褚華春
隨著我國社會經濟的迅速發(fā)展,城市橋梁工程的建設規(guī)模不斷擴大。鉆孔灌注樁技術作為灌注樁施工中重要環(huán)節(jié),其施工水平的高低直接影響到整個建筑工程的質量與使用安全,因此,我們需要引起重視。由于鉆孔灌注樁具有承載力大、噪音低、施工安全等優(yōu)點,從而在橋梁工程基礎施工中得到了廣泛的應用。下面結合工程實例,就某橋梁鉆孔灌注樁施工技術及質量控制措施進行探討。
某橋梁,由10聯(lián)現(xiàn)澆預應力混凝土和現(xiàn)澆混凝土連續(xù)箱梁(13~17軸此聯(lián)上部結構采用兩端張拉,其余連續(xù)箱梁預應力都采用單端張拉)組成;橋墩、橋臺基礎都采用鉆(沖)孔成孔灌注樁,樁徑為1.2:m、1.5:m、1.8:m三種,樁基均為嵌巖樁,持力層為微風化灰?guī)r,施工前采用超前鉆探明每樁下的地質情況。
橋梁基礎均采用4根鉆孔灌注樁,中墩樁徑1.8m,邊墩樁徑1.5m;高架橋變寬異形段基礎均采用4根鉆孔灌注樁,中墩樁徑1.5m,邊墩樁徑1.2m;起終點12.25m寬橋梁段基礎采用單根鉆孔灌注樁,樁徑1.5m,兩肢橋墩之間通過系梁連接,提高整體性。
本工程鉆孔灌注樁基礎工程的施工采用鉆孔樁機進場施工,正循環(huán)回轉鉆進,用圓籠式魚尾鉆錐成孔,沖孔樁輔助入巖,采用吊車吊裝鋼筋骨架,用樁架灌注砼,采用商品砼的施工方法施工。
樁位置放線→探孔、檢測地下管線→埋設護筒→鉆機就位→成孔檢查、驗收→第一次清孔→安裝鋼筋骨架→鉆機移位下導管→第二次清孔→澆注水下砼拔起導管、沖洗→移開鉆機→拆、拔護筒→清理樁頭。
1.場地準備
平整場地、測放樁位,修筑泥漿池,安裝泥漿泵,采用磚砌泥漿池。
2.成孔
(1)開孔前根據(jù)測量放線的中心及設計的樁徑或護筒孔的大小進行探孔,對土層較厚的探孔2~3m,探深2~3:m后再用鋼筋釬進行探測有無阻礙物,如發(fā)現(xiàn)有地下管線,加以保護并及時通知業(yè)主及有關單位遷移管線后,再進行施工。
(2)當鉆孔周圍50cm范圍內存在地下管線時,為加強地下管線的保護及防止孔口的坍塌,需埋設護筒,護筒高出地面0.3m,護筒用5mm鋼板制成,直徑比樁徑大0.3m,護筒平面位置偏差不大于5cm,傾斜度偏差不大于1%,護筒沉落后,周邊用粘土回填夯實。
(3)施工作業(yè)分班連續(xù)進行,施工過程一氣呵成,不在中途停頓,如確因故須停止鉆進時,將鉆頭停放在孔底不超過12小時,以免被泥漿埋住鉆頭。
3.終孔與清孔
(1)鉆孔樁施工時密切注意土層的變化,主要控制按設計要求達到入巖深度時,及時通知甲方代表、監(jiān)理及設計人員到現(xiàn)場驗收。
(2)終孔后采用2m長鋼筋籠,放入樁孔,檢測樁身直徑及垂直度是否符合要求。
(3)成孔工序驗收合格后,進行第一次清孔工序的施工。清孔采用換漿法施工。即鉆孔完成后,提起鉆錐至距底約20cm,繼續(xù)旋轉,然后以相對密度較小的泥漿(1.2)壓入,逐步把鉆孔內懸浮的鉆渣和相對密度較大的泥漿換出,換到孔內泥漿的相對密度在1.05~1.2范圍為止。在清孔排渣時,保持孔內水頭高度,防止坍孔。
4.鋼筋骨架的制作與安裝
(1)鋼筋采用現(xiàn)場樁位附近加工,即在樁位間縱向位置上加工制作鋼筋籠,以減少二次搬運。
(2)依設計圖紙的規(guī)定,先制定相應的勁筋,然后按規(guī)定的根數(shù)布置主筋,設立每隔2m一道的加勁筋,排列好后將主筋按規(guī)定間距焊在加勁筋上,再依設計的規(guī)定的間距點焊箍筋。鋼筋籠制成后,須用木枋墊底架空,避免泥漿、油積污染鋼筋籠。
(3)成孔驗收第一次清孔后,利用吊車將骨架吊入樁孔,鋼筋骨架分段制作,每完一節(jié)后用鋼管或方木固位,再用吊車吊住另一節(jié)進行駁接,在鋼筋骨架外側設耳筋保證保護層的厚度。吊放鋼筋骨架入樁孔時,均勻下落,保證骨架居中,注意保證不碰撞孔壁。落籠
困難時,要查明原因,處理后再繼續(xù)下落。
(4)鋼籠主筋駁接采用等強度輥軋壓直螺紋接頭技術。鋼筋籠成型前根據(jù)鋼筋籠長度和吊裝需要分段制作,用專用機械將對應的鋼筋接頭輥軋成螺紋。對接時將對應接頭用連接套連接擰緊即可。采用該連接技術可保證鋼筋軸線對正,保證質量。
5.水下混凝土灌注
(1)導管吊放完畢,在導管口加封帶管的鐵板,往導管內加灌高壓水,使沉淀在孔底的沉渣飄流。
(2)灌注應連續(xù)進行,并邊灌注砼邊提升導管和邊拆除上一節(jié)導管,使砼經常處于流動狀態(tài),當導管底埋置于混凝土的深度達3m左右,經常檢查導管埋深,埋深不得大于6m。或導管中混凝土落不下去時,開始將導管提升。提升速度不能過快,提升后導管的埋深不少于1m。提升導管時先將頂上漏斗挪開,然后垂直提升導管,拆去頂上一節(jié)后再接上漏斗,繼續(xù)灌注砼。提升導管要保護管垂直及居中,不使傾斜以免牽動鋼筋骨架。
(3)在灌注過程中,用泥漿泵將溢出的泥漿抽至泥漿車運離現(xiàn)場,保證文明施工,做好環(huán)境保護。
1.樁軸線的控制
鉆機就位施鉆時將鉆機底盤調成水平狀態(tài),小心使錐尖對準設計中心,蓋上封口板,卡上推鉗,試轉數(shù)圈,用經緯儀監(jiān)控鉆桿垂直度,滿足要求后,正式開鉆,鉆進過程中,隨時用經緯儀監(jiān)控,保證傾斜度<1/100。
2.沉渣厚度
若樁底沉渣厚度不能滿足設計要求,將直接影響樁基的質量,鉆孔樁施工時密切注意土層的變化并作好記錄,當達到設計要求的入巖深度時,取出孔底巖石樣品連同記錄報甲方工程師檢查,成孔工序驗收合格后,采用換泥漿的方法清孔;提起鉆錐至距底約20cm繼續(xù)旋轉,然后以相對密度較小的泥漿(1.2)壓入逐步把鉆孔內懸浮的鉆渣和相對密度較大的泥漿換出,換至孔內泥漿的相對密度低于1.2:以下,使沉渣厚度(小于5cm)達到要求。
3.砼灌注
為保證砼連續(xù)灌注,灌注前,灌注過程中,保持與攪拌站的聯(lián)系,確保供應,避免質量事故發(fā)生。采用導管澆筑,導管埋入砼中不小于1:m,邊澆筑邊提升導管,灌注到樁頂上部5:m以內時,不再提升導管,待灌注至規(guī)定標高一次提出導管,拔管采用慢提及反插的方法,采取一切措施,確保灌注砼連續(xù)進行。
當混凝土灌注至鋼筋籠底時,由于澆注的混凝土自導管翻出由下而上的壓力較大,托動了鋼筋籠上浮;或由于混凝土因澆注時間較長,已近初凝,表面形成硬殼,砼與鋼筋籠有一定握裹力,混凝土在導管翻出后將以一定的速度向上頂升,同時也帶動鋼筋籠上移。
非通長配筋鋼筋籠上浮的防止措施:
1.減少沉渣厚度:沉渣過厚尤其塊狀粘土,在和混凝土一起上升的過程中,非常容易使鋼筋籠上浮。當鉆進到設計孔深時,應沖孔1小時左右,并把鉆頭上攜帶的粘土塊、孔底殘留的粘土塊攪碎,清干凈。
2.混凝土一定要攪拌好:當混凝土坍落度偏小或和易性差時鋼筋籠易上浮,應嚴格控制混凝土配制、坍落度,堅決禁止使用不合格的混凝土。
3.盡可能減少澆注時間:減少灌注時間,爭取在最短的時間灌注完混凝土,防止混凝土表面形成硬殼帶動鋼筋籠上浮。
4.當灌注到鋼筋籠底部時,應緩慢放料:緩慢放料減少對鋼筋籠的沖力,直到埋住鋼筋籠并且導管口也在鋼筋籠內時才可加大放料速度。
總之,在城市橋梁樁基礎施工過程中,將會涉及到諸多施工環(huán)節(jié),從中也會引發(fā)許多問題,這些問題嚴重影響了路橋樁基施工質量和安全,提高城市橋梁的穩(wěn)定性與安全性。本文結合工程實例,就市政路橋樁基施工技術要點進行了分析,并提出了施工中常見問題及對策,以供城市橋梁施工人員參考。