任嘉辰 遼寧馳通工程管理有限公司
道路橋梁施工工序較多,且施工難度較大,涉及到大量不同工種相互配合,為確保最終施工質(zhì)量滿足使用要求,要求施工人員及管理人員對樁基施工給予足夠重視,嚴(yán)格把握施工中的質(zhì)量控制細(xì)節(jié),各個環(huán)節(jié)有序施工,按時完工、按量完工,促進(jìn)橋梁使用安全,推動我國公路橋梁事業(yè)進(jìn)一步發(fā)展。文章以某地區(qū)大橋工程項目為例進(jìn)行分析,提出橋梁建設(shè)中樁基施工的質(zhì)量控制措施,為實際施工提供一定理論借鑒。
以某地區(qū)大橋工程為例進(jìn)行分析,該大橋位于遼寧省界內(nèi),工程起點樁號為K0+000,終點為K5+137.00,主線橋全長1186m,互通匝道橋共長2406.007m。其中,主墩承臺設(shè)置12個鉆孔灌注樁,灌注樁直徑為2.5m,樁長98.1m,樁基為C35耐久混凝土。樁身以鋼筋配置,縱向主筋為直徑36mm 的鋼筋,螺旋箍筋為直徑12mm的鋼筋,單個樁配置4個檢測鋼管。
涉及到水的樁基以專業(yè)旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)鉆孔,孔內(nèi)補(bǔ)充泥漿起到對孔的保護(hù)作用,打孔至85m~105m 后,以回轉(zhuǎn)鉆機(jī)反循環(huán)操作,完成打孔[1]。鋼筋孔需經(jīng)專業(yè)部門集中定制后運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場,對準(zhǔn)孔口安裝,以定位鋼筋設(shè)計標(biāo)高,鋼筋孔核心筋以套筒安裝到位。
案例施工中,鉆孔選擇SH-36、SH46 旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)鉆進(jìn),配置截齒(直徑為2500mm)、斗齒鉆頭鉆孔。鉆機(jī)就位后安裝好鉆頭鉆進(jìn),先以緩慢速度下放鉆頭,鉆頭內(nèi)渣土即將溢出時,提升鉆頭排出[2]。鉆孔過程中注意需以泥漿泵及時補(bǔ)充泥漿,確??锥赐旰?,無坍塌、變形等。
鉆進(jìn)鉆頭要注意無論是下放還是提升都需放慢速度,勻速操作,避免突兀操作撞擊孔洞,造成坍塌。鉆進(jìn)中需經(jīng)常檢查通氣孔是否堵塞,確保氣孔暢通。同時,施工要注重觀察地層,針對地層特點,選擇合適的鉆頭[3]。
剛開始鉆進(jìn)、穿越地層交界處時,要進(jìn)一步放慢鉆進(jìn)速度,保證鉆桿筆直。鉆進(jìn)中觀察發(fā)現(xiàn)鉆桿搖晃、鉆進(jìn)速度異常,需及時停機(jī)提起檢查,了解具體原因并解決之后再鉆孔,避免設(shè)備扭斷、斷裂,也避免孔洞發(fā)生偏移。
鋼護(hù)筒施工平臺上需設(shè)置導(dǎo)向架,以此確保鋼護(hù)筒施工到位。 在導(dǎo)向架中設(shè)置鋼滾輪、千斤頂及鎖定設(shè)備,各設(shè)備互相配合,實現(xiàn)對鋼護(hù)筒的平面位置及傾斜度約束。
案例中鋼護(hù)筒導(dǎo)向架設(shè)計2 層、3F 框架,導(dǎo)向輪高程為+10.0m,2F 的導(dǎo)向輪高程為+7.5m,1F 導(dǎo)向輪高程最小,為+5.5m。導(dǎo)向架以22a 工字鋼焊接制作,配合頂推調(diào)節(jié)裝置(由千斤頂、限位滾輪等設(shè)備構(gòu)成)約束鋼護(hù)筒。
泥漿制備多通過人工完成,以人工攪拌制備膨潤土泥漿,以自來水?dāng)嚢杓纯?,在泥漿中加入火堿、CMC 等,優(yōu)化泥漿性能[4]。水、土(膨潤土)及CMC按照1000:80:0.5比例配比。若配比完成仍然發(fā)現(xiàn)泥漿的配比不符合要求,可按照實際情況適當(dāng)調(diào)整配比。鉆孔進(jìn)入圓礫層,要針對現(xiàn)場地層漏失程度,可在泥漿中加入鋸末,調(diào)和泥漿,彌補(bǔ)漏失情況。攪拌好的泥漿放在專門的泥漿池內(nèi)部,膨化一天時間后可正常使用。使用要以完好的泥漿泵將泥漿送入到需灌注的孔洞中去[5]。
鋼筋籠需在專業(yè)的加工現(xiàn)場制作預(yù)備,可在后場鋼筋加工場地制作,以傳統(tǒng)的長線臺座方式加工,臺座為混凝土構(gòu)成的地面及圓弧鋼筋胎膜。以案例大橋施工項目為例,其需要設(shè)置兩條鋼筋籠生產(chǎn)臺座,一條生產(chǎn)鋼筋籠直徑為2.5m、一條生產(chǎn)鋼筋籠直徑為2.2m。購置好鋼筋籠材料后,先對購置的材料進(jìn)行外觀質(zhì)量檢查,主要檢查材料規(guī)格、等級、外觀等,沒有異常后還需要要求采購上出具材料的質(zhì)量檢驗報告、證書,證件齊全且無質(zhì)量問題的材料方可進(jìn)入鋼筋性能實驗,實驗合格后在進(jìn)行制作。材料要按照等級、型號或其他類別分類存放,設(shè)置鮮明的識別標(biāo)志,材料存放處設(shè)置好防雨、防潮設(shè)備。
鋼筋籠制作需按照設(shè)計規(guī)劃中對鋼筋籠的規(guī)劃制作,下料以砂輪切割機(jī)、鋼筋切斷機(jī)等專業(yè)設(shè)備下料,確保接口無明顯損傷,符合要求。先制作鋼筋籠分節(jié),完成后還要對分節(jié)進(jìn)行質(zhì)檢,質(zhì)檢包含外觀、長度、寬度、表面是否平滑等等。每次質(zhì)檢要記錄好各項數(shù)據(jù),按照焊接試驗、原材料復(fù)試結(jié)果等,將各個資料上報給監(jiān)理工程師分析,確認(rèn)合格后吊裝施工。樁基建設(shè),對鋼筋籠下放中,若出現(xiàn)鋼筋籠無法下放,可通過探孔器檢查,若發(fā)現(xiàn)為縮孔、孔發(fā)生傾斜導(dǎo)致鋼筋籠無法下放,就需重新施工。
該工程中,鉆孔直徑設(shè)計為1.8m~2.5m 不等,深度45m~105m不等,直徑較大,且為橋梁施工,周圍地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜,含有淤泥、砂土、卵礫石層,鉆孔易發(fā)生傾斜。
為實現(xiàn)垂直鉆孔控制,施工方實際施工前需對樁位嚴(yán)格復(fù)核,核準(zhǔn)后以筑島搭建好施工面,設(shè)置鋼護(hù)筒導(dǎo)向,安裝限位設(shè)備。要求施工面的穩(wěn)定性滿足設(shè)計要求,可承受施工中可能受到的波浪力及機(jī)械化設(shè)備承重。
還要選擇科學(xué)的鋼護(hù)筒運(yùn)輸及專業(yè)的打樁設(shè)備。鋼護(hù)筒接長焊縫以單邊V形坡口焊接,上節(jié)坡口保持45°~55°傾斜,內(nèi)壁增設(shè)襯套或襯環(huán)。同時,施工中要考慮到天氣、地形、交通、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等各個方面的影響因素,保證鉆孔的精確性。案例橋梁工程周圍氣候條件惡劣,地質(zhì)條件不理想,施工前施工單位應(yīng)制定防掉鉆、塌陷現(xiàn)象的預(yù)處理措施及緊急處理措施。為避免孔洞坍塌,需以高性能泥漿做好護(hù)壁,鉆進(jìn)中及時對孔內(nèi)泥漿檢測分析,確保泥漿性能指標(biāo)無異常。鉆孔灌注完成后,還要做好清底工作,要求摩擦樁樁底可有一定沉淀,但沉淀要控制在30cm以內(nèi)。灌注完成后,樁頂中心位置的偏差要在5cm 以內(nèi)方能合格,孔徑在設(shè)計樁徑之上,傾斜度應(yīng)小于1/200,鋼護(hù)筒的傾斜度也控制在1/200 以下。案例大橋施工采用耐久性混凝土,混凝土制備要控制好強(qiáng)度和坍落度,保證澆筑質(zhì)量符合質(zhì)量要求。
綜上所述,橋梁建設(shè)施工中,其樁基質(zhì)量使保證橋梁結(jié)構(gòu)安全的重要因素之一,要做好樁基施工質(zhì)量控制工作,應(yīng)從成孔、鋼護(hù)筒施工、泥漿制備施工、鋼筋籠預(yù)備及安裝、垂直鉆孔控制等各個施工的細(xì)節(jié)出發(fā),做好細(xì)節(jié)部位的質(zhì)量控制,在施工前就考慮到可能出現(xiàn)的問題,在施工前對施工現(xiàn)場深入調(diào)研,施工部門按照自身施工經(jīng)驗,結(jié)合施工現(xiàn)場特點,做好規(guī)劃和防護(hù)準(zhǔn)備,調(diào)試設(shè)備,創(chuàng)造良好的施工環(huán)境。施工中采取預(yù)防性措施加以解決,保障橋梁的穩(wěn)固性及安全性,降低橋梁后期的使用風(fēng)險。