山東某橋梁樁基施工技術探討

張文星

摘 要:本文基于筆者多年從事樁基施工的相關工作經驗,以筆者曾經參與的山東某橋梁樁基工程為研究背景,研究探討了水下橋梁樁基施工中的要點,重點討論了鋼筋制作與水下混凝土灌注施工方法,全文是筆者長期工作實踐基礎上的理論升華,相信對從事相關工作的同行有著重要的參考價值和借鑒意義。

關鍵詞:工程實踐橋梁樁基施工要點

中圖分類號:U445 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)07(c)-0136-01

樁基在施工過程中存在較多不可預見因素,這是因為施工的隱蔽性造成的,其經常出現一些問題也就不可避免,如果這些問題不及時解決,將直接影響到樁基的工程質量,給工程造成損失。橋梁樁基礎是橋梁的重要部位,其質量的好壞直接影響到整座橋梁的工程質量。因此,橋梁樁基施工不僅需要利用已有的先進科學技術,還需要豐富的施工經驗,對施工中出現的問題及時進行處理,以避免工程質量事故的發生。

1 工程概況

某橋梁工程,主橋樁基為45～55m的樁基礎,主橋樁基位于某河道,該河道水深約為6～7m,該段地質條件十分復雜,施工難度大。

2 準備階段施工要點(圖1)

2.1 場地平整

場地位于旱地時,清除現場雜物,硬化場地。場地位于淺水時,采用筑島法(引橋),場地位于深水時,采用鋼管樁施工平臺法(主橋)。平臺必須平整,連接牢固。

2.2 樁位測量

在平整好的場地上測定樁位,用方木樁準確標識各樁位的中心及標高,同時埋設護樁。護樁埋設方法:在樁中心向外大于樁徑50cm均勻分布三個并量出距離,護樁頂要與地面相平,并用砂漿固定牢固,做出明顯標記。深水樁基的定位由鋼護筒定位架固定。

2.3 埋設護筒

護筒采用鋼護筒,水上主墩鋼護筒用12mm厚鋼板卷制,在頂部和底部用12mm鋼板加固,直徑2.5m的鋼護筒用14mm厚鋼板卷制,其余則用10mm厚鋼板卷制。護筒內徑大于鉆頭直徑20～40cm,護筒高視土質而定,最小不小于2m。安置時,護筒頂高出地面30cm以上,高出最高施工水位或地下水位1.5～2.0m。旱墩護筒周圍50cm范圍內黏土夯實,深度至護筒底,并用穩定護筒內水頭的措施。護筒的埋設位置必須保證其中心與樁位中心的偏差不超過50mm,并應注意兩節護筒的連接質量,護筒埋深為2～4m,水上主墩護筒應沉入局部沖刷線以下不小于1.0～1.5m。

2.4 鉆孔泥漿

在開鉆前,應選擇和備足良好的造漿黏土或膨潤土,科學選料配制,泥漿比重1.1～1.2,泥漿粘度一般地層為16Pa·s～22Pa·s。含砂率必須小于2%。鉆孔時泥漿需要不斷的循環和凈化,故在施工前應對泥漿的循環和凈化做適當布置,設置好制漿池、儲漿池、沉淀池,并用循環槽連接。廢棄泥漿根據現場情況在橋旁設置一儲漿池,作為廢棄泥漿的傾倒場地。

3 鉆孔施工要點

施工機具就位前,必須認真地進行檢修,易損部件籌備足夠的備貨。對施工道路、用水管路、電力路線應綜合考慮布置,以免相互影響;鉆機就位,必須使其底座支持平衡,支墊平衡,支墊物不要壓在護筒上。對于采用沖(抓)鉆具的鉆架必須用纜繩或斜撐予以加固。回旋轉鉆機就位必須用水準尺校核,保證鉆機起重滑輪、轉盤中心、護筒中心在一條垂直線上,偏差不得大于2cm。鉆進過程中,必須每班次進行對中核對,防止移位。鉆進作業必須連續,不得長時間停鉆;鉆孔過程中,應隨時根據地質情況控制鉆進速度,經常觀察孔內情況,保證護筒內有足夠的水位高度;鋼筋骨架制作時要嚴格質量要求,盡量在每節端頭加設加固十字撐。

4 鋼筋制作和水下混凝土灌注施工要點

4.1 鋼筋籠制作和吊裝就位

1)鋼筋籠視其長度采用整體預制或分節預制,鋼筋籠骨架應具有足夠的剛度和穩定性,以便運送、吊裝和灌注混凝土時不致松散、變形。制作時每隔2m增設加固鋼筋一道,在骨架上端根據實際需要合理設置吊環。2)在骨架主筋外側,將定位鋼筋焊接在骨架主筋上,數量每1.0～1.5m一個,不少于4個,以控制保護層。3)鋼筋籠分節起吊要及時、準確就位,快速接長至設計深度加以固定,待混凝土灌注完畢并初凝后方可解除鋼筋籠的固定設施。4)在鋼筋籠就位前仍需檢查有無坍孔,以便及時采取措施。

4.2 導管的設立

用裝有墊圈的法蘭盤連接管節,導管應進行水密、承壓和接頭抗拉試驗。導管連接牢固,接頭封閉嚴密,上下成直線吊裝,位于井孔中央,并在混凝土灌注前進行升降試驗,防止導管卡住。

4.3 二次清孔

導管安裝完畢后,再次檢測孔底沉渣,如沉渣厚度超過設計圖紙規定要求,可通過導管進行二次清孔。

4.4 灌注水下混凝土

1)灌注混凝土是鉆孔施工的關鍵,灌注前應探測孔底沉淀厚度,如大于設計厚度應再次清孔,直到滿足要求為止。2)混凝土采用自動計量拌合站集中拌和,混凝土運輸車運送。混凝土拌合物應檢查和易性、坍落度等指標,水下灌注混凝土的坍落度采用18～22cm。3)灌注首批混凝土時應注意:a.導管下口至孔底的距離一般為20～40cm;b.首批灌注混凝土的數量應能滿足導管埋入混凝土的深度不小于1.0 m;c.封底混凝土灌入后,應仔細檢查封底情況,確認封底成功后,進行正常灌注;d.首批水下混凝土的灌注數量采用公式V≥(πd2/4)h1+(πD2/4)HC確定。4)灌注要連續有序地進行,盡可能縮短拆除導管的時間,當導管內混凝土不滿時,徐徐地灌注,防止在導管內造成高壓空氣囊,使混凝土灌不下去或壓漏導管。5)導管提升時,要保持位置居中,根據導管埋置深度確定導管提升高度,提升后導管埋深不得小于2.0m且不得大于6m。6)在灌注將近結束時,導管內混凝土柱高度相對減小,導管內混凝土壓力降低,而導管外井孔的泥漿稠度增加,比重增大。若出現混凝土頂升困難,可在孔內加水稀釋泥漿,并掏出部分沉淀物,使灌注工作順利進行。7)為確保樁頂混凝土質量,混凝土灌注至樁頂設計標高以上1.0m。8)在灌注時,每根樁應制作不小于2組(6塊)的混凝土試件。

5 結語

樁基施工質量關系到整個橋梁結構的工程質量,樁基施工過程中,遇到預想不到的難題也是不可避免的,這就需要工程師根據具體情況,及時采取有效的處理措施。對于樁基施工中經常出現的施工質量問題必須在鉆孔過程中及水下混凝土灌注過程中予以防治,唯如此方能保質保量地完成橋梁樁基的施工任務。