楊煜勛
摘 要 隨著樁基工程施工技術(shù)的不斷發(fā)展,沖孔灌注樁施工工藝簡(jiǎn)單、地基變形小等優(yōu)點(diǎn)得到廣泛應(yīng)用,本工程左干渠橋梁橋臺(tái)樁基為直徑D100cm單排沖孔灌注嵌巖樁,共48根。沖擊成孔灌注樁多為混凝土水下灌注樁,常因不良地質(zhì)條件,易造成施工質(zhì)量缺陷。本文介紹了樁基施工時(shí)遇溶洞不良地質(zhì)的處理措施,為以后類似工程的施工提供經(jīng)驗(yàn)參考。
關(guān)鍵詞 樁基施工;沖孔灌注樁;溶洞處理
1工程概況
該項(xiàng)目起于廣龍路與G105線(廣從路)交匯處,沿東南方向前行,跨過流溪河灌區(qū)左干渠,在農(nóng)保地前與機(jī)耕路相接,本標(biāo)段范圍為K0+819.809~K1+668.736。左干渠橋梁起點(diǎn)里程K1+151.767m,終點(diǎn)里程K1+177.551m,跨越左干渠。橋梁上部構(gòu)造采用1~20m 裝配式后張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心板,跨越現(xiàn)狀左干渠,左干渠橋梁工程有0號(hào)和1號(hào)橋臺(tái),橋臺(tái)基礎(chǔ)采用沖孔灌注樁基礎(chǔ),樁基礎(chǔ)的直徑為1.0m,0號(hào)和1號(hào)橋臺(tái)共有48根,樁長(zhǎng)約30米。
2工程地質(zhì)條件
擬建場(chǎng)地位于燕山期花崗巖區(qū),根據(jù)有關(guān)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查資料,并結(jié)合本次勘察所取得的資料,影響本場(chǎng)地的主要斷裂構(gòu)造有:北西向中新斷裂,一般不具有活動(dòng)性。場(chǎng)地內(nèi)鉆探未發(fā)現(xiàn)明顯構(gòu)造痕跡,場(chǎng)地是穩(wěn)定的。根據(jù)補(bǔ)勘的地質(zhì)資料顯示,本工程個(gè)別孔位存在大小不一的溶洞現(xiàn)象。
3沖孔灌注樁施工
(1)施工準(zhǔn)備:在樁基施工前要先調(diào)查鉆孔樁施工范圍內(nèi)有無(wú)地上、地下管線和構(gòu)筑物,及時(shí)與有關(guān)單位協(xié)商,經(jīng)同意后方可進(jìn)行管線改移或加固處理。施工時(shí),先清除設(shè)計(jì)樁位范圍內(nèi)場(chǎng)地的雜物、障礙物,平整施工場(chǎng)地和施工便道[1]。
(2)測(cè)量放線:依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙計(jì)算各樁位的坐標(biāo),并確定每個(gè)樁孔與相鄰控制點(diǎn)的位置關(guān)系。經(jīng)復(fù)核無(wú)誤后在場(chǎng)區(qū)內(nèi)實(shí)地放出,同時(shí)以樁中心為交點(diǎn),在縱向和橫向方向埋設(shè)好護(hù)樁,樁位經(jīng)監(jiān)理工程師復(fù)核并簽字同意后方可進(jìn)行下步施工。
(3)護(hù)筒埋設(shè):護(hù)筒長(zhǎng)度為2.0至4m,在護(hù)筒的上口邊緣開設(shè)2個(gè)溢漿口。護(hù)筒坑采用人工開挖,挖孔直徑比護(hù)筒大0.4m左右,挖孔深度以挖盡上部雜填土,進(jìn)入下部原狀0.2~0.3m 為宜,同時(shí)其深度不得小于1.5m 深,坑底應(yīng)平整。
(4)開孔:開鉆時(shí)應(yīng)先在孔內(nèi)澆注泥漿,泥漿相對(duì)密度等指標(biāo)根據(jù)土層情況而定。如孔中有水,可直接投入黏土,用沖擊錐以小沖程反復(fù)沖擊造漿。開孔及整個(gè)鉆進(jìn)過程中,應(yīng)始終保持孔內(nèi)水位高出地下水位1.5m~2.0m,并低于護(hù)筒頂面0.3m 以防溢出,掏渣后應(yīng)及時(shí)補(bǔ)水。護(hù)筒底腳以下2 m~4m 范圍比較松散,應(yīng)認(rèn)真施工。一般細(xì)黏土層可采用濃泥漿、小沖程、高頻率反復(fù)沖砸,使孔壁堅(jiān)實(shí)不坍不漏。在砂及卵石夾土等松散層開孔或鉆進(jìn)時(shí),可按1:1 投入黏土和小片石(粒徑不大于15cm),用沖擊錐以小沖程反復(fù)沖擊,使泥膏、片石擠入孔壁。必要時(shí)須重復(fù)回填反復(fù)沖擊2~3 次。遇有流沙現(xiàn)象時(shí),宜加大黏土減少片石的比例,按上述方法進(jìn)行處理,力求孔壁堅(jiān)實(shí)。
(5)掏渣:當(dāng)沖孔孔達(dá)到設(shè)計(jì)要求的深度,停止沖擊,將沖錘提升出孔外,維持泥漿和正常循環(huán)清洗吸除孔底沉渣直到返出泥漿的樁渣含量小于2%為止。起錘時(shí)應(yīng)小心操作,防止沖錘拖到孔壁,并向孔內(nèi)補(bǔ)入泥漿,穩(wěn)定孔內(nèi)水頭高度。及時(shí)下放導(dǎo)管,安裝清孔器并與砂石泵連接。進(jìn)一步將孔底沉渣吸出,同時(shí)逐步降低孔內(nèi)泥漿密度。
(6)檢孔:鉆進(jìn)中須用檢孔器檢孔。檢孔器用鋼筋籠做成,其外徑等于設(shè)計(jì)孔徑,長(zhǎng)度等于孔徑4~6倍。每鉆進(jìn)4m~6m,接近及通過易縮孔(孔徑減少)土層(軟土、軟塑黏土、低液限黏土等)或更換鉆錐閃,都必須檢孔。
(7)終孔:嵌巖樁須滿足設(shè)計(jì)圖紙注明的入巖深度,要求要求樁底嵌入中風(fēng)化巖不小于2.5D。
(8)鋼筋籠的制作與安裝:a.鋼筋籠制作。根據(jù)配筋圖制作鋼筋籠,按樁孔深度分段制作。安裝時(shí)要確保鋼筋的位置、間距及根數(shù)的準(zhǔn)確。主筋的焊接應(yīng)互相錯(cuò)開,35倍鋼筋直徑區(qū)段范圍內(nèi)的接頭數(shù)不得超過鋼筋總數(shù)的一半。b.鋼筋籠的吊裝。在鋼筋籠加工場(chǎng)地分段制作完成并驗(yàn)收合格后的鋼筋籠,用吊機(jī)將鋼筋籠吊放入孔內(nèi)。兩段鋼筋籠連接時(shí)采用單面焊,焊接長(zhǎng)度為10d。
(9)水下混凝土澆注。用直升導(dǎo)管法澆注水下混凝土?xí)r,混凝土拌合物通過導(dǎo)管下口,進(jìn)入到初期澆注的混凝土(作為隔水層)下面,頂托著初期澆注的混凝土及其上面的泥漿或水上升.為使?jié)沧⒐ぷ黜樌M(jìn)行,應(yīng)盡量縮短澆注時(shí)間,堅(jiān)持連續(xù)作業(yè),使?jié)沧⒐ぷ髟谑着炷脸跄郧暗臅r(shí)間內(nèi)完成。
4不良地質(zhì)(溶洞)處理技術(shù)
(1)第一種情況,溶洞較小,加長(zhǎng)鋼護(hù)筒至5米,沖孔至洞頂位置時(shí),減慢沖擊速度,將溶洞擊破,然后拋填片石,填至1m~1.5m高度,再用沖錘沖擠,將填料向周圍溶洞內(nèi)擠壓,隨著洞身擴(kuò)大,增加填料。
(2)第二種情況,樁位坐落在溶洞邊緣時(shí),一側(cè)是洞,另一側(cè)是巖層傾斜,這種情況最易導(dǎo)致斜孔,沖孔至該位置時(shí),發(fā)現(xiàn)沖錘落錘時(shí)明顯傾斜,難以進(jìn)尺,并伴有漏水現(xiàn)象,處理方法:加長(zhǎng)鋼護(hù)筒至5米,提錘后向孔內(nèi)拋填大直徑塊石,在落錘沖擊,拋填分層厚度控制在50~100cm,邊填邊沖,一方面從側(cè)面塞填溶洞,另一方面達(dá)到擊碎巖層的目的,使傾斜的巖面慢慢平整。其漏漿處理同第一種溶洞。
(3)第三種情況,遇溶洞較大,漏漿嚴(yán)重,采用護(hù)筒跟進(jìn)法,護(hù)筒安裝長(zhǎng)度為8~10米,護(hù)筒直徑采用1.1m,邊沖邊振,兩節(jié)護(hù)筒焊接接長(zhǎng),護(hù)筒頂周圍用黏土填實(shí),沖孔至洞頂位置時(shí),減慢沖擊速度,將溶洞擊破,然后拋填片石填至1m~1.5m高度,再用沖錘沖擠,將填料向周圍溶洞內(nèi)擠壓,隨著洞身擴(kuò)大,增加填料,遇較大溶洞時(shí)也可澆筑水下混凝土,灌注水下混凝土的量由溶洞大小確定。為防止漏漿,除不斷補(bǔ)漿外,向孔內(nèi)拋填水泥包和黏土,用沖錘將水泥包和黏土擠壓嵌入片石縫隙[2]。
5結(jié)束語(yǔ)
在橋梁建設(shè)過程中,樁基結(jié)構(gòu)施工技術(shù)關(guān)系到整座橋梁的結(jié)構(gòu)安全以及結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。當(dāng)遇到溶洞等不良地質(zhì)條件時(shí),應(yīng)采取相應(yīng)的處理辦法來(lái)保證樁基施工的質(zhì)量。本工程針對(duì)不同情況所提出的溶洞處理技術(shù),有效地促進(jìn)了工程的順利進(jìn)行,且樁基整體質(zhì)量也滿足設(shè)計(jì)以及規(guī)范的要求。本樁基工程的順利完工,為類似不良地質(zhì)的樁基施工工藝提供了一個(gè)成功范例。
參考文獻(xiàn)
[1] 王亮,路鵬.大直徑鉆孔灌注樁施工關(guān)鍵技術(shù)研究[J].中國(guó)水運(yùn)(下半月),2019(10):125-129.
[2] 熊輝.市政橋梁沖鉆孔灌注樁施工流程及關(guān)鍵技術(shù)探析[J].城市建筑,2019,16(8):152-153.