土組成,表層多為瀝青路面及路基土.總體來(lái)說(shuō),地層較連續(xù),有規(guī)律、層位變化不大.施工圖設(shè)計(jì)說(shuō)明書中的表述,鉆進(jìn)42.0m未見(jiàn)地下水.
原設(shè)計(jì)101#-106#墩位為直徑1.5m的鉆孔灌注樁,承臺(tái)底部距離原地面高度達(dá)6~7m,如按設(shè)計(jì)施工,承臺(tái)開(kāi)挖面積和深度較大,現(xiàn)有工作場(chǎng)地施工承臺(tái)范圍內(nèi)將全部被挖除且基坑邊坡很陡,造成安全隱患并且無(wú)法保證現(xiàn)有交通的暢通;如先施工樁基后挖除土方再施工承臺(tái),則工期無(wú)法保證.根據(jù)本工程工期短、下挖深度大等施工特點(diǎn),經(jīng)與業(yè)主及設(shè)計(jì)代表溝通,將原群樁變更為直徑2.5米單樁,取消承臺(tái),墩柱形式和尺寸保持不變.樁基形式為人工挖孔灌注樁,樁徑設(shè)計(jì)2.5米,護(hù)壁為鋼護(hù)筒.
由于市政工程地下管線較多,管線不明確,為了防止破壞地下管線,須人工先開(kāi)挖6m.在用人工配合機(jī)械施工.
挖孔前應(yīng)按圖紙把樁基中心位置定出,并從中心樁引出4個(gè)控制點(diǎn),以控制中樁,開(kāi)挖應(yīng)分層進(jìn)行,下部砂層或砂礫層根據(jù)實(shí)際情況每次進(jìn)尺0.5m,土方開(kāi)挖直徑比護(hù)筒直徑大100mm.為保證護(hù)筒下沉過(guò)程中不偏心,要求人工修邊時(shí)每次進(jìn)尺不超過(guò)200mm,周圈對(duì)稱均勻下挖.護(hù)筒每下沉2m,必須測(cè)量孔底中心位置,如護(hù)筒中心與樁基設(shè)計(jì)中心不符合,應(yīng)及時(shí)糾偏,糾偏措施主要為不對(duì)稱人工修邊,通過(guò)控制兩側(cè)下沉速度,逐步調(diào)整到設(shè)計(jì)中心埋設(shè)鋼護(hù)筒,鋼護(hù)筒應(yīng)高出原地面0.5m~1.0m,防止有雜物落入樁基中,砸傷作業(yè)人員.依此類推,挖至到6m后方可用機(jī)械開(kāi)挖.待鉆機(jī)就位后調(diào)整好中心開(kāi)始鉆進(jìn)(旋挖鉆代替卷?yè)P(yáng)機(jī)更安全、效率更高),人工配合機(jī)械取土以至到設(shè)計(jì)標(biāo)高.
鋼護(hù)筒安裝與連接,鋼護(hù)筒由專業(yè)廠家生產(chǎn),用卷板機(jī)卷至成圓形,為增強(qiáng)剛度,護(hù)筒內(nèi)壁每隔500 mm設(shè)Φ25鋼筋圈作為加勁肋,每節(jié)護(hù)筒頂部設(shè)拆卸的支撐,防止護(hù)筒變形.首節(jié)護(hù)筒安放到樁位坑后,調(diào)整護(hù)筒中心與樁位設(shè)計(jì)中心重合并檢查護(hù)筒頂部平整度(要求垂直的兩徑向差分別不超過(guò)3 mm),檢查合格后固定首節(jié)護(hù)筒,采用三點(diǎn)法吊裝第二節(jié)護(hù)筒,護(hù)筒就位后將護(hù)筒用螺栓連接.在土方開(kāi)挖過(guò)程中,護(hù)筒靠重力逐步下沉,采用相同辦法安裝第三節(jié)護(hù)筒.
鋼筋骨架在鋼筋加工場(chǎng)地分段制作,運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)后吊入孔內(nèi),并在孔口進(jìn)行焊接接長(zhǎng).焊接采用單面焊,焊縫長(zhǎng)度應(yīng)滿足施工技術(shù)規(guī)范的要求,并將接頭錯(cuò)開(kāi)500mm以上.主筋接頭采用對(duì)焊.為使鋼筋骨架有足夠的剛度以保證在運(yùn)輸和吊裝過(guò)程中不產(chǎn)生變形,每隔2m~2.5m用Ф18mm鋼筋設(shè)置一道加強(qiáng)箍.在箍筋上設(shè)穿心圓式混凝土墊塊,以控制鋼筋骨架與孔壁凈距.為了保證鋼筋籠起吊時(shí)不變形,采用兩點(diǎn)起吊.第一吊點(diǎn)設(shè)在骨架下部,第二吊點(diǎn)設(shè)在骨架長(zhǎng)度的中心到上三分點(diǎn)之間.吊放鋼筋籠入孔時(shí)應(yīng)對(duì)準(zhǔn)孔位輕放,慢慢入孔.鋼筋籠入孔后,應(yīng)徐徐下放,嚴(yán)禁高起猛落、碰撞孔壁和強(qiáng)行下放.每節(jié)鋼筋籠上口到達(dá)護(hù)筒口上方時(shí),用型鋼扁擔(dān)將鋼筋籠擱置在護(hù)筒上,吊裝下一節(jié)鋼筋籠到孔位處,兩節(jié)鋼筋籠上下對(duì)齊成一直線,主筋一一對(duì)位,隨后進(jìn)行孔口連接.鋼筋籠全部入孔后,應(yīng)按設(shè)計(jì)要求檢查安放位置并做好記錄.鋼筋籠入孔后,應(yīng)牢固定位,以免在灌注混凝土過(guò)程中發(fā)生掉籠或浮籠現(xiàn)象.樁身混凝土灌注完畢,達(dá)到初凝后即可解除對(duì)鋼筋籠的固定措施.
采用直升導(dǎo)管或串筒灌注混凝土.串筒距樁底高在2m以內(nèi),隨著混凝土上升不斷減少串筒數(shù)量.嚴(yán)禁在樁頂直接往樁內(nèi)倒混凝土,以免產(chǎn)生離析現(xiàn)象,影響混凝土的整體強(qiáng)度.每次混凝土的灌注不大于0.6m,由樁底人工用插入式振動(dòng)器振搗,垂直插入,插點(diǎn)間距離約為0.4m~0.5m,做到“快插慢拔”,保證混凝土的密實(shí)度,樁內(nèi)的混凝土必須一次性灌注完,不留施工縫.
按設(shè)計(jì)樁基礎(chǔ)內(nèi)埋設(shè)檢測(cè)管,每根樁布設(shè)3根檢測(cè)管,檢測(cè)管下端用鋼板焊牢,要求檢測(cè)管管身及焊縫不漏水.3根檢測(cè)管等間距布置,綁扎在樁基加勁箍筋上,隨鋼筋籠放入樁體內(nèi),檢測(cè)管頂高出樁基頂面200mm,澆筑混凝土前將檢測(cè)管灌滿水,并用塞子堵緊.按照檢測(cè)規(guī)程及設(shè)計(jì)要求,在監(jiān)理工程師在場(chǎng)的情況下,對(duì)樁的完整性采用超聲波無(wú)破損法或動(dòng)測(cè)法進(jìn)行檢測(cè),并委托有資質(zhì)的單位,按要求進(jìn)行靜載抗壓試驗(yàn)或全長(zhǎng)鉆孔取樣試驗(yàn).
2.7.1 開(kāi)挖樁底設(shè)計(jì)深度后,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行孔底處理,清理.
2.7.2 保證樁基底作業(yè)人員的安全,通風(fēng)、照明、地面上時(shí)該有人在上面指揮,與底下作業(yè)人員隨時(shí)保持聯(lián)系.
2.7.3 混凝土的原材料和混凝土強(qiáng)度必須達(dá)到符合設(shè)計(jì)要求.
在石家莊市槐安路高架橋工程的施工過(guò)程中,水文地質(zhì)及周邊環(huán)境情況較為復(fù)雜,成孔質(zhì)量高,施工難度大,通過(guò)對(duì)施工工藝的不斷改進(jìn)和嚴(yán)格控制,施工的進(jìn)度和質(zhì)量都得到了有效的控制,此工藝在大直徑樁基施中具有推廣意義.
建筑樁基技術(shù)規(guī)范(JGJ94-2008)