汪江龍 (浙江永寧工程管理有限公司,浙江 紹興 312000)
近年來一些市政橋梁質(zhì)量問題時(shí)有發(fā)生,全社會(huì)對(duì)市政橋梁建設(shè)質(zhì)量關(guān)注度進(jìn)一步增強(qiáng),同時(shí)也對(duì)市政橋路工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)提出了更高的要求。鉆孔灌注樁可以滿足市政橋梁工程建設(shè)質(zhì)量與結(jié)構(gòu)需求,且鉆孔灌注樁具備承載力高、抗震性能好、普適性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)效益高等特點(diǎn),使得市政路橋工程中鉆孔灌注樁施工工藝運(yùn)用越來越廣泛。深入分析鉆孔灌注樁技術(shù)具體工藝與技術(shù)應(yīng)用,可以為更好提升市政路橋工程質(zhì)量提供有力支持。
鉆孔灌注樁施工工藝相對(duì)較為復(fù)雜,在施工過程中相關(guān)技術(shù)人員需要嚴(yán)格參照技術(shù)工藝流程進(jìn)行施工,以確保整體鉆孔灌注樁施工質(zhì)量。通常鉆孔灌注樁施工工藝流程可以分為成孔、泥漿護(hù)壁、清孔、鋼筋籠安裝、成樁等具體工藝環(huán)節(jié),且在每一個(gè)工藝環(huán)節(jié)過程中相關(guān)技術(shù)人員需要參照相應(yīng)技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行施工,全面確保施工質(zhì)量。
成孔環(huán)節(jié)屬于市政路橋工程采用鉆孔灌注樁施工技術(shù)進(jìn)行施工的第一個(gè)環(huán)節(jié),此環(huán)節(jié)是否規(guī)范會(huì)對(duì)后期施工產(chǎn)生直接影響,因此相關(guān)技術(shù)人員必須要嚴(yán)格參照這一環(huán)節(jié)具體施工技術(shù)要點(diǎn),確保整體施工質(zhì)量。在成孔施工環(huán)節(jié)技術(shù)人員需要注意以下技術(shù)要點(diǎn):①成孔垂直度控制。施工過程中技術(shù)人員嚴(yán)格把控成孔垂直度,切忌出現(xiàn)成孔傾斜、偏差嚴(yán)重等問題;②避免塌孔、偏孔、孔徑不當(dāng)?shù)葐栴}出現(xiàn)。在施工過程中技術(shù)人員需要嚴(yán)格參照市政路橋工程相關(guān)施工組織設(shè)計(jì)中技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工,借助更為標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)操作指導(dǎo),保證成孔施工質(zhì)量,避免偏孔等技術(shù)質(zhì)量問題;③校準(zhǔn)樁頂標(biāo)高、確保成孔深度,在成孔作業(yè)過程中技術(shù)人員要校準(zhǔn)樁頂標(biāo)高,及時(shí)對(duì)標(biāo)高進(jìn)行記錄,確保標(biāo)高精準(zhǔn)性。且在施工過程中成孔位置必須準(zhǔn)確,成孔深度也需要嚴(yán)格參照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,切忌深度不足或者過深等問題[1];④選擇合適的機(jī)具進(jìn)行成孔處理。在成孔處理上選擇的機(jī)具質(zhì)量對(duì)后期質(zhì)量影響較大,因此技術(shù)人員需要結(jié)合施工中孔徑大小情況,選擇與之相適宜的鉆頭、鉆機(jī)等設(shè)備,避免由于鉆機(jī)等設(shè)備選擇不當(dāng)導(dǎo)致成孔處理過程中出現(xiàn)塌孔等問題。
泥漿護(hù)壁即對(duì)已經(jīng)完成成孔操作的孔徑采用泥漿方式進(jìn)行保護(hù),避免由于保護(hù)不當(dāng)導(dǎo)致成孔出現(xiàn)坍塌等質(zhì)量問題。在泥漿護(hù)壁操作上技術(shù)人員需要把控好以下施工要點(diǎn):①做好泥漿比重與泥漿粘合度控制。在泥漿護(hù)壁作業(yè)過程中做好泥漿粘合度與密度控制,使得泥漿可以更好地與土壤相結(jié)合,確保護(hù)壁質(zhì)量;②優(yōu)化配置泥漿。泥漿屬于泥漿護(hù)壁施工環(huán)節(jié)的主要材料,泥漿本身質(zhì)量高低直接影響著保護(hù)效果,技術(shù)人員需要對(duì)泥漿進(jìn)行優(yōu)化配置,確保配置的泥漿可以滿足工程鉆孔灌注樁實(shí)際施工場地土壤等需求,為后期施工打下良好基礎(chǔ)。
清孔作業(yè)屬于鉆孔灌注樁施工工藝的中間環(huán)節(jié),為確保后期鉆孔灌注樁施工質(zhì)量,需要做好清孔處理,避免成孔內(nèi)存在過多雜質(zhì),確保整體成孔符合后期灌注樁施工需求。技術(shù)人員在進(jìn)行清孔時(shí)需要注重兩點(diǎn),第一點(diǎn)需要把控好清孔時(shí)機(jī)。在清孔作業(yè)過程中一定要盡可能在鉆孔工作完成后及時(shí)將孔徑清理干凈,借助泥漿有序流動(dòng)有效清理孔內(nèi)沉渣,技術(shù)人員可以采用抽漿、換漿、淘渣等手段,確保清孔作業(yè)順利推進(jìn);第二點(diǎn)需要在安裝鋼筋籠完成后再次進(jìn)行清孔處理,清理掉鋼筋籠安裝過程中可能帶來的雜質(zhì),確保整體施工質(zhì)量。
安裝鋼筋籠環(huán)節(jié)屬于鉆孔灌注樁施工工藝相對(duì)較為靠后的環(huán)節(jié),在安裝過程中技術(shù)人員需要注重科學(xué)規(guī)范,以保證鋼筋籠可以與灌注樁很好地融為一體,完善灌注樁整體結(jié)構(gòu),提升灌注樁質(zhì)量。安裝鋼筋籠環(huán)節(jié)技術(shù)人員需要灌注以下施工要點(diǎn):①優(yōu)選鋼筋。根據(jù)灌注樁具體情況選擇相適宜長度、硬度、截面積的鋼筋,并使用質(zhì)量合格鋼筋,不得使用已經(jīng)出現(xiàn)質(zhì)變等問題的鋼筋[2]。②嚴(yán)格參照?qǐng)D紙安裝。技術(shù)人員需要嚴(yán)格參照工程設(shè)計(jì)圖紙對(duì)鋼筋進(jìn)行安裝,保證整體鋼筋籠的質(zhì)量,同時(shí)在安裝完畢后檢查鋼筋籠位置是否準(zhǔn)確,避免鋼筋籠出現(xiàn)位置偏移、松動(dòng)等質(zhì)量問題。
成樁施工屬于鉆孔灌注樁施工工藝最后一個(gè)環(huán)節(jié),此環(huán)節(jié)灌注質(zhì)量對(duì)成樁的承載力、抗震性等影響較大。技術(shù)人員需要注意以下技術(shù)要點(diǎn):①嚴(yán)格把控灌注所需要的混凝土原材料。技術(shù)人員在施工之前需要對(duì)混凝土材料進(jìn)行檢查,確保混凝土材料配比符合要求,杜絕來自材料方面引發(fā)的質(zhì)量問題。②嚴(yán)格控制混凝土攪拌時(shí)間,保證混凝土可以攪拌均勻。③澆筑過程中避免周圍護(hù)壁與鋼筋籠出現(xiàn)較為嚴(yán)重的沖突,控制好成樁坍落度,確保樁體強(qiáng)度。
X 大橋市政工程施工區(qū)域地勢平坦、沿線多河流,采用矩形、空心、圓端形實(shí)體墩作為橋墩,主要采用鉆孔樁基礎(chǔ),鉆孔樁為摩擦樁,根據(jù)工程具體情況設(shè)計(jì)樁徑為2m、1.5m、1.25m、1m,樁長為7m~66.5m。
根據(jù)該工程具體情況,樁基礎(chǔ)主要采用沖擊鉆機(jī)成孔形式,旋挖鉆機(jī)及回旋鉆機(jī)成孔為輔助形式。工程兩岸淺水區(qū)域樁基礎(chǔ)施工采用筑島及編織袋圍堰方式。施工采用優(yōu)質(zhì)性能的泥漿進(jìn)行護(hù)壁草操作,鋼筋、混凝土等材料入場前經(jīng)過質(zhì)量檢測。鋼筋籠于現(xiàn)場加工,之后采用特殊板車將鋼筋籠運(yùn)輸?shù)骄唧w墩位,利用起重機(jī)進(jìn)行鋼絲籠吊裝安裝。工程施工中采用混凝土集中拌合,并利用專用混凝土運(yùn)輸車運(yùn)輸,灌注施工采用導(dǎo)管法。
該工程主要施工按照成孔—泥漿護(hù)壁—清孔—鋼筋籠安裝—成樁這一施工流程推進(jìn)。
a.成孔施工。在成孔施工作業(yè)中技術(shù)人員使用全站儀對(duì)樁孔位置進(jìn)行測定,準(zhǔn)確定位每一個(gè)具體樁位。在成孔操作過程中技術(shù)人員需要重點(diǎn)關(guān)注鉆孔操作,確保鉆孔質(zhì)量。在鉆孔操作中從鉆機(jī)安裝、鉆進(jìn)作業(yè)、鉆孔檢查、鉆孔施工觀察等方面進(jìn)行控制。在鉆機(jī)安裝上需要在鉆機(jī)底部進(jìn)行墊平處理,鉆機(jī)座需要安置在堅(jiān)實(shí)填土上,存在陡坡時(shí)挖成平坡,以有效規(guī)避鉆機(jī)出現(xiàn)位移和沉陷。待鉆機(jī)安裝結(jié)束后需要檢查鉆頭是否已經(jīng)對(duì)準(zhǔn)樁位中心,偏差需要控制在1.0cm以內(nèi),詳細(xì)記錄鉆機(jī)鉆進(jìn)情況,將樁中心線(樁基成孔后)偏差控制在4cm以內(nèi),斜度控制在斜度控制在1/150樁長之內(nèi)。在鉆進(jìn)作業(yè)過程中,鉆孔上部使用正循環(huán)方式進(jìn)行鉆進(jìn),待正常鉆進(jìn)施工開始后,改用反循環(huán)方式操作施工。在鉆孔檢查過程中技術(shù)人員需要對(duì)孔位、孔徑、孔深、傾斜度、泥漿指標(biāo)等進(jìn)行觀察,以確保成孔內(nèi)水位穩(wěn)定、泥漿稠度適中。在鉆孔施工過程中需要隨時(shí)觀察鉆孔施工作業(yè)當(dāng)前位置地質(zhì)環(huán)境情況,方便于根據(jù)地質(zhì)情況適當(dāng)進(jìn)行鉆進(jìn)方式調(diào)整與泥漿稠度調(diào)整。
b.泥漿護(hù)壁環(huán)節(jié),將泥漿密度控制在1.10g/cm3~1.15g/cm3之間,粘度控制在19s~21s 之間,泥漿pH 值控制為7.03。在泥漿護(hù)壁環(huán)節(jié)技術(shù)人員需要控制好泥漿拌制作業(yè),選擇由水、黏土、添加劑等組成的泥漿,并要求所用的黏土含砂率需要選擇4%以內(nèi)的,造漿能力選擇在2.5L/kg 以上,塑性指數(shù)選擇19.0%以上,膠體率選擇在90%以上的,粘度選擇0.005mm黏土粒含量在50%以上的。
c.清孔作業(yè)在鉆孔完成之后,鉆孔時(shí)控制偏差在1.0cm 以內(nèi),斜度控制在1/150樁長之內(nèi)。清孔時(shí)機(jī)選擇在孔底達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí),反循環(huán)旋轉(zhuǎn)鉆孔在終孔后,停止進(jìn)尺將鉆頭提起,距離孔底15cm左右空轉(zhuǎn),確保正常循環(huán),以中速壓入標(biāo)準(zhǔn)泥漿,待孔內(nèi)沉淀層厚度達(dá)到30cm以下且置換出的泥漿密度在1.1g/cm3以下停止清孔。
d.鋼筋籠安裝采用吊裝設(shè)備,在安裝之前對(duì)焊接的鋼筋籠進(jìn)行質(zhì)量檢測,鋼筋籠符合要求之后方可使用,需要針對(duì)鋼筋籠的保護(hù)層進(jìn)行檢測,保護(hù)層厚度需要在5cm以上,同時(shí)需要對(duì)焊接部分進(jìn)行質(zhì)量檢測,確保焊接牢固避免松散等情況出現(xiàn)[3]。
e.成樁作業(yè)之前安裝導(dǎo)管與第二次清孔,導(dǎo)管需要逐節(jié)安裝,采用φ250mm~300mm鋼管,每節(jié)長控制為2.5m。
f.混凝土灌注施工。在混凝土灌注施工過程中需要嚴(yán)格參照混凝土材料拌制、混凝土澆筑、混凝土檢測這一順序進(jìn)行施工,確保整體混凝土灌注施工質(zhì)量。在混凝土材料拌制過程中需要把控混凝土具體配比,確?;炷翉?qiáng)度符合工程需要,技術(shù)人員將混凝土運(yùn)送至施工場地后進(jìn)行二次拌和,將粗骨料最大粒徑控制在1/6導(dǎo)管內(nèi)徑以內(nèi),且需要控制在40mm以內(nèi),選用良好級(jí)配的中砂,水泥量在370kg/m3以上,將水灰比控制在0.55左右,將C3A 控制在8%以下,含砂率控制在0.42,坍落度控制在19cm~21cm,擴(kuò)散度控制在35cm~37cm。在混凝土澆筑過程中需要在鋼筋籠安裝且二次清孔結(jié)束之后,且在澆筑過程中混凝土澆筑量需要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,將混凝土從導(dǎo)管擠出,導(dǎo)管與灌注漏斗間設(shè)置隔水栓,導(dǎo)管首次埋置深度控制在1.0m以上,其他導(dǎo)管埋置深度盡可能控制在2.01m~6.01m。技術(shù)人員在混凝土檢測上需要將混凝土標(biāo)高控制在高出樁頂標(biāo)高50cm~100cm 的位置上,多余部分需要在承臺(tái)施工之前進(jìn)行鑿除作業(yè),確保整體混凝土施工質(zhì)量。
綜上所述,市政道橋施工中鉆孔灌注樁施工技術(shù)的應(yīng)用較為廣泛,在施工過程中技術(shù)人員通常會(huì)按照成孔、泥漿護(hù)壁、清孔、鋼筋籠安裝、成樁等施工環(huán)節(jié)進(jìn)行工藝與質(zhì)量控制,以全面確保鉆孔灌注樁施工質(zhì)量。