劉磊
摘 要:本文結(jié)合筆者在實(shí)際施工過程中,對橋梁鉆孔樁施工工藝的總結(jié),以及一些質(zhì)量通病的防治措施進(jìn)行闡述。
關(guān)鍵詞:橋梁樁基;鉆孔樁;質(zhì)量控制
1 概述
在橋梁施工中,基礎(chǔ)工程施工尤為重要,特別是樁基礎(chǔ)。大部分橋梁工程根據(jù)實(shí)際情況基礎(chǔ)均為樁基礎(chǔ)。本文將針對橋梁樁基礎(chǔ)中的機(jī)械鉆孔樁(沖擊鉆中的嵌巖樁)進(jìn)行闡述。
2 施工工藝及其流程
(1)樁位放樣及場地平整
鉆機(jī)就位之前,對工作平臺進(jìn)行推平、壓實(shí),確保鉆機(jī)工作平臺穩(wěn)固、無下沉和位移。測量人員逐樁進(jìn)行放樣,并確保在該樁施工期間測量護(hù)樁不會受到破壞。每根樁樁位須監(jiān)理工程師檢驗(yàn)合格后方可開鉆。
(2)鋼護(hù)筒制作
采用10mm厚的鋼鈑制作,根據(jù)樁徑的不同,采用不同直徑的鋼護(hù)筒,規(guī)范要求鋼護(hù)筒內(nèi)徑大于鉆孔樁直徑20~40cm,用直徑為1.4m、長度為2.5m的鋼護(hù)筒,人工開挖埋設(shè)鋼護(hù)筒,鋼護(hù)筒外面與原土之間也要用黏土填滿、夯實(shí),嚴(yán)防地表水順該處滲入。頂部高出施工地面30cm。埋設(shè)準(zhǔn)確豎直,鋼護(hù)筒頂面中心和鋼護(hù)筒底面中心位置與設(shè)計(jì)偏差小于2cm,鋼護(hù)筒豎向的傾斜度不大于1%。
(3)鋼筋籠制作
鋼筋籠嚴(yán)格按設(shè)計(jì)和規(guī)范要求制作。鋼筋籠的保護(hù)層,通過安裝砼墊塊來保證墊塊厚度不小于6.6cm。鋼筋籠主筋采用對焊,之前先進(jìn)行試焊,合格后再進(jìn)行正式施焊。雙面焊縫長度不小于5d,單面焊縫長度不小于10d。施焊過程中嚴(yán)禁燒傷主筋。
(4)泥漿制備
泥漿原料選用優(yōu)質(zhì)黏土,為了提高泥漿的黏度和膠體率,必要時(shí)在泥漿中摻入適量的燒堿或碳酸鈉,其摻量由試驗(yàn)確定。泥漿相對密度控制在1.05~1.20之間,含砂率8%~4%,膠體率不小于96%。
(5)泥漿排放處理
在橋位附近路基以外設(shè)沉淀池,鉆孔樁施工時(shí),泥漿排放用鋼管引至沉淀池,待沉淀后再運(yùn)至與地方政府商妥的場地丟棄,其上層泥漿由泥漿泵抽取循環(huán)利用,不得放入河道造成環(huán)境污染。
(6)鉆孔
旋挖鉆孔鉆機(jī)就位后,報(bào)請監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后開鉆。鉆孔作業(yè)分班連續(xù)進(jìn)行,開鉆時(shí)慢速鉆進(jìn),待鉆頭全部進(jìn)入地層后,再加速鉆進(jìn)。鉆孔速度依土質(zhì)情況的不同而隨時(shí)改變,通過挖出的物質(zhì),直觀地判斷地質(zhì)情況,及時(shí)掌握地質(zhì)變化情況,認(rèn)真填寫鉆孔記錄表,并與鉆探資料進(jìn)行核對,判明記錄。如發(fā)現(xiàn)與鉆探資料不符時(shí),立即向監(jiān)理部門報(bào)告。鉆孔時(shí),根據(jù)地質(zhì)情況和地下水位,適當(dāng)造漿護(hù)壁,泥漿不宜太稠??變?nèi)泥漿高度只要能滿足灌注水下砼要求即可,不必滿孔造漿,以減少泥漿數(shù)量。
(7)驗(yàn)孔、清孔
鉆孔深度至設(shè)計(jì)高程后,按設(shè)計(jì)要求檢查孔深、孔徑、孔的偏斜度等,合格后即進(jìn)行清孔。清孔采用掏渣法,在清孔排渣時(shí),需保持孔內(nèi)水頭,防止坍孔。灌注砼前孔底沉渣厚度不大于30㎝。不得用加深鉆孔深度的方式代替清孔。清孔后泥漿指標(biāo)應(yīng)在以下范圍:相對密度1.03~1.1,黏度17~20Pa.s,含砂率﹤2%,膠體率﹥98%。
(8)安裝鋼筋籠
鋼筋籠采用整體或分段利用輪胎式汽車超重機(jī)吊入樁孔,牢固定位,以免在灌注水下混凝土過程中發(fā)生浮籠現(xiàn)象。
(9)導(dǎo)管安裝
導(dǎo)管用Ф300mm的鋼管,壁厚3mm,每節(jié)長2.0~5.0m,配1~2節(jié)長1.0~1.5m短管,由管端絲扣、法蘭螺栓連接,接頭處用橡膠圈密封防水,使用前對導(dǎo)管做水密承壓和接頭抗拉試驗(yàn),以保證不漏水。
(10)灌注水下混凝土
先灌入首批混凝土,首批混凝土數(shù)量要按橋規(guī)6.5.4節(jié)內(nèi)容進(jìn)行計(jì)算(即V=πD2/4×(H1+H2)+πd2/4×h1),使其有一定的沖擊能量,能把泥漿從導(dǎo)管中排出。第一斗混凝土采用提球法進(jìn)行灌注,先用一拴了鋼絲的鋼鈑堵住混凝土漏斗下口,使混凝土不能流入導(dǎo)管內(nèi)。當(dāng)混凝土裝滿后,提起鋼鈑,混凝土即下沉至孔底,排開泥漿,埋住導(dǎo)管口。邊澆注混凝土邊拔管。在整個(gè)澆注過程中,導(dǎo)管在混凝土中埋深以2~4m為宜,但不小于2m。專人用測繩測量導(dǎo)管埋置深度及管內(nèi)外混凝土面的高差,及時(shí)填寫水下混凝土澆注記錄。利用導(dǎo)管內(nèi)的混凝土的壓力使混凝土的澆注面逐漸上升,直至高于設(shè)計(jì)標(biāo)高0.5~1m。
3 質(zhì)量通病防治措施
3.1 防止鋼筋籠上浮的措施
(1)鋼筋籠上浮的原因
導(dǎo)管掛鉤、法蘭盤等突出部分掛住鋼筋籠,導(dǎo)管提升時(shí),鋼筋籠被帶著一起上升;混凝土在接近鋼筋籠底端時(shí),鋼筋籠由于澆筑速度上升和主筋箍筋的阻力引起混凝土產(chǎn)生的頂托力大于鋼筋籠的自重而被混凝土托起。
(2)防止鋼筋籠上浮的措施
盡量減少導(dǎo)管突出部分對鋼筋籠的影響,導(dǎo)管選用絲扣接頭,盡量垂直放置于孔的中心;改善混凝土的性能,確保混凝土坍落度在200±20㎜范圍內(nèi),混凝土的和易性要好,并不產(chǎn)生離析,混凝土初凝時(shí)間要大于灌注時(shí)間。當(dāng)混凝土灌注到接近鋼筋籠時(shí),減緩灌注速度;灌注快接近鋼筋籠時(shí),適當(dāng)減小導(dǎo)管的埋置深度,待混凝土進(jìn)入鋼筋籠內(nèi)3~6m時(shí),一次提升導(dǎo)管,使導(dǎo)管口位于鋼筋籠內(nèi)。
3.2 樁頭質(zhì)量
樁基礎(chǔ)樁頭位置的質(zhì)量非常重要,這部分為連接樁基礎(chǔ)與橋梁的重要部位。所以此部分的質(zhì)量必須嚴(yán)格保證。當(dāng)混凝土灌注接近尾聲的時(shí)候,應(yīng)超灌50~80cm。鑿樁頭:當(dāng)砼強(qiáng)度達(dá)到70%~80%時(shí),即可鑿去樁頭的廢棄物,鑿樁頭所剩下的樁長應(yīng)不小于設(shè)計(jì)樁長,無松散物,不得鑿壞樁內(nèi)主筋和箍筋。
3.3 鋼筋籠定位
鋼筋籠制作完成后,在定位安裝過程中,很難控制軸線偏移的問題。大部分鋼筋籠均在泥漿以下1m左右,人眼無法看到,更無法用儀器校正。
解決辦法:采用同直徑主筋預(yù)制同心圓主筋。利用焊接的方法將鋼筋籠圓心引到水面以上。這樣鋼筋籠位置便可在水面以上控制,需要注意的是,用來引圓心的鋼筋必須在下籠的過程中不變形。待混凝土凝固后、鑿樁頭的同時(shí),將定位筋割掉,切忌混凝土澆筑完成后就將定位筋野蠻拆除,這樣會破壞定位成果。
參考文獻(xiàn)
[1]陳敏芳.橋梁鉆孔灌注樁施工質(zhì)量通病原因分析及防治措施[J].科技資訊,2007(23):94.
(作者單位:大連弘澤建設(shè)工程有限公司)