鐘 福
(新疆路橋北疆工程建設有限公司,新疆 昌吉831100)
那拉提至庫如力公路改造項目是新疆北疆路橋工程的一項重要施工內容,那拉提至庫如力公路施工段起點位于新源縣那拉提零公里山口與國道218 線交界處,終點位于省道321 線與國道217線交界處,本改造工程項目位于國道217線上,樁號為K981+772.5,主要施工內容是一座8 孔30m大橋。
本工程所處地區屬溫帶半濕區,暴雨期降水量大,冬季降雪量大,春秋季節漫長,海拔較高,對公路橋梁工程的風化與剝蝕作用較強,設計、選材與施工中需多加注意。
本工程鉆孔樁分旱地鉆孔樁和水中鉆孔樁,樁基擬采用JC—80 和JC—60 兩種沖擊鉆機分別進行水中鉆孔和旱地鉆孔樁的成孔施工。
(1)場地平整及樁位放樣
場地平整:在樁基動工之前,需要利用推土機在樁位附近平整出一塊施工平臺。為了使沖擊鉆機順暢施工,保證施工現場的安全,施工機械應平穩放置,該平臺的長度要大于10m,寬度大于5m。
樁位放樣:施工之前還需要利用全站儀直接
對樁基的位置進行精確放線,并安設保護樁。(2)護筒埋設及固孔
本工程中護筒通常選用壁厚大于8mm 的鋼板制成,長度為2m。為了保證護筒埋設位置的精確,在平整好的區域用十字線準確地標出樁中心。需要注意的是,十字線要避免在護筒埋設過程中被機械破壞。之后在標志點處用挖掘機開挖一個深坑,其深度在3m 左右,直徑要比護筒直徑大60~100m,并填筑夯實50cm的黏土。在吊放護筒的過程中,為了確保穩固,需人工輔助,同時用樁中心線核查,確保護筒與樁位中心一致。放置成功之后用黏土固定。采用沖擊鉆鉆機造孔,泥漿護壁,泥漿液面高度不低于地下水位(水面)1.5~2.0m。
(3)鉆機就位
在護筒四周用十字線標出樁位中心并用紅色油漆進行標識,本工程中用挖掘機將鉆孔機械放置就位。為了避免鉆機鉆孔時不均勻下沉,在鉆架下面要放30cm×30cm 的墊置木。之后人工用液壓千斤頂調整鉆架位移,將鉆頭中心對準樁中心,并用十字線進行校正。本工程中在樁位四周設計了排水溝和泥漿池。
(4)泥漿制備
首先根據施工現場的地形在孔位附近用挖掘機開挖一個沉渣池。泥漿性能控制指標為:相對密度1.2~1.4,黏度22~30Pa·s,含砂率≤4%,膠體率≥95%,失水率≤20%。
(5)鉆孔施工
第一步是初鉆。沖擊鉆機成孔是利用沖擊錐多次向下沖擊、劈裂、破碎孔中的泥土和石,然后利用掏渣筒取出泥土和碎石,或是將泥土和碎石懸浮于泥漿中循環流出。開始鉆孔之前,先將泥漿注入到孔內,如果孔內有水,則將泥土直接投入,然后用沖擊錐反復沖擊泥漿。開鉆之初,要控制鉆頭提升高度不超過1m,當開挖到3m之后再正常鉆孔。
第二步是鉆進。鉆進過程中,要根據施工現場的地質情況,合理控制進尺速度,在交接層處或是傾斜巖面處,采用自落方式或放慢進尺速度,避免出現偏孔現象。在鉆孔之前要一次性調制充足的泥漿,以便在出現損耗、漏失時能及時補充。鉆孔每進行5m 左右用驗孔器檢驗一次,在更換鉆頭或是接近、通過軟土、亞黏土等容易縮孔的土層時都要進行驗孔。鉆孔過程中,要做好鉆孔施工記錄。
(6)清孔
本工程采用比重不同的泥漿循環的方式清孔。清孔之前,詳細核查了樁孔的傾斜度、直徑以及孔壁的平整度,確保其符合設計要求。清孔過程中,為了避免出現坍孔,鉆孔內的泥漿面要高于地下水位1.5~2.0m。
(7)終孔檢查
測量孔的深度時,在孔口處設置一個臨時的水準點,并以此為基點,利用校正合格的鋼尺進行測量,然后利用測量的數據計算出樁基的基底高,再利用卷揚機鋼繩吊著驗孔器進行驗孔。通過檢驗,各項都符合標準規范之后,監理工程師進行驗收。監理工程師驗收合格并簽字,之后再進行下一個工序施工。
(8)鋼筋籠制作和安裝
本工程中,鋼筋骨架按照設計需要在施工現場制作,并根據實際樁長和吊裝設備來確定鋼筋籠的長度,采用16t汽車吊分節入孔。在施工過程中,先將第一節骨架入孔,利用支撐桿將第一節骨架固定在井口的中間,然后吊起第二節骨架,與第一節骨架通過機械連接的方式連接。為了確保在吊裝過程中鋼筋骨架不碰觸孔壁及孔內的控制保護層,在吊放鋼筋骨架之前要在孔口處安設四根導向鋼管。為了避免掉籠,防止澆筑混凝土的過程中出現骨架上浮的現象,鋼筋骨架吊放完成之后,利用四點固定法固定。為避免鋼筋骨架出現移動或是傾斜等問題,支撐系統對準中線。此外,沉放鋼筋骨架過程中,一旦受到阻力,要停止沉放,不能強制下放,以免造成鋼筋籠變形,出現坍塌現象。檢查下沉受阻的原因并解決之后,要重新對孔進行驗收,合格后重新吊放鋼筋籠。
(9)水下混凝土施工
在進行混凝土灌注之前,要再次清孔。本工程用導管進行二次清孔,經檢查孔口的泥漿比重符合相關設計要求、沉渣厚度滿足規范后,再灌注混凝土。混凝土到達施工現場后,立即送往儲料斗中,不得停滯。
本工程灌注混凝土采用的是常規的導管法,其中導管是由無縫鋼管制成,其直徑為0.3m,導管的接頭連接方式是螺紋加密封圈。在使用導管之前和使用一段時間之后,對導管進行相關的質量檢驗,如承壓性能、抗拉性能等。首批混凝土灌注完成之后,測量導管的深度,確保首批封底的混凝土的深度大于1m,并保證導管底部封閉完整。用混凝土灌注樁基的過程中,為了提高灌注質量,必須連續灌注,避免中斷。拆除導管要盡可能由經驗豐富的技術人員進行操作,避免出現歪拉斜吊的問題。澆筑完成之后的24h內,不得在樁基周圍10m范圍內進行鉆孔作業。
(1)結合施工現場的具體情況和設計要求,本工程水中施工平臺選用鋼管制作。
(2)為了確保水中樁基位置在設計地點,施工之前用全站儀進行精確的測量放線,并在樁基位置處安設保護樁。
(3)護筒埋設及固孔。水中樁施工的護筒具有定位和導向作用,利用護筒內的水位和泥漿的比重使孔內水壓大于外部水壓,避免了坍孔。護筒要比平臺高出30cm,其內徑大于樁內徑3m。
其他施工方法與陸上鉆孔樁樁基施工相同,在此不再一一贅述。
綜上所述,鉆孔灌注樁承載力強,適用于各種地基,因而在現代公路橋梁工程中應用范圍較廣。那拉提至庫如力公路改造項目中的鉆孔灌注樁施工技術方案應用效果良好,值得進一步推廣應用。
[1] 鄒明琦.鉆孔灌注樁技術在高速公路橋梁工程中的應用[J].城市建筑,2013(10):226-238.
[2] 李欠秋.加強建筑施工中鉆孔灌注樁技術的研究[J].城市建筑,2013(8):58.
[3] 王海洋.鉆孔灌注樁施工中常見的質量問題[J].交通世界,2013(18):212-214.
[4] 胡敏軍.鉆孔灌注樁施工質量技術控制模式的分析[J].中國新技術新產品,2013(19):64.
[5] 趙波.淺議鉆孔灌注樁的施工質量控制[J].公路交通科技:應用技術版,2013(9):71-72.