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摘要:大直徑鉆孔樁施工技術對提高路橋施工質量具有顯著的作用,隨著理論研究的深入、工程實踐活動的持續(xù)開展,現(xiàn)階段大直徑鉆孔樁施工技術已取得廣泛應用。文章以某公路大橋工程為背景,重點對其大直徑鉆孔樁施工技術展開探討,以供參考。
關鍵詞:公路橋梁;大直徑鉆孔樁;施工技術
1工程概況
某公路大橋工程項目線路全長42km,沿河路段橋梁全長1300mm,重點建設內容包含30m預應力現(xiàn)澆箱梁南引橋、裝配式預應力混凝土小箱梁北引橋、98m+270m懸索橋,墩臺基礎結構采用鉆孔灌注樁,含多種樁徑控制標準,即1.0、1.25、1.5、1.8、2.2、2.5m。以旋挖鉆為主要施工設備,組織鉆孔樁的施工作業(yè),泥漿護壁,并灌注水下混凝土,構成完整、穩(wěn)定的樁體結構。
2施工準備
以設計圖紙為準,布設基線控制網(wǎng),測定樁位。全面清理施工現(xiàn)場的雜物,針對軟土采取換填措施,并適度夯實,以提高鉆孔樁施工現(xiàn)場的平整性、穩(wěn)定性。針對鉆孔場地陡坡的情況,應將其挖成平坡,再進行下一步施工,根據(jù)施工物資的運輸需求,修筑施工便道。
3大直徑鉆孔樁施工技術分析
3.1埋設護筒
鉆孔前應將孔口護筒埋設到位,要求該裝置的內徑大于鉆頭的直徑,應大于40cm;相較施工水位或施工現(xiàn)場的地下水位,到位后的護筒頂面宜高出2m。(1)在旱地或淺水段埋設護筒時,需針對性考慮現(xiàn)場地層條件,黏性土、砂類土的護筒埋設深度分別需達到1m以上、2m以上。(2)若現(xiàn)場為松軟狀的表層土,考慮護筒的穩(wěn)定性要求,應確保其埋置在堅硬密實土層中的深度達到0.5m。(3)在岸灘上組織護筒的埋設作業(yè)時,重點處理區(qū)域為護筒四周,向該處回填適量黏土,分層夯實到位,避免護筒出現(xiàn)失穩(wěn)等情況。(4)精準控制護筒頂面中心位置,相較設計樁位,兩者產生偏差不宜超過5cm,垂直度偏差不可超過1%。
3.2鉆機就位及鉆孔
(1)綜合考慮鉆機性能、施工現(xiàn)場的地質條件,以合理的方式安排鉆機就位,底架呈水平狀態(tài),不可出現(xiàn)局部沉陷、偏位等問題。鉆頭中心與孔位中心重合,兩者偏差應不超過2cm。待鉆架安裝到位且起吊系統(tǒng)配置工作完成后,吊起鉆頭,緩慢向下放置護筒。(2)各地質層的特性存在差異,應遵循因地制宜的原則,根據(jù)地層特性合理調整作業(yè)方法,如鉆頭類型、鉆進壓力、泥漿比重等。(3)鉆孔工作量較大,各班組在交接班時應加強溝通,相互交流施工中遇到的問題。鉆孔期間,檢測數(shù)據(jù)并完整記錄,以作為質量分析的依據(jù)。隨著鉆孔深度的增加,遇地層變化的區(qū)域時,隨即撈取樣渣,經分析后,判斷其地質特性[1]。(4)鉆孔作業(yè)具有擾動性,鉆孔時詳細觀察主機及支腳所在處地面的實際情況,若存在沉降或其他異常狀況,應及時采取處理措施。待鉆進至指定深度后,對孔深、孔位、孔徑等進行全面檢查,確保無誤。(5)鉆孔時若發(fā)生鉆桿跳動、機架晃動等情況,需隨即暫停鉆進作業(yè)。隨著鉆進施工進程的持續(xù)推進,待進尺深度滿足要求后,應在原地正向空轉數(shù)圈,清理螺桿上的積土,經此操作后再停止旋轉,緩慢向上提升鉆桿。待鉆桿完全被提出鉆孔后,隨即使用合適尺寸的鐵板或其他具有穩(wěn)定性的材料覆蓋鉆孔,隔絕外部環(huán)境,避免因雜物進入其中導致鉆孔堵塞。
3.3鉆孔要求
鉆孔施工過程中,鉆頭與鉆桿應維持穩(wěn)定狀態(tài),其與護筒中心的偏差不宜超過5cm。以前期測量放樣結果為準,精準控制開孔的孔位,確保成型的孔壁具有順直、穩(wěn)定的特點。相比護筒底腳,孔內水位需在其0.5m以上,或滿足孔內水位高于地下水位1.5~2.0m的要求。鉆孔過程中,在沖擊鉆進取渣和停鉆時,需隨即向孔內補充適量的水分,或根據(jù)實際情況補充泥漿,以便維持孔內水頭高度的穩(wěn)定性。
3.4第一次清孔
鉆孔工作落實到位后,使用檢孔器檢孔,確??讖?、孔深等指標均滿足要求。第一次清孔應將孔內的泥漿完全抽出,沉渣厚度小于20mm,泥漿的含砂率小于2%,比重不超過1.1,黏度17~20Pa•s[2]。
3.5鋼筋籠的制作安裝
(1)提前在指定加工廠制作鋼筋籠,主筋間采取焊接措施,相鄰接頭斷面的間距至少達到1.5m,各斷面接頭數(shù)量不超過50%。待節(jié)段鋼筋籠加工成型后,分別進行編號,分類將其堆放到位。加強對鋼筋籠的防護,每2m設置襯墊,避免鋼筋籠直接與地面接觸(兩者距離保持在5cm)。加蓋防雨布,避免在雨水等外部環(huán)境因子的作用下,出現(xiàn)鋼筋籠銹蝕等質量問題。(2)以圖紙要求為準,有序布設聲測管,經焊接后將聲測管與鋼筋籠的主筋穩(wěn)定連接?;炷凉嘧⑹┕ず螅艿廊孕璞3滞〞车臓顟B(tài),為了達到該效果,施工期間應采取管口防護措施,即管口宜高出樁頂100mm以上,避免雜物落入其中。待檢測管安裝到位后,向內部注水,使用鋼板穩(wěn)固密封上、下端口,避免泥漿或其他雜物進入管內。(3)鋼筋籠的制作與安裝是一項精細化較高的工作,需根據(jù)要求合理選用質量達標的材料,由專業(yè)的工作人員嚴格按照規(guī)范進行加工,逐節(jié)制作質量達標的鋼筋籠。鋼筋籠主筋與加強箍筋需穩(wěn)定焊接于一體,制作成型后,應進行全面的質量檢驗。滿足要求后,利用平板車將成型的鋼筋籠轉運至指定施工樁位處,并利用汽車吊將其吊裝到位。在鋼筋籠吊裝后,要求其平面位置偏差不超過10cm,底面高程偏差不超過±10cm。經前述施工后,在鋼筋籠外側對稱布設墊塊,利用該結構控制鋼筋保護層的厚度。(4)混凝土澆筑施工過程中,易出現(xiàn)鋼筋骨架上浮的情況,為避免此問題,提前在鋼筋籠上端布設吊環(huán)或穩(wěn)定安裝固定桿,以維持鋼筋籠的穩(wěn)定性。隨著混凝土灌注施工進程的推進,待其頂面距鋼筋籠底部約1m時,在原灌注方式的基礎上適當降低速度,做到緩慢灌注。隨著混凝土灌注量的增加,其上升至距離鋼筋籠底口4m以上的位置時,可提升導管,待管底口高于骨架底口2m以上,可恢復至正常的灌注速度,完成剩余的灌注作業(yè)[3]。
3.6導管安裝
導管選用Ф30mm鋼導管,在使用前組織質量檢驗,要求其內壁具有光滑、圓順的特點,接口具有嚴密性。為了全面保證導管的質量,在使用前應進行試拼,并組織試驗,以判斷導管的水密性、承壓型、接頭的抗拉性能,若無誤則進行有序編號,以便后續(xù)安裝使用。導管安裝到位后,檢測軸線偏差,要求不超過孔深的0.5%且最大不可超過10cm。導管長度的控制無明確的要求,具體可根據(jù)孔深、工作平臺高度。在導管接頭法蘭處增設錐形活套,可選用具有可靠性、靈活性的螺旋絲扣型接頭,并適配防松裝置。導管所處位置以鉆孔中央為宜,先組織升降試驗,若無誤則進入混凝土澆筑施工環(huán)節(jié)。根據(jù)導管被混凝土填充后的重量和摩阻力,適當調整導管吊裝升降設備的運行參數(shù),使其性能與實際環(huán)境相適應,且留有安全儲備,避免出現(xiàn)異常狀況?;炷翝仓┕な褂玫街Ъ苎b置,以型鋼為原材料制作形成,用于支撐懸吊導管,在其上部放置混凝土漏斗。待導管安裝到位后,要求其底部與孔底的距離應為250~400mm。
3.7二次清孔及灌注水下混凝土
第一次清孔后,并未立即灌注水下混凝土,在此期間易受多方面因素影響,再次出現(xiàn)孔內雜物堆積現(xiàn)象,需組織二次清孔作業(yè),使孔內的各項指標均滿足要求。首批混凝土灌注施工中,嚴格控制混合料的數(shù)量,要求其可滿足導管的特定埋深要求。澆筑施工期間,導管的提升和下降均應遵循緩慢的原則?;炷凉嘧⑹┕と鞒讨校瑢Ч苈裆钜?~6m為宜,合理協(xié)調作業(yè)內容,縮短拆除導管的間斷時間,每根樁的澆筑時間應控制在8h以內。(1)導管接頭處需具有嚴密性,避免發(fā)生漏水的情況,導管穩(wěn)定在孔中央,進行升降試驗,再根據(jù)試驗結果合理灌注混凝土。安裝時應嚴格控制導管的長度,灌注過程中適時拆除導管,并及時做好記錄。(2)根據(jù)配合比拌制混凝土,出廠后及時運至現(xiàn)場,加強對坍落度、和易性的檢查,不達標的材料均不可投入實際施工中。(3)混凝土澆筑作業(yè)應具有連續(xù)性,根據(jù)現(xiàn)場施工需求由拌和站及時生產混凝土,裝車后由車輛按照既定的路線高效運輸至現(xiàn)場,車輛行駛應保持勻速的狀態(tài),為現(xiàn)場提供充足的混凝土,避免出現(xiàn)停機等料的現(xiàn)象。(4)混凝土灌注施工量較大,所需時間較長,為了避免混凝土在未使用前便凝結,可摻入適量的緩凝劑,有效延遲凝結時間。(5)混凝土灌注期間,應加強對混凝土頂面標高的檢查,根據(jù)檢查數(shù)據(jù)推算導管的埋深,及時拆除特定長度的導管,全過程中導管埋深應穩(wěn)定在2~6m。在灌注首批混凝土時,要求導管下口距樁底20~40cm。在灌注期間,應適當增加混凝土壓力,以保證密實性;以設計樁頂高程為參照基準,混凝土澆筑的終止高度應超過該值1m。(6)若孔內有漿液溢出,應將該部分引流至相鄰護筒內,以免因流向外界造成環(huán)境污染。實際樁頂標高可略高于設計值1.0m,待混凝土達到強度要求后,及時清理多余部分,保證樁身的完整性。(7)混凝土澆筑施工前,應堵塞聲測管的上端,樁檢工作結束后,對聲測管做密封處理。利用水泥砂漿灌滿,使其具有足夠的密實性。
4結語
綜上所述,在公路橋梁的大直徑鉆孔樁施工中,通過科學施工技術的應用,可提高樁基的施工質量,為橋梁施工創(chuàng)設良好的條件,以達到提質增效的效果。在后續(xù)的類似工程中,有關施工人員應優(yōu)化施工技術,不斷提高施工質量,充分發(fā)揮施工技術的應用優(yōu)勢。
參考文獻
[1]白潔.橋梁大直徑鉆孔樁施工技術應用[J].交通世界,2020(33):68-69.
[2]黎健,陳凱.橋梁大直徑鉆孔樁施工技術應用分析[J].黑龍江交通科技,2020(9):226-227.
[3]趙麗娜.高速公路橋梁大直徑鉆孔樁施工技術研究[J].中華建設,2020(4):174-175.
作者:劉春生 單位:中交四公局第二工程有限公司