◎ 臺州市路橋新城開發(fā)管理委員會 孫美麗
隨著我國公路建設(shè)規(guī)模的進一步擴大,市政橋梁取得了前所未有的發(fā)展,其施工技術(shù)也有較大的提高,其中樁基施工尤為明顯,如何保證市政橋梁樁基的質(zhì)量控制至關(guān)重要。論文重點針對市政橋梁工程樁基施工中的常見的施工技術(shù)進行探討并提出應(yīng)該注意的問題,并分析了實際工作中遇到的問題,最后提出應(yīng)對措施,旨在對類似工程提供借鑒。
人工挖孔樁是指采用人工挖掘的方法成孔,然后安裝鋼筋骨架,澆筑混凝土成為支承上部結(jié)構(gòu)的樁。人工挖孔樁在橋梁樁基中有廣泛應(yīng)用,其突出的優(yōu)點主要有:環(huán)境適應(yīng)能力強,不象鉆孔灌注樁基礎(chǔ)對場地要求嚴(yán)格,易于檢測,施工設(shè)備簡單,無振動,噪音小;工作效率高。
1)施工工藝:
人工挖孔樁的基本施工工藝為∶平整場地→施放中線→埋設(shè)護筒→安設(shè)提升設(shè)備→布置出渣道路→布設(shè)通風(fēng)照明設(shè)備→人工掘進→護壁→檢驗成孔質(zhì)量→安設(shè)鋼筋骨架→澆筑樁身混凝土。土質(zhì)較好,深度較淺的情況下,可采用孔口護筒法,護筒略高于地面,以保護孔口不致坍塌外,還可防止地表水、地面雜物滑落孔中。
2)施工注意事項:
安全措施:施工場地內(nèi)的一切電源、電路的安裝和拆除必須由持證電工操作,電器必須嚴(yán)格接地、接零和使用漏電保護器;防止有毒氣體危害人員安全;要采取措施防止孔口雜物落下傷人,如加高孔口護壁、設(shè)置孔口活動蓋板等。
挖孔注意事項:開挖前,應(yīng)從樁中心位置向樁四周引出四個樁心控制點,用牢固的木樁標(biāo)定。當(dāng)一節(jié)樁孔挖好安裝護壁模板時,必須用樁心點來校正模板位置,并應(yīng)設(shè)專人嚴(yán)格校核中心位置及護壁厚度。修筑孔圈護壁應(yīng)符合施工規(guī)范規(guī)定。多樁孔同時成孔,應(yīng)采取間隔挖孔方法,以避免相互影響和防止土體滑移。遇到流動性淤泥、流砂或塌孔時,可按下列方法進行處理。應(yīng)清除護壁污泥、孔底殘渣、浮土、雜物和積水,并通知建設(shè)單位、設(shè)計單位及質(zhì)檢監(jiān))部門對孔底形狀、尺寸、土質(zhì)、巖性、入巖深度等進行檢驗。
鉆孔灌注樁施工:確??妆谌魏尾课坏撵o水壓力在0.02MPa以上,護筒內(nèi)的水位要高出自然地下水位2m以上。鉆進時保持孔內(nèi)的泥漿流速比較緩慢。保持適當(dāng)?shù)你@進速度。清水鉆進時,應(yīng)清除沉淀池內(nèi)鉆渣,且沉淀池應(yīng)交替使用∶并及時清除沉渣。泥漿鉆進時,宜使用多級振動篩和旋流除砂器或其它除渣裝置進行機械除砂清渣。鉆進時應(yīng)認(rèn)真仔細(xì)觀察進尺和砂石泵排水出渣的情況;排量減少或出水中含鉆渣量較多時,應(yīng)控制鉆進速度,防止因循環(huán)液比重太大而中斷反循環(huán)。
鉆孔灌注樁施工方法有反循環(huán)鉆成孔法,正循環(huán)鉆成孔法和潛水鉆成孔灌注法。巖溶區(qū)的橋梁樁基多采用鉆孔灌注樁施工,且以反循環(huán)鉆進成孔較為常見,下面主要說明反循環(huán)鉆成孔施工方法。
施工注意事項:1)規(guī)劃布置施工現(xiàn)場時,應(yīng)首先考慮沖洗液循環(huán)、排水、清渣系統(tǒng)的安設(shè),以保證反循作業(yè)時,沖洗液循環(huán)通暢,污水排放徹底,鉆渣清除順利。2)沖冼液凈化清水鉆進時,應(yīng)清除沉淀池內(nèi)鉆渣,且沉淀池應(yīng)交替使用∶并及時清除沉渣。泥漿鉆進時,宜使用多級振動篩和旋流除砂器或其它除渣裝置進行機械除砂清渣。振動篩主要清除粒徑較大的鉆渣,篩板網(wǎng))規(guī)格可根據(jù)鉆渣粒徑大小分級確定。并應(yīng)及時清除循環(huán)池沉渣。3)鉆頭吸水?dāng)嗝鎽?yīng)開敞、規(guī)整,減小流阻,以防磚塊、礫石等堆擠堵塞;鉆頭體吸口端距鉆頭底端高度不宜大于250mm;鉆頭體吸水口直徑宜略小于鉆桿內(nèi)徑。在填土層和卵礫層中鉆進時,碎磚、填石或卵礫石的尺寸不得大于鉆桿內(nèi)徑的4/5,否則易堵塞鉆頭水口或管路,影響正常循環(huán)。
在巖溶地層中鉆進應(yīng)注意下列事項:
1)沖擊鉆頭操作要平穩(wěn),盡可能少碰撞孔壁;2)選用圓形鉆頭鉆進,沖程宜小不宜大,加大鉆頭重量,懸距不宜過大;3)遇裂隙漏失時,可投入粘土,沖擊數(shù)次后,再邊投粘土邊沖擊,直至穿過裂隙;4)遇溶洞時,應(yīng)減小沖程和懸距,慢慢穿過,必要時可邊沖邊向孔內(nèi)投放小片石或碎石,以沖擠到溶洞充填物中作骨架,穩(wěn)定充填物;5)遇無充填物的小溶洞時,如果施工需要,可投入粘土加石塊,形成人造孔壁;
鋼護筒過短,沒有穿透砂礫和卵石層落在不透水層上,當(dāng)沖擊到溶洞后,突然漏漿造成水頭高度急劇下降,砂礫和卵石層失去穩(wěn)定,形成漏斗狀的坍孔。坍孔的處理辦法:當(dāng)成孔深度不大時,可全孔回填粘土和片石,在暫停一段時間后,再深埋鋼護筒至不透水層方可重新鉆孔;當(dāng)成孔深度較大時,可將鋼護筒一直座落在坍孔的喇叭口下緣的不透水層上,護筒周圍回填干粘土,擠實后,再重新鉆孔。坍孔后,由于回填土的密實度低于原來土體的密實度,致使樁周摩阻降低,對于摩擦樁應(yīng)適當(dāng)增加樁長以滿足設(shè)計要求。
漏漿是巖溶地層鉆孔樁施工常見故障之一,主要是由于巖溶裂隙透水、樁孔與溶洞突然貫通,或鋼護筒底部漏漿等原因所造成的。其預(yù)防措施有:1)穿透溶洞時,應(yīng)密切注意護筒內(nèi)泥漿面的變化,一旦泥漿面下降漏漿,應(yīng)立即提出鉆頭,向孔內(nèi)補充泥漿或注水,保持住孔內(nèi)水頭壓力并投入粘土和片石混合物;2)當(dāng)巖溶裂隙較大,因透水性強而發(fā)生漏漿時,應(yīng)采取加大泥漿比重,改善泥漿稠度和控制鉆進速度等措施進行處理;3)當(dāng)鉆頭擊穿頂板進入溶洞時,若能保持樁孔內(nèi)水壓力,可向樁孔內(nèi)拋填封堵漏漿的混合料,經(jīng)小沖程反復(fù)沖砸后,形成新的造孔壁;4)當(dāng)鋼護筒底部漏漿后,可繼續(xù)下沉鋼護筒,并用粘土封閉護筒周圍縫隙,防止地表水繼續(xù)滲入,然后向孔內(nèi)填擲粘土塊和碎石,填筑高度以高出鋼護筒底1m為宜,最后用小沖程反復(fù)沖砸,達到加固鋼護筒底部孔壁與堵漏的目的。
使用沖擊鉆鉆孔時,由于鉆頭的抖動往往會有沖破孔壁,致使孔壁不圓,或形成梅花孔現(xiàn)象;此外,由于鉆頭磨損未及時補焊,鉆孔直徑逐漸變小,新鉆頭或補焊后鉆頭直徑過大,以及在施鉆過程中,由于沖程過大,突然擊穿溶洞頂板,使鉆頭旋轉(zhuǎn)不能提鉆等均可導(dǎo)致卡鉆。預(yù)防措施有:1)及時更換或補焊鉆頭,并向樁孔中回填片石,在鉆進面先用小沖程鉆進,然后逐漸加大到正常沖程,轉(zhuǎn)入正常鉆孔;2)在溶洞頂板施鉆時應(yīng)先用小沖程開孔,并注意旋轉(zhuǎn)鉆頭,溶洞開口后,要及時拋填片石和粘土塊填筑,逐漸進入正常鉆孔。
埋鉆是鉆孔中常見的而不易處理的故障,主要是由于孔壁塌陷造成的。在巖溶地層鉆孔,鉆孔穿越的溶洞頂板較薄、埋深較淺時,由于沖程過大,砸擊溶洞頂板就可能出現(xiàn)溶洞坍塌,地表下陷,施工不慎便會發(fā)生掩埋鉆頭的情況。預(yù)防措施有:1)發(fā)現(xiàn)漏漿應(yīng)及時提起鉆頭,向孔內(nèi)補水注漿,保持水壓力,采取相應(yīng)措施,堵住漏漿;2)穿越溶洞時應(yīng)改用小沖程鉆進,防止擊垮溶洞頂板,并準(zhǔn)備好拖拉設(shè)施,系好滑車鋼絲繩,做好鉆機撤離準(zhǔn)備。
總之,論文對市政橋梁樁基施工技術(shù)及多種常遇問題的處治進行了探討,并針對某些特殊情況,提出了若干既能解決工程實際問題,又較經(jīng)濟合理的橋梁樁基的處治方法,可供類似工程參考。