■李虎張文強史磊
(1山東省華魯工程總公司山東濟寧272100;2魯南地質工程勘察院山東濟寧272100;3中國科學院大學北京100049)
礦區地質條件下高架橋樁基施工技術研究
■李虎1張文強2史磊3
(1山東省華魯工程總公司山東濟寧272100;2魯南地質工程勘察院山東濟寧272100;3中國科學院大學北京100049)
隨著經濟的不斷發展,推動了公路建設的步伐。在礦區地質條件下,對高架橋樁基進行有效的施工。本文通過對基于礦區地質條件下高架橋樁基施工中常見的問題的分析;基于礦區地質條件下高架橋樁基地基施工的影響分析;基于礦區地質條件下加強高架橋樁基施工的技術與施工的質量三個方面進行了簡單的論述。
礦區地質 高架橋 樁基施工 技術研究
隨著社會的不斷發展與進步,公路建設事業得到了蓬勃的發展,跨越礦區的高架橋也在不斷的發展與進步。但是,由于礦區地質條件的特殊性,在進行高架橋建筑的過程中,橋樁開挖的時候,會出現塌陷、滑坡移位等現象,導致了土層的側向移位。在公路橋梁建筑的過程中,鉆孔灌注施工是高架橋建筑的基礎,對施工技術要求非常的高。
礦區的地質條件多是軟土區域,軟土具有蠕變的特點,在進行樁基施工的時候,會受到開挖的影響,因此,高架橋橋樁開挖容易發生破壞樁基的現象。同時,在進行擠土樁施工的時候,打樁施工會影響到擠土的效果與周圍土體發生意外現象,并會引起鄰近樁出現撓曲的情況,有時還會發生樁基的整體移位現象,特別是具有柔韌性的樁柱與還沒有打入持力層的剛性樁柱。當高架橋建筑在軟土地基上的時候,在進行地基開挖與堆場填土的過程中,會發生地基下沉或者是水平移位的現象,直接影響到高架橋的偏位、損壞等問題,都是高架橋建筑過程中經常出現的故障。與此同時,礦區軟土還具有固結試驗中應力和測先壓縮模量的關系,它對數壓縮曲線是:ε~ε0=λIn(σ/ε0)
側壓力就是作用在樁兩側的壓力差,通常情況下,側壓力的變化范圍很大,由滑坡體在不動時候的零數值到樁周圍土體出現的最大移動數值。
被動樁與開挖面的距離不同,土體對其影響的程度就不同。當距離開挖面很近的樁與距離很遠的樁產生的最大彎矩分布的形式相同的情況下,使用樁的數量是不同的,而且相差很多。通過對樁體的極限抗拉力與拉應力的分析與研究,得出當在樁基的周圍進行開挖施工的時候,擋土墻會發生失穩的情況,嚴重破壞了樁體,影響的范圍非常的大,引發整體的樁基發生失穩情況,帶來嚴重的安全隱患。特別是在礦區軟粘土地質條件下進行施工的時候,會受到軟粘土的蠕變影響,使得土體變形和開挖工程不能同步進行,要先進行開挖施工,過一段時候以后,樁體才在土體的帶動下進行轉動、彎曲,有時會發生斷裂現象。
3.1合理的配置泥漿
鉆孔泥漿的主要成分包括:水、膨潤土、纖維素、燒堿等。在進行鉆孔的過程中,泥漿的密度高于水的密度,因此,泥漿的靜水壓大于水壓,泥漿可以在井鉆孔壁上形成泥皮,防止發生鉆孔滲流,預防發生鉆孔壁坍塌。依據在實際施工過程中的經驗,建議獎泥漿配置比設置為:水:膨潤土:纖維素:燒堿=100:7:0.007:0.003。
3.2注重樁位與垂直度的偏差
設置兩道鋼護筒的定位導向,安裝的過程中要使用全站儀進行定位,保證牢固性,在進行護筒接長的時候,不能拆除導向架。在進行施工的時候,要加強水上平臺安全性能的管理,并在平臺上安裝警示燈,防止船只的碰撞。在平臺的四周設置欄桿、安全網等,配置充足的救生圈,保證施工工作人員的安全。場地平整以后,組建專業的工作人員進行樁位的放樣,釘好十字架保護樁,做好測量復核工作,記錄稿放樣數據的備案。
3.3防止縮頸
使用鉆頭進行鉆進的時候,要結合土質的特點,在進行層次結構上選擇不同的轉盤轉速與進尺進行嚴格的控制。在進行工程的施工過程中,使用旋挖機進行挖土處理,要達設計標準以后放鋼筋籠,嚴格按照設計圖紙的要求進行施工,并要保證箍筋與主筋的焊接均勻,搭接的長度與焊縫的規范,在進行安裝的時候,要安裝護塊,保證保護層達到并制定厚度,在制作鋼筋籠的時候,要嚴格按照設計標準執行。同時,要特別的注意,當砂層鉆進入到強風化層以后,因為土層過硬,會發生鉆錐的偏斜、跳動等現象,要適當的加大鉆桿的擺動,并選擇抵擋慢速,按照設計圖紙的要求鉆鉆孔的深度。
3.4防止鋼筋籠上浮
在混凝土灌注于鋼筋籠下面的時候,如果在這個時候提升導管,會受到混凝土澆筑由導管流出造成沖擊力的現象,使得鋼筋籠上浮。并且,在進行施工的時候,很多的鉆孔的位置在巖層層理發育的基礎上,并帶有一定的傾角,在進行沖孔施工的過程中,受到了巖層傾角的嚴重影響,使得樁孔在入巖的部分發生了整體性的偏斜,容易發生卡殼現象。因此,在進行混凝土灌注的時候,要嚴格按照混凝土澆筑的標高與導管埋深的標準執行。
3.5嚴格控制混凝土灌注
接好導管以后,要將混凝土的隔水栓吊放于接近泥漿面的地方,孔低于導管之間的距離保持在40厘米左右,方便更換的排放出混凝土隔水栓。當發生停水、停電、機械故障、導管堵塞的時候,要及時的采取有效的處理措施,在第一時間恢復混凝土的灌注,并做好記錄工作。在進行灌注的時候,儲備斗中的混凝土含量要保持在1.0立方米以上,既可以預防機械發生故障,又保證了鋼筋混凝土隔水栓擠出導管后直接埋入0.8米深的水下混凝土中,方便提升、拆除導管,保證導管埋入混凝土面下1到4米之間,連續的進行關注,更好的保證工程的質量。
綜上所述,在進行礦區地質條件下的高架橋樁基施工工程的時候,鉆孔灌注樁是非常重要的施工環節,同時也是最可靠的施工基礎,并實現了由理論基礎發展到應用基礎,由經驗型轉變成科學型。但是,在進行施工的過程中,要結合工程施工的具體情況,加強對工程的管理工作,保證礦區地質條件下的高架橋樁基的穩定性,保證工程的質量。
[1]劉春波.礦區地質條件下高架橋樁基施工技術分析 [J].煤炭技術,2013(8):58~60.
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1000~405X(2016)~4~428~1
李虎(1974~),男,研究方向為專業建筑工程。