劉磊
摘 要:本文結合筆者在實際施工過程中,對橋梁鉆孔樁施工工藝的總結,以及一些質量通病的防治措施進行闡述。
關鍵詞:橋梁樁基;鉆孔樁;質量控制
1 概述
在橋梁施工中,基礎工程施工尤為重要,特別是樁基礎。大部分橋梁工程根據實際情況基礎均為樁基礎。本文將針對橋梁樁基礎中的機械鉆孔樁(沖擊鉆中的嵌巖樁)進行闡述。
2 施工工藝及其流程
(1)樁位放樣及場地平整
鉆機就位之前,對工作平臺進行推平、壓實,確保鉆機工作平臺穩固、無下沉和位移。測量人員逐樁進行放樣,并確保在該樁施工期間測量護樁不會受到破壞。每根樁樁位須監理工程師檢驗合格后方可開鉆。
(2)鋼護筒制作
采用10mm厚的鋼鈑制作,根據樁徑的不同,采用不同直徑的鋼護筒,規范要求鋼護筒內徑大于鉆孔樁直徑20~40cm,用直徑為1.4m、長度為2.5m的鋼護筒,人工開挖埋設鋼護筒,鋼護筒外面與原土之間也要用黏土填滿、夯實,嚴防地表水順該處滲入。頂部高出施工地面30cm。埋設準確豎直,鋼護筒頂面中心和鋼護筒底面中心位置與設計偏差小于2cm,鋼護筒豎向的傾斜度不大于1%。
(3)鋼筋籠制作
鋼筋籠嚴格按設計和規范要求制作。鋼筋籠的保護層,通過安裝砼墊塊來保證墊塊厚度不小于6.6cm。鋼筋籠主筋采用對焊,之前先進行試焊,合格后再進行正式施焊。雙面焊縫長度不小于5d,單面焊縫長度不小于10d。施焊過程中嚴禁燒傷主筋。
(4)泥漿制備
泥漿原料選用優質黏土,為了提高泥漿的黏度和膠體率,必要時在泥漿中摻入適量的燒堿或碳酸鈉,其摻量由試驗確定。泥漿相對密度控制在1.05~1.20之間,含砂率8%~4%,膠體率不小于96%。
(5)泥漿排放處理
在橋位附近路基以外設沉淀池,鉆孔樁施工時,泥漿排放用鋼管引至沉淀池,待沉淀后再運至與地方政府商妥的場地丟棄,其上層泥漿由泥漿泵抽取循環利用,不得放入河道造成環境污染。
(6)鉆孔
旋挖鉆孔鉆機就位后,報請監理工程師批準后開鉆。鉆孔作業分班連續進行,開鉆時慢速鉆進,待鉆頭全部進入地層后,再加速鉆進。鉆孔速度依土質情況的不同而隨時改變,通過挖出的物質,直觀地判斷地質情況,及時掌握地質變化情況,認真填寫鉆孔記錄表,并與鉆探資料進行核對,判明記錄。如發現與鉆探資料不符時,立即向監理部門報告。鉆孔時,根據地質情況和地下水位,適當造漿護壁,泥漿不宜太稠。孔內泥漿高度只要能滿足灌注水下砼要求即可,不必滿孔造漿,以減少泥漿數量。
(7)驗孔、清孔
鉆孔深度至設計高程后,按設計要求檢查孔深、孔徑、孔的偏斜度等,合格后即進行清孔。清孔采用掏渣法,在清孔排渣時,需保持孔內水頭,防止坍孔。灌注砼前孔底沉渣厚度不大于30㎝。不得用加深鉆孔深度的方式代替清孔。清孔后泥漿指標應在以下范圍:相對密度1.03~1.1,黏度17~20Pa.s,含砂率﹤2%,膠體率﹥98%。
(8)安裝鋼筋籠
鋼筋籠采用整體或分段利用輪胎式汽車超重機吊入樁孔,牢固定位,以免在灌注水下混凝土過程中發生浮籠現象。
(9)導管安裝
導管用Ф300mm的鋼管,壁厚3mm,每節長2.0~5.0m,配1~2節長1.0~1.5m短管,由管端絲扣、法蘭螺栓連接,接頭處用橡膠圈密封防水,使用前對導管做水密承壓和接頭抗拉試驗,以保證不漏水。
(10)灌注水下混凝土
先灌入首批混凝土,首批混凝土數量要按橋規6.5.4節內容進行計算(即V=πD2/4×(H1+H2)+πd2/4×h1),使其有一定的沖擊能量,能把泥漿從導管中排出。第一斗混凝土采用提球法進行灌注,先用一拴了鋼絲的鋼鈑堵住混凝土漏斗下口,使混凝土不能流入導管內。當混凝土裝滿后,提起鋼鈑,混凝土即下沉至孔底,排開泥漿,埋住導管口。邊澆注混凝土邊拔管。在整個澆注過程中,導管在混凝土中埋深以2~4m為宜,但不小于2m。專人用測繩測量導管埋置深度及管內外混凝土面的高差,及時填寫水下混凝土澆注記錄。利用導管內的混凝土的壓力使混凝土的澆注面逐漸上升,直至高于設計標高0.5~1m。
3 質量通病防治措施
3.1 防止鋼筋籠上浮的措施
(1)鋼筋籠上浮的原因
導管掛鉤、法蘭盤等突出部分掛住鋼筋籠,導管提升時,鋼筋籠被帶著一起上升;混凝土在接近鋼筋籠底端時,鋼筋籠由于澆筑速度上升和主筋箍筋的阻力引起混凝土產生的頂托力大于鋼筋籠的自重而被混凝土托起。
(2)防止鋼筋籠上浮的措施
盡量減少導管突出部分對鋼筋籠的影響,導管選用絲扣接頭,盡量垂直放置于孔的中心;改善混凝土的性能,確?;炷撂涠仍?00±20㎜范圍內,混凝土的和易性要好,并不產生離析,混凝土初凝時間要大于灌注時間。當混凝土灌注到接近鋼筋籠時,減緩灌注速度;灌注快接近鋼筋籠時,適當減小導管的埋置深度,待混凝土進入鋼筋籠內3~6m時,一次提升導管,使導管口位于鋼筋籠內。
3.2 樁頭質量
樁基礎樁頭位置的質量非常重要,這部分為連接樁基礎與橋梁的重要部位。所以此部分的質量必須嚴格保證。當混凝土灌注接近尾聲的時候,應超灌50~80cm。鑿樁頭:當砼強度達到70%~80%時,即可鑿去樁頭的廢棄物,鑿樁頭所剩下的樁長應不小于設計樁長,無松散物,不得鑿壞樁內主筋和箍筋。
3.3 鋼筋籠定位
鋼筋籠制作完成后,在定位安裝過程中,很難控制軸線偏移的問題。大部分鋼筋籠均在泥漿以下1m左右,人眼無法看到,更無法用儀器校正。
解決辦法:采用同直徑主筋預制同心圓主筋。利用焊接的方法將鋼筋籠圓心引到水面以上。這樣鋼筋籠位置便可在水面以上控制,需要注意的是,用來引圓心的鋼筋必須在下籠的過程中不變形。待混凝土凝固后、鑿樁頭的同時,將定位筋割掉,切忌混凝土澆筑完成后就將定位筋野蠻拆除,這樣會破壞定位成果。
參考文獻
[1]陳敏芳.橋梁鉆孔灌注樁施工質量通病原因分析及防治措施[J].科技資訊,2007(23):94.
(作者單位:大連弘澤建設工程有限公司)