高鐵橋梁鉆孔樁施工工藝工裝創(chuàng)新應(yīng)用

張 東 青

(中鐵三局集團(tuán)有限公司，山西 太原 030001)

高鐵橋梁鉆孔樁施工工藝工裝創(chuàng)新應(yīng)用

張 東 青

(中鐵三局集團(tuán)有限公司，山西 太原 030001)

介紹了高鐵橋梁鉆孔樁施工工藝工裝的創(chuàng)新應(yīng)用，堅(jiān)持“以工裝保工藝、以工藝保質(zhì)量、以質(zhì)量保安全”的施工理念，加大工藝工裝的創(chuàng)新力度，提升施工質(zhì)量控制，創(chuàng)造好的經(jīng)濟(jì)效益，為下步工藝工裝的持續(xù)改進(jìn)提供參考。

橋梁，鉆孔樁，工藝工裝，創(chuàng)新應(yīng)用

1 鉆孔樁施工工藝

1.1鉆孔樁頂部鋼筋籠定位工藝

鉆孔樁施工中護(hù)筒直徑一般大于樁徑20 cm～30 cm，鋼筋籠安裝完成后，在樁頂部位容易出現(xiàn)偏位不居中現(xiàn)象。為了解決此問(wèn)題，設(shè)計(jì)了樁頂鋼筋籠定位卡具(詳見(jiàn)圖1)，確保鋼筋籠在護(hù)筒范圍內(nèi)居中。為適應(yīng)不同直徑的樁基，定位卡具設(shè)計(jì)成可調(diào)節(jié)式，使用時(shí)，按照設(shè)計(jì)鋼筋籠直徑尺寸調(diào)節(jié)鋼筋籠定位卡具的直徑，在最后一節(jié)鋼筋籠安裝前，將卡具安裝在護(hù)筒內(nèi)，防止鋼筋籠入孔后在孔內(nèi)移動(dòng)引起的偏位，確保鋼筋籠居中,同時(shí)保證了保護(hù)層厚度。

1.2鉆孔樁樁頭標(biāo)高控制工藝

通過(guò)利用傳感器感應(yīng)被測(cè)介質(zhì)的設(shè)備來(lái)控制鉆孔樁樁頭混凝土灌注標(biāo)高。本工藝原理是：利用設(shè)備的傳感器芯片，探測(cè)澆筑混凝土的標(biāo)高，確保灌注混凝土頂面標(biāo)高滿足規(guī)范要求，避免混凝土超灌過(guò)多或過(guò)少，即當(dāng)混凝土灌注過(guò)程中，不同的物質(zhì)到達(dá)既定的標(biāo)高時(shí)，通過(guò)固定在鋼筋籠上的傳感器發(fā)出不同層級(jí)報(bào)警，根據(jù)報(bào)警信息結(jié)束樁基混凝土灌注，達(dá)到有效控制樁頭混凝土灌注標(biāo)高。該技術(shù)也可以運(yùn)用物聯(lián)技術(shù)將灌注過(guò)程實(shí)時(shí)反饋至灌注樁施工工人手機(jī)端，有效掌握實(shí)時(shí)精準(zhǔn)的灌注頂面高度。

具體工作步驟如下。

1.2.1傳感器標(biāo)定

正式施工前，需對(duì)傳感器進(jìn)行標(biāo)定，使其感應(yīng)到被探測(cè)物質(zhì)時(shí)，顯示綠色信號(hào)，而接觸到其他介質(zhì)時(shí)，將顯示黃色信號(hào)。具體做法為：將設(shè)備傳感器插入待灌注的混凝土中先按下電源開(kāi)關(guān)鍵，再按下電腦主機(jī)的標(biāo)定按鈕，當(dāng)綠燈亮起，即標(biāo)定成功。

1.2.2傳感器安放

安裝樁基最上端的一節(jié)鋼筋籠前，用扎帶將塑料材質(zhì)的傳感器夾具固定在鋼筋籠主筋內(nèi)側(cè)，傳感器夾具安裝標(biāo)高經(jīng)過(guò)理論計(jì)算確定，確保灌注混凝土頂面標(biāo)高滿足規(guī)范要求，避免混凝土超灌過(guò)多或過(guò)少。本節(jié)鋼筋籠下放安裝時(shí)，將傳感器卡入夾具內(nèi)，連同鋼筋籠一起下放安裝至孔內(nèi)。

1.2.3混凝土灌注

樁基混凝土灌注過(guò)程中，傳感器由于進(jìn)行了標(biāo)定，傳感器在純泥漿中不會(huì)發(fā)出任何提醒，當(dāng)接近混凝土前首先接觸到泥漿與混凝土混合物(浮漿)時(shí)會(huì)閃爍黃色警示燈并峰鳴提醒，此時(shí)放緩澆筑混凝土速度；當(dāng)混凝土通過(guò)傳感器并持續(xù)包裹達(dá)到12 s～15 s以上后，提示燈由黃色轉(zhuǎn)變?yōu)榫G色峰鳴持續(xù)提示，即混凝土達(dá)到傳感器芯片位置，此時(shí)停止混凝土灌注，即可判定混凝土灌注標(biāo)高已經(jīng)到達(dá)比設(shè)計(jì)樁頂超出50 cm適當(dāng)位置，能確保灌注混凝土頂面標(biāo)高滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，避免混凝土超灌過(guò)多或過(guò)少。

1.2.4傳感器回收

混凝土澆筑完成后，將傳感器從孔樁內(nèi)傳感器夾具中拔出，沖洗干凈以備下次使用。

1.2.5采用傳感器探測(cè)工藝與傳統(tǒng)工藝的對(duì)比

在前期試用時(shí)，按照以上方法控制后，同時(shí)用傳統(tǒng)的方法進(jìn)行了復(fù)核，并經(jīng)開(kāi)挖后檢查，混凝土的控制均達(dá)到了既定標(biāo)高，效果較好。

傳統(tǒng)控制工藝通常是采用吊錘球或漏勺控制，一是效率低，二是操作人員責(zé)任心、感知程度不一，控制樁頭高低不一，誤差比較大。而采用傳感器探測(cè)工藝控制后，以設(shè)備和技術(shù)代替人工，準(zhǔn)確性和效率大大提高，而且節(jié)約成本。

1.3鉆孔樁樁頭切除成套工藝

傳統(tǒng)破除樁頭的方法是采用風(fēng)鎬逐塊破碎樁頭混凝土后，將樁頭鋼筋剝離混凝土，再將樁頭頂部處理平整，所投入的人力較多，需要的時(shí)間又長(zhǎng)，而且容易對(duì)樁頭鋼筋造成損傷。對(duì)此，采用樁頭切除成套工藝，質(zhì)量、進(jìn)度、經(jīng)濟(jì)效果明顯，具體做法如下：

1)在鋼筋加工場(chǎng)加工鋼筋籠時(shí)，在鋼筋籠的樁頭部位鋼筋、聲測(cè)管上安裝復(fù)合式套管(詳見(jiàn)圖2)，上下口封堵嚴(yán)密，避免澆筑混凝土?xí)r水泥漿漏入，消除了鋼筋與混凝土的握裹力，實(shí)現(xiàn)了鋼筋與混凝土的物理隔離，為整體吊離樁頭提供了先決條件。

2)待樁基施工完成，達(dá)到檢樁條件后，將樁頭開(kāi)挖露出，采用樁頭環(huán)切除工具三件套(電鋸、液壓劈裂風(fēng)鎬、液壓鋼筋彎曲機(jī))鑿除樁頭(詳見(jiàn)圖3)，首先確定樁頂深入承臺(tái)標(biāo)高，采用電鋸環(huán)切樁頭(為了防止鋸片損傷鋼筋籠主筋，鋸片的環(huán)切深度不超5 cm)，兩條環(huán)切縫一次成型(底片位置與樁頂標(biāo)高線重合)，避免斷樁時(shí)，損傷正式樁基結(jié)構(gòu)。

3)利用一臺(tái)油泵，同時(shí)帶動(dòng)四個(gè)液壓劈裂風(fēng)鎬，分別從樁徑的四個(gè)方向用液壓劈裂風(fēng)鎬將樁頭在環(huán)切槽處頂斷，以備整體吊離。

4)在切斷的樁頭樁體四周打眼，埋設(shè)吊離鋼筋或掛鉤，將鋼絲繩掛在鋼筋或掛鉤上，利用吊車將切斷的樁頭慢慢垂直吊離鋼筋范圍，放置在合理位置。

5)利用液壓鋼筋彎曲機(jī)將樁基深入承臺(tái)鋼筋頂部按照設(shè)計(jì)進(jìn)行彎曲(詳見(jiàn)圖4)。

此工藝所需勞動(dòng)力較少，時(shí)間較短，達(dá)到了提高工效，節(jié)約成本的目的。

2 經(jīng)濟(jì)效益

傳統(tǒng)控制樁頭長(zhǎng)度平均在2 m左右，采用傳感器控制樁頭長(zhǎng)度和樁頂鋼筋籠定位卡具后，樁頭長(zhǎng)可以控制在0.5 m～1.0 m范圍內(nèi)。直徑1 m樁基平均每根少灌1 m，節(jié)省混凝土約0.785 m3,混凝土單價(jià)按370元/m3計(jì)算，每根可節(jié)約混凝土費(fèi)用290.45元;采用樁頭鑿除成套工藝每根可節(jié)約鑿除樁頭費(fèi)200元；合計(jì)節(jié)約成本490.45元。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)橋梁鉆孔樁施工工藝工裝的創(chuàng)新應(yīng)用，取得了較好的效果，但是在今后的實(shí)踐中還需繼續(xù)改進(jìn)和優(yōu)化，尤其是鉆孔樁鋼筋籠分節(jié)下放焊接時(shí)往往出現(xiàn)不同軸現(xiàn)象，還有待進(jìn)一步的研究和創(chuàng)新，爭(zhēng)取將更多、更實(shí)用的工藝工裝應(yīng)用于高鐵橋梁施工中，以提高現(xiàn)場(chǎng)施工管理水平。

[1] 查衛(wèi)良,王定寶.橋梁鉆孔樁樁頭截除環(huán)切工藝技術(shù)應(yīng)用[J].民營(yíng)科技,2016(2)：168-170.

Innovativeapplicationofconstructiontechnologytoolingforhigh-speedbridgeboredpile

ZhangDongqing

(ChinaRailway3BureauGroupCo.,Ltd,Taiyuan030001,China)

This paper introduces the innovative application of the construction technology of the high-speed bridge bored pile, insists on the construction idea of “assembling and keeping the technology, keeping the quality of the process and keeping the quality”, increasing the innovation of the tooling and improving the construction quality control, to create a good economic benefits, for the next step process tool for continuous improvement to provide a reference.

bridge, drilling pile, technology tooling, innovation application

1009-6825(2017)29-0077-02

2017-08-07

張東青(1965- ),男，高級(jí)工程師

U443.154

A