彭少知
(南平高速建設有限公司,福建 南平 353000)
灌注樁按成孔方式可分為鉆孔灌注樁、人工挖孔灌注樁和沖孔灌注樁。在大橋的鉆孔灌注樁施工中,可能會遇到水上鉆孔灌注樁施工,對施工技術提出了很高的要求,施工中必須充分考慮不同環節的施工要點。
大橋位于南平市延平區某段閩江上,大橋中間于河道中央的某小島落地后分成兩部分:小島以南為南汊橋,小島以北為北汊橋。大橋全長約1.7 km:其中跨越閩江主橋長839.5 m(分南汊橋513.5 m,北汊橋326 m),中間在小島落地100 m。4#、5#主橋墩基礎均采用左右幅分離式高樁承臺結構,每個承臺下設4根直徑2.5 m長28 m鉆孔灌注樁,單個承臺平面尺寸為9.6 m×9.6 m,厚度4.0 m,承臺頂面標高61.5 m,水深9.0 m。主墩承臺大部分位于常年水位以下,而該橋水位的深淺受下游水口水電站泄水、蓄水影響,電站排蓄水橋位處正常情況下的水位高差變化為2 m,汛期水位變化可達6~8 m,水流流速受洪水影響較大。橋梁130 m主跨設置通航孔,滿足雙向IV通航要求?,F結合該工程實際情況,對其水上鉆孔灌注樁施工的施工要點做如下分析。
樁位放樣經復測確認無誤后,將導向架設置在施工平臺上使鋼護筒沿導向架的軸線下放,然后對樁位和護筒垂直度進行檢查,確認滿足要求后利用振動錘對鋼護筒進行下沉,到鋼護筒不再下沉位置,由于上層是砂層和全風化層,所有為避免坍孔,需在沖孔時做好護筒跟進,使鉆孔順利與安全完成。護筒垂直度會對成樁垂直度造成直接影響,沉樁時必須做好垂直度檢查,并根據檢查結果及時調整。在不會是護筒發生彎曲和變形的基礎上,應盡量延長護筒,護筒的埋設應到達設計標高。
裝機采用吊機也可使用移動裝置在樁孔處就位,樁機就位后,檢查基座是否水平,確認合格后將沖擊錘吊起,確保沖擊錘的中心和樁的中心處于同一垂直線,然后對鉆機進行固定。成孔時,不可移位,將偏差控制在25 mm以內。
通過對現場地質條件與實際施工條件的綜合考慮,該工程成孔施工采用沖擊鉆機進行,同時通過正循環將鉆渣排出,并起到一定程度的護壁作用。為使成孔順利完成并達到質量要求,需注意以下幾項要點。
(1)沖孔時隨時檢查轉向裝置,確保其轉向保持靈活;在沖進至一定深度以后做好清孔,使成孔順利完成,完成清孔后還要對泥漿性能進行檢測,確認能否達到要求;沖孔時可在鋼絲繩上作出明顯的標記來控制起錘的高度,并按照設計要求與規范進行操作。
(2)成孔時要做好各項記錄,及時撈取鉆渣進行鑒定。待巖層到達微風化巖面后,應撈取鉆渣拱相關部門鑒定,以確定樁基入巖的標高。
在孔深達到要求后,由監理工程師開始驗收,內容包括鉆孔深度、鉆孔直徑、鉆孔傾斜度等。清孔方法以換漿法為主,清孔后孔底沉渣厚度不能超過50 mm,且泥漿的各項性能指標都要滿足灌注要求??紤]到在灌注開始前需要用很長的時間進行鋼筋籠吊裝及導管安裝,所以在灌注之前還要進行必要的二次清孔。
先在場地進行下料,然后分節制作,主筋用鐓粗直螺紋套筒相連。制作好的鋼筋籠利用平板車運到現場,再用吊車起吊并接長。為避免鋼筋籠發生變形,需在每一節鋼筋籠的端頭處設置角鋼箍,并在內環的加強圈部位使用鋼筋焊接成十字支撐,將鋼筋孔起吊到鉆孔的孔口處之后,將其割除。
(1)所有進場的鋼筋都要具備質保書,并在進場后進行各項工藝檢驗,經檢驗確認合格后才可使用;如果鋼筋不滿足國家標準,應立即退貨;鋼筋的質量、規格與尺寸都要滿足設計要求,對主筋進行制作以前要做好必要的除銹和調直。制作在現場嚴格按照要求進行,若需要分節加工,則相鄰的主筋需要在同一截面上沿長度方向錯開主筋直徑30倍的距離,同時同一截面中接頭數量不可超出50%。另外,為避免對鋼筋籠進行吊裝時發生變形,可在鋼筋籠中進行十字架的焊接。
(2)成孔檢驗合格后,方可開始安裝鋼筋籠。所有鋼筋接頭都應為機械接頭,將第一節吊入到鉆孔以內后,對其上接頭與護筒相連,然后對第二節進行安裝,和上一節保持對其,用套筒擠壓相連。在下放鋼筋時,鋼筋籠應始終處于孔位中心,同時下放的速度應緩慢,避免對孔壁造成損傷。將鋼筋籠安裝好后,用定位筋與吊筋固定,以免發生偏移與上浮。
(3)為便于成樁質量的檢測,需在鋼筋籠中設置聲測管。在下放鋼筋籠以前,需要向聲測管中灌水,這樣是為了避免水壓差較大導致聲測管發生變形,對樁基檢測造成影響。聲測管應保持順直,且接頭可靠,和鋼筋籠之間通過焊接固定,對上下端做好密封。
水下混凝土灌注使用螺栓卡式導管進行;在使用導管以前與施工過程中都要進行嚴格的質量檢查,確認水壓、規格和拼接等能否達到要求;在連接導管的過程中,需在中間設置密封夾,并將連接盤上緊,以免漏氣;在吊放的過程中,保證位置居中且軸線保持順直,防止和鋼筋籠發生接觸。將導管安裝好以后,開始二次清孔,到孔底沉渣厚度與泥漿的各項技術指標都達到要求后,對球塞與上漏斗進行安裝。
(1)混凝土的拌制應嚴格按照要求使用自帶自動劑量功能的攪拌機完成,水和外加劑的計量應準確無誤,且攪拌時間充足;拌和好的混凝土要有良好流動性與和易性,坍落度應處在18~22 cm范圍內;為有效延長混凝土初凝時間,可加入適量的緩凝劑。該工程樁基灌注用混凝土均為商品混凝土,可直接用罐車運輸到現場,保證混凝土的質量及施工性能。
(2)灌注開始后,先將漏斗灌滿,然后外加一個儲料斗進行同時下料,使第一次下料以后導管的埋深達到1 m以上;在初灌完成后,立即對導管的埋設情況進行檢查。
(3)灌注施工中,應隨時對導管的埋設情況進行檢查,并根據檢查的結果及時拆管,在提升導管的過程中應注意防止和鋼筋籠之間發生卡掛,同時防止混凝土從漏斗的頂部溢出,導致泥漿中混入大量水泥而變稠,影響測深結果的準確度。
(4)每次提升導管時都要對導管的實際埋深、灌注混凝土方梁與鉆孔中混凝土液面高度等進行記錄,并以灌注混凝土方量為依據,對導管埋深進行計算校核,以確定是否和實測相符,以免由于誤測將導管超拔而產生斷樁;對于埋管的深度,應嚴格控制在2~6 m以內,而且將導管拆除以后,也要有2 m以上的埋深。混凝土的灌注必須連續且緊湊,中途不允許停止,應一次性完成整個樁柱的混凝土灌注。完成灌注時,混凝土的液面要比樁頂處的標高高出50 cm。
鉆孔灌注樁是橋梁常用樁基類型,水上鉆孔灌注樁施工有其獨特的難點,需在施工中把控好各項要點。該工程所用水上鉆孔灌注樁施工技術合理可行,不僅能使施工順利完成,而且還能保證樁基質量,可為類似工程提供參考借鑒。