1. 淺談橋梁鑽孔灌注樁施工質量控制:旋挖機鑽孔灌注樁
【摘 要】保證橋梁鑽孔灌注樁質量的關鍵是施工工藝的控制。本文結合我縣徐沙河航道礙航橋梁改建工程具體實例,詳細介紹橋梁鑽孔灌注樁的施工工藝及質量控制措施。通過這些控制措施的實施,所建的灌注樁均達到設計要求,取得了較好的效果。
【關鍵詞】橋梁;鑽孔灌注樁;施工;質量控制
隨著我國交通基礎設施建設快速的發展,鑽孔灌注樁被廣泛地應用於橋梁及其它工程領域。由於鑽孔灌注樁屬於隱蔽工程,而施工的大部分又是在地下進行的,其施工過程無法直接觀察,故施工中任何一個環節出現問題,都將直接影響到整個工程的質量和進度,給投資者和社會造成經濟損失和不良的影響。因此,要求施工隊伍在施工技術措施上要強化落實,加強施工質量管理,認真控制好施工過程中每一個環節的質量,並且對灌注樁在施工過程中可能會發生的一些問題進行分析後制訂出專項施工方案、質量控制要點、質量控制主要措施,以便有效地對樁基施工質量加以控制。
1 工程概況
徐沙河航道礙航橋梁改建工程之一的高南橋,是按五級航道標准設計的橋梁,橋面長140.2米、寬10米,通航凈空為50*5米。其上部結構為變截面預應力混凝土現澆連續箱梁,全橋共一聯,跨徑組合為36m+60m+36m;下部結構為剛性實體墩,下接承台,群樁基礎。承台下共8根直徑1.5米、長47米的鑽孔灌注樁;橋台下共4根直徑1.5米、長36米的鑽孔灌注樁,樁基均為摩擦樁。冬季施工,河水水位低,樁位均在水面以上,不需築圍堰。
2 鑽孔樁施工工藝流程及技術要求
鑽孔樁施工工藝流程為:平整場地——樁位放樣——埋設護筒——鑽機就位——鑽進——清孔——吊放鋼筋籠——吊放導管——灌注混凝土——鑽機移位
2.1 樁位控制
首先布置全橋導線控制網,計算出每個墩位的詳細坐標,然後根據每個墩位的坐標測放出各個樁位,並做出鋼護筒就位安裝導向架。
2.2 護筒的製作與沉放定位
護筒具有正確引導鑽孔方向、保護孔口不坍塌及保持孔內水位(泥漿)高度以保護孔壁的作用。因此護筒必須堅固,筒底腳穩固、不漏漿。根據現場地質情況,此次工程護筒高度為1.6 m,用8 mm厚的鋼板製作,護筒內徑比樁徑大20 cm,護筒成型採用定位器,接縫要嚴密。為增加剛度,防止變形,在護筒上、下端和中部外側各焊一道加勁肋,內側用角鋼十字撐加固(沉放時割掉)使護筒不變形,護筒底腳處加1 cm厚,30 cm寬的鋼帶作為刃腳。
護筒埋設工作是鑽孔灌注樁施工的開端,護筒平面位置與豎直度准確與否,護筒周邊和護筒底腳是否緊密不透水,對成孔、成樁質量都有重大影響。埋設時,護筒中心線對准測量標定時樁位中心,並嚴格保持護筒的豎直度,其偏差控制在規范規定的1%范圍之內。護筒埋設要求准確、穩定、不變形,能保證孔內水頭穩定,保護孔壁不坍塌。施工時要始終控制鋼護筒的平面位置,使其平面偏差不超過5 cm,傾斜度不大於1%。
2.3 泥漿池的設置及泥漿制備
鑽孔採用泥漿護壁,以保持孔壁在鑽進過程中不坍塌。在岸邊設泥漿池和泥漿收集池,控制泥漿比重和黏度。使用循環泥漿水,嚴禁將泥漿排入航道中。
2.4 正循環鑽孔
鑽機安裝就位後,底座要平穩及牢固。用第一節鑽桿接好鑽錐,吊起鑽桿對准埋設好的護筒,徐徐放至地面,先空鑽然後慢慢鑽入土中,待整個鑽錐基本入土,觀察檢查正常後再鑽進。鑽孔過程中如發生斜孔、塌孔和護筒周圍冒漿、失穩等現象,要先停鑽,待採取相應措施後再鑽進。鑽孔過程中還應注意地質變化,在變化處取渣樣,編號保存。每根灌注樁鑽孔時都應連續作業,不得中斷。並如實填寫鑽孔記錄。
2.5 檢孔及清孔
孔深達到設計標高後,對成孔的孔徑、孔深和傾斜度等進行檢查,滿足要求後報請監理工程師進行檢查。檢查合格進行清孔,清孔換用比重為1.0~1.25的泥漿進行,要將孔底鑽渣、泥砂和附著在護筒壁的泥漿清除干凈。清孔約3~4小時,檢測泥漿符合設計後,停止清孔。在保持泥漿正常循環情況下,再次檢查孔深、孔徑,全合格再報監理復檢
2.6 鋼筋籠製作及吊裝
鋼筋籠在場內製作,以方便運輸。鋼筋籠骨架按設計圖紙要求下料,用卡板法綁扎鋼筋籠,骨架和鋼筋採用現場焊接,以保證鋼筋籠整體的剛度。在主筋外側每隔2米焊一道加強筋,在加強筋外側每隔2米焊一組四根定位筋。為得到滿足要求的保護層,事先在鋼筋籠四周等距離綁扎控制鋼筋籠與孔壁凈距的混凝土墊塊。安裝鋼筋籠時採用兩點起吊,待鋼筋籠豎直後,檢查垂直度,骨架進入孔口後,將其扶正徐徐下放,邊下放邊拆除內撐,注意內撐嚴禁掉入孔內。使骨架下至設計標高,定位於孔中心上,完成鋼筋籠安裝,鋼筋籠頂面採用4根加長鋼筋與鋼護筒焊接,防止施工過程中鋼筋籠上浮。
2.7 水下混凝土灌注
在鋼筋籠放入泥漿後4小時內必須澆築混凝土。混凝土灌注前,對孔底沉澱厚度進行測定,如厚度超過規定則進行二次清孔,使孔內沉澱厚度滿足規范要求,要特別檢查控制孔腳周邊沉澱厚度。
混凝土灌注採用混凝土輸送泵配合導管灌注,導管直徑為30 cm,施工時採取提升導管法、隔水採取拔球法。導管在使用前先檢查其質量,再進行拼接和沖水試驗,沖水試驗壓力應不小於施工時管壁所承受的混凝土壓力的1.5倍,試驗合格後,把導管編好號,標明尺寸。把導管放入鑽孔內,下口距離孔底約25 cm~40 cm,上口與儲存混凝土的第一次灌注混凝土料斗連接,為了增加混凝土壓力,儲料斗應盡量提高,儲料斗的容量應能滿足第一次灌注混凝土時將導管埋入混凝土中大於1 m的容量。當樁基混凝土初灌滿足要求後,可持續灌注混凝土,施工過程中採用鑽機提升導管。
當儲料斗內混凝土數量達到最低儲量要求時,馬上剪球,將首批混凝土灌入孔底後,立即測探孔內混凝土深度和導管埋置深度。混凝土灌注開始後必須保證緊湊、連續地進行,並注意控制提拔導管的速度,嚴禁將導管拔出混凝土灌注面,導管埋入混凝土深度宜為2~6米。
當混凝土頂面灌注至高出設計樁頂標高1m左右時,停止灌注,拆除導管和漏斗等設備。同時要如實填寫混凝土灌注記錄表,相關人員要簽字。
灌注混凝土時,每根樁按要求均留置3組試塊,標准養護,以檢查混凝土樁的強度。
在灌注樁達到養護要求齡期後,鑿除樁頭多餘混凝土,請徐州市建設工程檢測中心對每根樁進行樁基低應變動力檢測,經檢測均為A類樁。
3 結語
總之,鑽孔灌注樁施工方法在國內基礎工程領域中已佔據重要地位。鑽孔灌注樁成樁後常見的質量缺陷有樁身混凝土離析鬆散、裂縫、夾泥、斷樁和樁位出現偏差等。預防這些缺陷出現,就要求我們制定好灌注樁專項施工方案和質量保證措施、做好技術交底工作、控制好每一道工序的施工質量、嚴格質量驗收程序。希望本文能對類似工程起到參考作用。
參考文獻
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2. 橋梁各部位施工先後順序
橋梁主要由3個部分組成:下部結構、上部結構和附屬結構,主要施工順序也是按這三步來。
1、下部結構:
首先是基礎,包括橋墩基礎和橋台基礎,基礎形式一般有擴大基礎和樁基兩種。
橋台一般又分為重力式和輕型橋台(包括肋板台、樁柱式橋台等),一般施工順序是:
重力式:橋台基礎——前、側牆——台帽——支座墊石
輕型橋台:樁基——承台——台身——台帽、耳背牆——支座墊石
橋墩根據其類型不同略有差別,對於樁柱式橋墩直接接樁基情況(即無承台),其施工順序一般為:樁基——樁系梁(若墩不高時可能沒有)——墩身——墩系梁(若墩不高時可能沒有)——蓋梁——支座墊石
有承台情況下,樁基——承台——墩身——蓋梁——支座墊石。
2、上部結構
根據施工方法不同而有差別:
預制構件:(如存在體現轉換,即先簡支後變結構連續情況) 架設預制梁——現澆墩頂連續段——張拉負彎矩預應力索——設置永久支座,拆除臨時支座,完成體系轉換——橫隔板、濕接縫等
如是簡支結構,只需架設預制梁就行了。
現澆構件:與橋梁規模,施工工藝(滿堂支架現澆、掛藍施工、頂推法施工等)有較大關系,一般可以籠統概況為(後張法):搭腳手架(根據施工工藝不同相應變化)——綁扎鋼筋籠——現澆混凝土——張拉預應力——橫隔板、濕接縫等
3、附屬結構
包括橋面系、搭板、護欄、伸縮縫等
橋面連續——橋面鋪裝——人行道板(若存在人行道)——橋面排水——護欄——伸縮縫,橋台搭板