摘 要:在公路橋梁施工中,樁基工程是基礎部分,對橋梁的承載力和穩定性有著重大影響。若施工中不注意一些技術問題的處理,將會嚴重降低橋梁樁基工程的施工質量。文章以發展公路橋梁樁基施工技術為目的,以保證公路橋梁樁基施工質量為出發點,結合樁基施工流程對樁基施工中常見的技術問題進行了分析。
關鍵詞:樁基施工;樁孔定位;質量檢測;混凝土配合比
近年來,我國公路橋梁建設投入日益增加,極大推動了我國道路建設工作,各地積極開展公路橋梁工程建設,為國民經濟發展和人們日常出行提供了便利。經幾十年公路橋梁建設事業發展,我國公路已躍居世界前列,但是從實際情況來看,樁基施工還存在很多技術問題需要注意。因此,在公路橋梁樁基施工中應當加以重視這些技術問題,嚴格落實樁基施工工藝,確保樁基施工質量。
1 公路橋梁樁工程的樁基礎
樁基礎是公路橋梁工程的重要組成部分,其施工質量對橋梁上部結構與整個公路通行的安全性有著重要影響。樁基礎是常見的一種深基礎形式,由樁基和連接于樁頂的承臺兩個部分組成。按材料劃分,主要有木樁、預應力混凝土樁、鋼筋混凝土樁、鋼樁等幾種形式;按照制作方法劃分,主要有灌注樁和沉入樁幾種形式;按照承載性狀劃分,主要有摩擦樁和端承型樁幾種形式;按照成樁時的擠土狀況劃分,主要有擠土樁、部分擠土樁和非擠土樁幾種形式。目前,灌注樁在公路橋梁施工中比較常見。灌注樁施工流程是:樁位放樣→鉆機就位→護埋設→鉆孔→清孔檢孔→下鋼筋籠→下導管→灌注混凝土→終孔→無破損檢測。下面結合以上施工工序對公路橋梁樁基施工中的常見技術問題進行了分析。
2 公路橋梁樁基施工中的常見技術問題
2.1 樁位放樣
樁位放樣主要目的是定位樁孔。根據樁的軸線放出每個樁位的十字中心線,然后用小釘釘在樁孔附近木樁上,控制樁位偏差在10mm以內,并設置醒目標識。
2.2 鉆機就位
在樁孔位置確定后,進行鉆機就位。在鉆機施工前,其要保持平衡,不出現傾斜、位移等問題。為了保證鉆孔精度,不發生偏移等問題,可以在水平、垂直兩個方向用經緯儀進行測量,控制垂直度誤差。此外,鉆頭與鉆孔也要保持良好的準確度,使鉆頭中心與護筒之間的誤差控制在15mm內。
2.3 護筒埋設
護筒一般采用剛性護筒,回轉鉆的鉆頭直徑不應大于內徑,在護筒上面位置設置一二個溢漿孔。按照樁位設置壓入護筒,要保證位置的穩定性和準確性。護筒與坑壁之間用黏土填筑、壓實,保持護筒排漿與泥漿溝之間通暢,使排漿順利。在護筒壓入過程中,將護筒的中心線與樁位線之間偏差控制在50mm內,護筒長口高出地面100-200mm,下面埋深為1m。同時,為防止泥漿沖刷孔壁引起塌方,應使孔內泥漿面高出地下水位至少1m。對于孔壁而言,泥漿起到一定的保護作用。為了制備合格泥漿,嚴格控制泥漿選材,要求黏土塑性指數在17以上,水的ph值在7-9之間,并配以膨潤土、分散劑、增粘劑,以提高泥漿的攪拌質量。泥漿制備要設置相應的儲漿池、循環池、沉淀池,每臺車的運泥漿量按照三倍的出土量計算,及時運送泥漿達到施工現場。在泥漿儲存中,不間斷的用攪拌機攪動泥漿,保持泥漿處于流動狀態,以免泥漿凝固。為保證泥漿的流動性,每天都要定期檢查泥漿的比重、含砂量,滿足護壁要求。
2.4 鉆孔
鉆孔方式有旋轉鉆機鉆孔和打擊鉆孔兩種方式。以旋轉鉆機鉆孔為例,其施工技術的具體操作如下:
第一,根據樁位安置鉆機,鉆機安裝穩固、牢固。
第二,鉆機就位后,啟動鉆機和泥漿泵。剛開始時,先使鉆盤、泥漿泵空轉一段時間,帶泥漿進入鉆桿后,才能正式進行鉆進。
第三,鉆進過程中,控制進尺,護筒刃角部位鉆進速度要慢,用堅固泥皮護壁。遇到松軟土質時,為防止漏漿,可提起鉆錐,向孔內導入一定數量粘土,再放入鉆錘進行倒鉆,堵住孔隙,保護孔壁。
第四,鉆孔中若發生漏漿等問題,及時補充,保持足夠的泥漿量。
第五,認真記錄鉆孔記錄,隨時進行設計資料和土層資料對比,若有不符,及時聯系工程師商討處理辦法。
2.5 樁基澆筑
在樁基澆筑前,進行樁基混凝土配置。在樁基混凝土配置中,合理確定混凝土配合比是關鍵。樁基混凝土一般選用普通硅酸水泥,水泥強度高于45級;根據《普通混凝土用砂質量標準及檢驗方法》中要求確定細骨料砂顆粒級配;粗骨料使用卵石、碎石等,若其中含有針片狀顆粒,其數量不得超過總量的1/10;在混合料中添加高效減水劑,若施工環境溫度在5℃下,應添加早期防凍劑。為了保證混凝土質量,要嚴控控制混凝土配比設計,合理確定水泥用量,避免出現用量過少或過多現象。水泥用量少,會降低混凝土強度,水泥用量多,可能因為水化熱引起溫度應力,造成混凝土出現溫度裂縫。為此,根據樁基工程要求,經多次試驗后才能確定樁基混凝土配合比。
樁基混凝土配合比確定后,配制樁基混凝土。進行樁基混凝土澆筑前,檢測混凝土的塌落度、和易性是否符合設計要求,確認無誤后才能正式進行樁基混凝土澆筑。在澆筑初期,將塌落度控制在14-16cm內,使導管下端形成混凝土堆,之后控制混凝土塌落度在16-22cm內。當混凝土澆筑至樁頂時,及時拔出導管。確認混凝土樁的上頂標高達到設計要求后,在樁頂垂直插入鋼筋。在樁基混凝土澆筑前,檢查灌注混凝土導管質量,要求導管直徑是混凝土中粗骨料最大粒徑的三倍或以上,通過壓力機抗拉試驗,確定導管不會出現爆裂或破損等情況。在澆筑期間,用插入式振搗棒進行振搗,以保證樁基混凝土形成良好的密實性。振搗棒可以插入混凝土中40cm左右,平移距離應小于振搗棒的作用半徑,避免出現漏振或過振情況。中途最好不要停工,應連續澆筑,以免出現斷樁。若必須停工,停工時間應小于混凝土的初凝時間。
2.6 終孔
待樁基長度達到設計要求后,即可進行終孔。進行終孔時,應注意以下幾點:第一,不能自作主張改變樁基長度;第二,不能在實際地質情況與地質勘察情況不符情況下終孔;第三,檢查終孔時的泥漿指標,具體有泥漿比重、含砂量等,待相關指標符合要求后才能進行終孔檢查。
2.7 無破損樁基檢測
無破損樁基檢測技術是一種在不破壞樁基情況下對樁基質量進行質量檢測的一種技術,既能保證樁基外形完好,又能有效檢測樁基質量。公路橋梁樁基質量的無損檢測一般采用超聲波透射法。使用該種檢測技術,通過預埋的聲測管逐樁檢測樁基混凝土質量。超聲波透射法進行樁基檢測的工作原理是:設置兩個探頭,一個負責發射、一個負責接收。通過控制發射探頭將聲測管的聲波信號發射出來,通過混凝土,由接收探頭接收。聲波信號中包含著很多聲學參數,如頻率、幅度等,這些聲學參數的不同變化能比較客觀的反映樁基混凝土內部情況,如強度、孔洞等,確定樁基混凝土質量情況。通常,聲測管預埋在樁基的鋼筋籠上,操作簡單、有效。
3 結束語
綜上所述,公路橋梁樁基施工是一個關鍵部分。為保證樁基施工質量,必須嚴把樁基施工中的一些技術問題,如樁位放樣、鉆機就位、護筒埋設、護筒埋設、鉆孔、樁基澆筑、終孔、無破損專輯檢測等,做好以上工序的技術操作工作,才能創造質量良好的樁基。
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