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摘要:為解決橋梁工程建設(shè)中的樁基施工問題,結(jié)合某橋梁工程實際情況,對干成孔施工優(yōu)勢及施工技術(shù)、鋼筋籠制作與安裝、聲測管制作與安裝、混凝土灌注及質(zhì)量檢測進行了分析,提出不同施工環(huán)節(jié)需要注意的要點,最后經(jīng)實踐驗證了所用技術(shù)的合理性。
關(guān)鍵詞:橋梁工程;干成孔旋挖樁;成孔;鋼筋籠;混凝土灌注
0引言
在橋梁工程建設(shè)過程中,樁基礎(chǔ)施工是一道重要工序,對橋梁結(jié)構(gòu)施工有直接影響,必須給予重視。干成孔旋挖樁施工是指采用旋挖鉆機進行干法成孔,相較于傳統(tǒng)樁基施工方法,具有施工簡單、工期短等優(yōu)勢,在地質(zhì)條件簡單的情況下得到了廣泛應(yīng)用,必要時可輔以泥漿循環(huán)護壁。為保證干成孔旋挖樁施工質(zhì)量,需要結(jié)合工程實際情況,明確不同階段施工需要注意的要點。
1工程概況
某橋梁工程樁基礎(chǔ)采用干成孔旋挖樁。從現(xiàn)有地質(zhì)資料與設(shè)計圖紙可知,場地巖性包括素填土、粉質(zhì)黏土、強風(fēng)化泥巖與砂巖,以及中風(fēng)化泥巖與砂巖,成孔范圍內(nèi)沒有地下水,可借助旋挖鉆機進行干法成孔。
2成孔施工
(1)旋挖鉆由動力頭驅(qū)動鉆頭對土層實施切削破碎,然后進入鉆斗,待鉆斗裝滿后提升至孔口,通過開啟閥門即可排放土體,采用自卸車運輸,如此反復(fù),直到與孔底標(biāo)高持平。將記錄儀的各項初始值均調(diào)為零后,開始緩慢鉆進;在鉆進深度達到護筒下部1m后,開始全速鉆進;在鉆進到設(shè)計要求的標(biāo)高后,利用旋挖斗清除鉆孔底部的虛土,此后方可成孔[1]。
(2)采用干法成孔,可使孔壁順直、孔徑垂直、整個孔體保持圓順,且孔壁表面具有良好的粗糙度。
(3)干法成孔的巖芯取樣更加方便,在鉆進到中風(fēng)化巖層后,可使用筒鉆直接進行巖芯取樣。若遇到地下水或由于巖心強度相對較高而不容易折斷,則可在與筒鉆內(nèi)壁較近的頂部采用三角取芯板通過偏心加壓鉆進來取樣,促使鉆孔中的巖心發(fā)生斷裂,同時將其緊緊卡住,確保鉆孔中的巖心順利取出。
(4)鉆孔開始前,適當(dāng)調(diào)整鉆機鉆桿,使其保持垂直且位置準確,避免因鉆桿晃動導(dǎo)致樁位偏移。在初始鉆機過程中,鉆桿應(yīng)始終保持垂直,且進尺緩慢,避免鉆桿發(fā)生太大晃動。另外,在鉆孔時還應(yīng)采取有效措施避免雨水倒灌,常用方法為在護筒埋設(shè)過程中使護筒頂端比地面高出30~50cm[2]。
(5)鉆孔施工必須保持連續(xù),若因故停機應(yīng)立即提鉆,以免長時間停鉆導(dǎo)致孔壁坍塌而埋鉆,在鉆孔完成后盡快進行混凝土澆筑,如果無法及時澆筑,則需在孔口處設(shè)置蓋板,以免發(fā)生安全事故。再次開鉆之前,要對孔深進行檢查,確認是否發(fā)生塌孔等現(xiàn)象。
(6)連續(xù)鉆進時,要經(jīng)常性檢查現(xiàn)場地質(zhì)情況,在進入砂層與礫石層時,應(yīng)對實際鉆進速度予以嚴格控制,采用低速慢進,以免發(fā)生塌孔。另外,在成孔后應(yīng)及時做好清孔工作,為之后的鋼筋籠下放等施工做好準備[3]。
3鋼筋籠制作與安裝
(1)鋼筋到場后,要對其外觀、規(guī)格、品種與級別進行檢查,同時開展必要的力學(xué)抽檢,以確保鋼筋質(zhì)量滿足要求。經(jīng)抽檢合格的鋼筋統(tǒng)一在加工棚中進行加工,加工棚的場地應(yīng)做好硬化處理,并修建完善的排水系統(tǒng)。
(2)利用槽鋼與鋼板通過焊接制作胎具,其中底梁由兩根槽鋼制成,其間隔距離按50cm控制,通過鋼筋焊接相連;在底梁的其中一端沿垂直方向焊接鋼板,鋼板厚度應(yīng)達到0.5mm以上;在胎具的大樣板上,利用油漆畫出加強筋的外部輪廓和每根主筋的具體位置;底梁安裝完成后,在每節(jié)鋼筋骨架上均設(shè)置弧形板,即厚度為10mm的鋼板,同時在弧形板上與大樣板主筋相對應(yīng)的位置設(shè)立凹槽,經(jīng)校正確認無誤后,與底梁通過焊接相連。在各道胎具的相同一側(cè)設(shè)置加強箍筋,然后按照凹槽進行箍筋與主筋的焊接,將胎膜上所有主筋均焊接完成后,將鋼筋骨架滾動到下一段1/3處,如此往復(fù),直到整體焊接完成。將鋼筋骨架滾出以后,吊起骨架,放到支架上,將盤筋套入,根據(jù)設(shè)計要求的位置放置螺旋筋并綁扎牢固,在點焊牢固后,安裝聲測管。在加工首個鋼筋骨架的過程中,每完成1/3弧到下一段弧的焊接后,都要和大樣板上主筋所在位置進行核對,完成焊接且核對確認無誤后,方可開始批量加工。
(3)鋼筋籠加工應(yīng)分段分節(jié)地進行,以現(xiàn)有吊裝能力為依據(jù)確定每節(jié)鋼筋籠的長度,鋼筋籠加工必須嚴格按照配料單實施,不可隨意更改具體的制作方式。在下料之前,先將鋼筋拉直,再按照編號加工下料,同時做好分類排放。鋼筋籠加工要在專門的胎具上進行,鋼筋之間的距離需使用兩個以上定位夾確定,不可通過手扶的方式來確定鋼筋間隔距離,確保主筋與箍筋軸線之間的距離與平順度達到規(guī)范及設(shè)計要求。
(4)螺旋筋一般安裝于主筋外側(cè),纏繞緊密,按梅花形點焊或通過綁扎與主筋相連,一般先通過點焊和主筋固定,再利用綁絲進行綁扎。將螺旋筋安裝完成后,應(yīng)使用標(biāo)準卡具實施檢查。
(5)加強筋一般安裝于主筋內(nèi)側(cè),其中第一道加強筋和承臺底部之間的距離按40cm控制,最后一道加強筋設(shè)置在鋼筋底面上部10cm,中間部分的加強筋按照從上到下的順序以2m的間隔距離設(shè)置。加強筋和主筋之間通過電弧焊相連,焊接必須牢固,并嚴格控制電流大小,防止燒傷主筋。
(6)將鋼筋籠運輸至現(xiàn)場樁位的過程中應(yīng)注意避免撞擊變形,在安裝鋼筋籠之前還要借助探測裝置進行探孔,避免下放鋼筋籠的過程中發(fā)生意外。鋼筋籠下放可借助汽車吊進行,下放過程中要注意避免和孔壁發(fā)生碰撞,若下放困難,應(yīng)盡快查明原因,切不可強行插入。將鋼筋骨架安裝到位后,其頂面與底面標(biāo)高誤差均不能超過±5cm。
4聲測管制作與安裝
聲測管采用內(nèi)徑為50mm、壁厚為1.2mm的鋼管。聲測管的數(shù)量與布置都要嚴格按照設(shè)計要求確定。在鋼筋籠加工制作的過程中,將聲測管安裝于鋼筋籠上,將其下端封閉,并在上端加蓋,清除管內(nèi)雜物。聲測管和鋼筋籠之間可通過綁扎,防止連接部位發(fā)生斷裂或堵塞;聲測管連接部位應(yīng)保持光滑,沒有漏水情況。聲測管的管口應(yīng)比樁頂略高100mm,同時每個聲測管的管口實際高度應(yīng)保持一致。聲測管安裝完成后,應(yīng)做到橫平豎直,避免堵塞。
5混凝土灌注
(1)將鋼筋籠安裝到位后開始混凝土灌注,盡可能縮短鉆孔放置時間。對于采用干法成孔的樁孔,主要利用垂直導(dǎo)管進行混凝土灌注,憑借混凝土的反壓作用對混凝土進行振搗,使其達到密實。
(2)混凝土灌注使用鋼管,按3m的長度進行分節(jié),并配備長度為1~2m的短管,孔底導(dǎo)管長度應(yīng)達到4m。接頭處采用橡膠密封圈進行連接,導(dǎo)管內(nèi)壁應(yīng)保持圓順,同時結(jié)合孔深編號按照從下到上的順序?qū)?dǎo)管吊放到鉆孔中,使用夾具對其進行固定,以免與鋼筋骨架之間發(fā)生卡掛。
(3)混凝土通過導(dǎo)管到達樁孔底部后,因落差相對較大,會使樁底部產(chǎn)生很大沖擊力,進而產(chǎn)生振動,促使樁孔中部分礫石層與砂層發(fā)生脫落,導(dǎo)致塌孔。對此,需在第一斗混凝土灌注開始前在導(dǎo)管中設(shè)置一個空心橡膠球,并在球內(nèi)充氣,以便在混凝土下落過程中起到一定緩沖作用,減慢其下落速度。
(4)為了使樁頭處混凝土達到密實,混凝土灌注結(jié)束后采用吊車將導(dǎo)管提起,使其上下活動,將混凝土振搗密實,并將導(dǎo)管緩慢提出,確保樁頭處的混凝土達到密實,保證樁頭質(zhì)量。在整個灌注施工中必須嚴格做好記錄。
6質(zhì)量檢驗
干成孔旋挖樁施工完成后,采用儀器測量、檢查施工記錄、探籠和測繩等方法對全部樁孔參數(shù)予以嚴格檢測:對于孔徑、孔深,要求不小于設(shè)計規(guī)定;對于位移,要求群樁不超過100mm,單排樁不超過50mm;對于傾斜度,要求不超過孔深的0.5%;對于樁底沉渣厚度,要求不超過200mm。
7結(jié)語
干成孔旋挖鉆工藝在該橋梁工程中得到成功應(yīng)用,成孔質(zhì)量良好,為之后的鋼筋籠下放及混凝土灌注施工奠定了良好的基礎(chǔ),可為類似橋梁工程的干成孔旋挖鉆施工提供技術(shù)參考。
參考文獻:
[1]林澤昱.路橋施工中干成孔旋挖樁施工技術(shù)探討[J].工程技術(shù)研究,2021(4):55-57.
[2]張彩華.淺談橋梁施工中的干成孔旋挖樁施工技術(shù)[J].黑龍江交通科技,2020(9):157-159.
[3]田國寧.關(guān)于橋梁施工中的干成孔旋挖樁施工技術(shù)[J].工程建設(shè)與設(shè)計,2020(2):166-167.
作者:劉精龍 單位:張家口路橋建設(shè)集團有限公司