張來德 姜學(xué)洲
(1淮安市港口管理局 江蘇淮安 210000 2山東港通工程管理咨詢有限公司 山東煙臺 264000)
感潮河口高樁碼頭引橋近岸側(cè)鉆孔灌注樁施工技術(shù)
張來德1姜學(xué)洲2
(1淮安市港口管理局 江蘇淮安 210000 2山東港通工程管理咨詢有限公司 山東煙臺 264000)
本文以蘇州港太倉港區(qū)三期工程近岸側(cè)鉆孔灌注樁施工實例,從鉆孔平臺設(shè)計與搭設(shè)、設(shè)備選型及施工工藝、鉆進成孔以及質(zhì)量控制要點等方面,重點闡述感潮河口高樁碼頭引橋近岸側(cè)鉆孔灌注樁的施工技術(shù)和控制要點。
感潮河口;鉆孔平臺;灌注樁;施工工藝
蘇州港太倉港區(qū)三期工程9#、10#泊位項目位于長江南支河段的南岸,地處東部沿海與長江流域的交匯點的感潮河口,受潮汐漲、落水流的作用明顯,潮流屬非正規(guī)半日潮流性質(zhì),水流呈往復(fù)流形態(tài)。近岸側(cè)部分基樁受已建圍堤斜坡和水位影響,采用Ф1200mm鉆孔灌注樁,排架間距一般為12m,每榀排架布置4根樁,樁長為47m。
地質(zhì)情況:上部5-8m左右為沖填灰色粉砂,中部分布厚度約25m的徑流河口相流塑~軟塑狀淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土,其下分布層厚約 5m沉積相硬可塑狀粉質(zhì)粘土,下部沉積為17米左右的飽和,中密~密實灰色粉質(zhì)粘土及粉質(zhì)砂。
2.1 荷載計算
鉆機自重9t,施工荷載(鋼筋籠荷載)4t,合計荷載:9t+4t=13t。
13t荷載主要由枕木下的3根槽鋼[16傳遞到12根立柱承受,作用寬度為5.5m,均布荷載為:
2.2 對槽鋼[16的強度和擾度的驗算
2.3 對Φ114立柱穩(wěn)定性的驗算
施工過程中立柱受力按集中力考慮,每根立柱所承受的集中力:可參照路橋施工計算手冊中鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件總穩(wěn)定性計算公式驗算立柱穩(wěn)定性,考慮江側(cè)最長立柱為5米:
3.1 測放樁位
采用全站儀測設(shè)樁位,然后把樁位利用十字線引到護筒位置以外打設(shè)四根木樁,根據(jù)四根木樁的交匯點埋設(shè)護筒,護筒埋設(shè)好后再用全站儀進行復(fù)驗,并對樁中加以標識,以便鉆機就位時對中。
3.2 護筒制作和埋設(shè)
本工程灌注樁施工受潮位影響較大,且樁基均穿過砂被棱體。為防止坍孔,護筒采用δ10mm的鋼板制作,鋼護筒直徑大于樁徑10cm,護筒必須穿透砂被層及淤泥層,并進入條件較好的粘土層2m左右,鋼護筒頂標高在+5.50m左右,拋石區(qū)4#、5#、6#排架采用內(nèi)、外護筒。護筒分節(jié)制作,每節(jié)長度2.5m左右,下部護筒節(jié)間采用電焊聯(lián)接,上部外露護筒節(jié)間采用法蘭聯(lián)接。護筒埋設(shè)采用45kw振動錘振至標高(必要時采用水力沖排配合下沉),如遇地下障礙物則利用沖抓機清理后再埋進的方法埋設(shè)護筒。
3.3 鉆進施工
泥漿制備選用優(yōu)質(zhì)的膨潤土造漿,設(shè)置泥漿池,泥漿循環(huán)使用,泥漿經(jīng)沉淀后運至指定位置棄放。儲漿池和沉淀池形成循環(huán)系統(tǒng),經(jīng)沉淀后循環(huán)再利用的泥漿其比重、粘度、含砂率等指標必須滿足相關(guān)規(guī)定要求。做好鉆機就位與試機前檢查,確保設(shè)備完善無故障后,方可開始鉆進。鉆進時,進尺應(yīng)適當控制,在護筒刃腳處應(yīng)低檔慢速鉆進,使刃腳處有堅固的泥皮護壁,鉆至刃腳下1m后,可按土質(zhì)以正常速度鉆進,如護筒外側(cè)土質(zhì)松軟發(fā)現(xiàn)漏漿時,可提起鉆錐,向孔中倒入粘土,再放下鉆錐倒鉆,使膠泥擠入孔壁堵住漏漿孔隙后繼續(xù)鉆進。鉆孔過程中,須根據(jù)土層情況,合理選擇鉆機的鉆進速度及泥漿性能指標,砂層鉆孔時易坍孔,鉆進時嚴格控制進尺,增加泥漿的護壁作用。采用小鉆壓、低檔慢速,同時調(diào)整泥漿性能指標,增大泥漿的粘度、比重等,另外在現(xiàn)場準備一定量的黃土備用。
3.4 檢孔及第一次清孔
鉆到設(shè)計位置后,進行孔徑、孔深、孔位、傾斜度等的檢查,保證樁孔垂直和孔徑滿足設(shè)計及規(guī)范要求。檢孔器用鋼筋制成,直徑應(yīng)不小于設(shè)計樁徑,高度為孔徑的4~6倍,檢孔檢測完成后,若有縮孔、斜孔等現(xiàn)象,應(yīng)及時處理。經(jīng)過檢查孔深、孔徑、孔位偏斜等符合設(shè)計要求后應(yīng)及時進行第一次清孔,清孔后泥漿的性能指標為:相對密度:1.03~1.10;粘度:17~20 s;含砂率:< 2% 。
3.5 鋼筋籠制作安裝
本工程灌注樁鋼筋籠采用現(xiàn)場制作加工方式,原則上由三節(jié)組成,按照設(shè)計圖紙尺寸做好定位圈鋼筋,標出主筋位置,然后將主筋依此點焊在加勁筋上,確保主筋與加勁筋互相垂直、不變形,并在定位圈鋼筋上焊接十字鋼筋支撐,同時安裝吊裝襯套、吊具。加工完畢,將每一節(jié)鋼筋籠做好編號,再將鋼筋籠按編號逐節(jié)吊至存放場地存放。鋼筋籠加工的同時,在其上安裝可靠的符合保護層厚度要求的混凝土保護層墊層。鋼筋籠主筋的接長采用焊接接頭連接,接頭位置應(yīng)滿足規(guī)范要求,且要求樁主筋現(xiàn)場搭接焊接頭的次數(shù)盡量不超過3次,螺旋箍筋采用綁扎。
鋼筋籠加工完畢,成孔檢驗合格后,即開始鋼筋籠的吊裝工作。為保證鋼筋籠起吊時不變形,每節(jié)鋼筋籠采用多點起吊。采用長吊繩小夾角的方法減小水平分力,起吊時頂端吊點采用鋼筋籠專用吊具進行吊裝,根部吊點采用二根吊繩進行兜裝,吊點處設(shè)置弦型木吊墊與鋼筋捆連。先起吊頂部吊點,后起吊根部吊點,使平臥變?yōu)樾钡酢8侩x開地面時,頂部吊點迅速起吊到90°后,拆除根部吊點及木墊,垂直吊該節(jié)段鋼筋籠入孔安裝。
3.6 二次清孔
在吊裝鋼筋籠及安裝導(dǎo)管完成后,如經(jīng)檢測孔底沉渣厚度超標,可以導(dǎo)管作為泥漿泵管,上加彎管,用泥漿泵將泥漿池內(nèi)比重小的泥漿順導(dǎo)管壓入孔內(nèi),形成水頭自然循環(huán),將孔底沉渣進行清除,使孔底沉淀土厚度達到規(guī)范與設(shè)計要求。
3.7 混凝土配料及澆注
混凝土配合比的含砂率控制在0.4~0.5,水灰比控制在0.37~0.46。骨料最大粒徑不大于導(dǎo)管內(nèi)徑的1/6~1/8和鋼筋的最小間距的1/4,同時不大于20mm。混凝土配合比設(shè)計確保其拌制后的良好流動性,并確保3小時坍落度不小于15cm,砼出倉時的坍落度控制在18~23cm。
砼導(dǎo)管采用絲扣連接,安放導(dǎo)管前需進行水密性試驗,安放時要求垂直快速,安裝前要求認真檢查各接口處橡膠墊圈,確保防水密封。同時,絲扣要求上緊,導(dǎo)管底標高要求控制在距樁底標高以上25~40cm處,并要求導(dǎo)管居中。
首罐混凝土的數(shù)量應(yīng)能滿足導(dǎo)管首次埋置深度(≥1.0m)和填充導(dǎo)管底部的需要?;炷翝沧⒉捎蒙唐讽偶泄?yīng)方式,使用強度達80m3/h的砼泵和相應(yīng)數(shù)量的砼運輸車,確保一次性連續(xù)澆注完成。
1、鉆機就位抄平、墊實、固定可靠,鉆架垂直,鉆頭中心與孔位中心要重合,鉆進過程中注意觀測,及時糾偏。派專人負責(zé)對地下水位實施觀測,及時調(diào)整孔內(nèi)液面高度,保持孔內(nèi)水頭高于地下水位2m以上。
2、備足堵漏材料和回填粘土,及時處理可能發(fā)生的漏漿、塌孔事故。強化施工管理,合理安排人、料、機,使鉆孔、澆注混凝土連續(xù)進行。設(shè)專職試驗員按不低于1次/2小時的頻率檢測泥漿的比重、粘度、PH值、含砂率,及時調(diào)整,確保孔壁穩(wěn)定、順利鉆進。
3、在本工程灌注樁鉆進過程中根據(jù)施工的具體地質(zhì)環(huán)境及時優(yōu)化相關(guān)參數(shù)和施工措施,重點優(yōu)化了對感潮河口特有的不同地層復(fù)雜水文地質(zhì)的鉆進速度控制,合理選擇鉆孔參數(shù)(鉆壓、鉆速),對軟弱地層采用慢速鉆進。適當提高水頭,避免縮徑,對軟硬不勻地層或傾斜巖面采用減壓,慢速鉆進,避免造成斜孔;特別是易塌孔的粉細砂段嚴格控制速度低于2.5m/h。
根據(jù)后期檢測結(jié)果顯示,蘇州港太倉港區(qū)三期工程9#、10#泊位引橋共60根鉆孔灌注樁,樁基成孔檢測合格率100%,成樁檢測全部為I類樁。為類似于感潮河口復(fù)雜水文地質(zhì)條件下高樁碼頭近岸側(cè)鉆孔樁施工總結(jié)了經(jīng)驗,具備一定的借鑒意義。
張來德(1984-),男,漢族,江西余江人,本科學(xué)歷,工程師,從事港口規(guī)劃建設(shè)管理工作。
TU75
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1007-6344(2016)03-0212-01
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