【摘要】本文結(jié)合京杭運(yùn)河特大橋跨北環(huán)線樁基、承臺(tái)施工實(shí)際情況,對(duì)樁基施工技術(shù)與承臺(tái)施工技術(shù)進(jìn)行具體分析與探討。
【關(guān)鍵詞】橋梁工程;樁基;承臺(tái);地質(zhì);技術(shù)
新建寧杭鐵路客專(zhuān)線與既有北環(huán)線的交角為79度,跨既有北環(huán)線京杭運(yùn)河特大橋DK241+563.84~DK241+611.84(既有線里程K203+030-K203+130)主墩(615#、616#)樁基分別為12-Φ1.25m鉆孔樁,采用排列布置。以下將對(duì)該工程樁基、承臺(tái)施工的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析:
1、樁基施工關(guān)鍵技術(shù)
在615#承臺(tái)靠近鐵路一角距軌道中心距離為11.5m,侵入到路基坡腳。最近鉆孔樁位中心距離軌道中心為12.9m,在鉆孔樁施工前需進(jìn)行加固防護(hù)。同時(shí),在鋼管樁的頂部搭設(shè)一道工字鋼縱橫梁,以此發(fā)揮承重作用;在鋼管之間設(shè)置橫向的聯(lián)系,平臺(tái)中鋪設(shè)枕木、軌道等,加裝鉆機(jī)完成鉆孔樁的施工過(guò)程,為整個(gè)工程項(xiàng)目奠定基礎(chǔ)。
1.1 粉細(xì)砂地層的施工
在粉細(xì)砂地層條件下完成鉆孔施工,可能面臨泥漿滲漏或者孔壁坍塌問(wèn)題。因此在本工程施工過(guò)程中,粉細(xì)砂層的覆蓋較厚,雖然采用打入長(zhǎng)鋼護(hù)筒的方法,但是對(duì)護(hù)壁效果不盡理想;再加上考慮經(jīng)濟(jì)因素問(wèn)題,鋼護(hù)筒底部沒(méi)能覆蓋到粉細(xì)砂層的底部。在鉆孔施工過(guò)程中,主要采取以下幾點(diǎn)措施:
。1)泥漿性能的優(yōu)化。有關(guān)泥漿性能的問(wèn)題,主要因素在于其密度、膠體率以及粘度等,在本工程施工,選用膨脹土造漿方式,但是漏漿現(xiàn)象沒(méi)能完全避免;隨后改為按照比例加入水泥、燒堿以及鋸末等,以此確保泥漿發(fā)揮良好的護(hù)壁效果,并且注意在施工全過(guò)程強(qiáng)化泥漿的各項(xiàng)參數(shù),效果良好。
(2)避免鋼護(hù)筒振動(dòng)問(wèn)題。在本工程施工過(guò)程中,雖然泥漿的各項(xiàng)指標(biāo)已經(jīng)符合要求,但是孔內(nèi)泥漿面突然下降2-3cm,經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)原因分析,主要考慮鉆機(jī)固定力不足問(wèn)題,因此引發(fā)較大的晃動(dòng),造成鉆孔平臺(tái)發(fā)生振動(dòng)現(xiàn)象,然后通過(guò)連接系統(tǒng)傳遞到鋼護(hù)筒中;通過(guò)采取固定措施,提高鉆機(jī)穩(wěn)定性,并且將鋼護(hù)筒與鉆孔平臺(tái)的聯(lián)系放開(kāi),沒(méi)有類(lèi)似問(wèn)題產(chǎn)生。
1.2 泥巖地層的施工
一般情況下,泥巖地質(zhì)遇到水后產(chǎn)生風(fēng)化作用,進(jìn)而產(chǎn)生粘性較強(qiáng)的膠狀物,粘貼在鉆頭中,增大了鉆桿的扭矩,給進(jìn)尺帶來(lái)一定難度,甚至對(duì)鉆桿產(chǎn)生破壞。因此結(jié)合工程實(shí)際情況,可采取以下防護(hù)措施:
。1)采取“擴(kuò)孔鉆進(jìn)”施工技術(shù),先利用 0.8的鉆頭進(jìn)行鉆進(jìn)作業(yè),已經(jīng)通過(guò)泥巖層之后改為 1.5或者 2.2的鉆頭,逐漸將鉆孔擴(kuò)展到設(shè)計(jì)的直徑參數(shù),此時(shí)鉆進(jìn)的進(jìn)度有了明顯改進(jìn);
。2)利用鋼絲繩將鉆頭與鉆桿綁扎,避免發(fā)生鉆桿折斷現(xiàn)象時(shí)鉆頭脫落,以便進(jìn)行打撈;
。3)做好常規(guī)性的起鉆檢查工作,定期對(duì)鉆桿、鉆頭情況進(jìn)行檢查,并將鉆頭的膠粘物清除,如果發(fā)現(xiàn)鉆進(jìn)異常狀況,應(yīng)該及時(shí)停止鉆進(jìn)。
1.3 灰?guī)r地層的施工
在溶洞灰?guī)r地質(zhì)條件進(jìn)行鉆進(jìn)過(guò)程中,極易產(chǎn)生卡鉆或者掉孔問(wèn)題,如果洞壁位置有石鐘乳、石筍等探出物,還可能造成鉆桿折斷現(xiàn)象,因此在施工中加強(qiáng)注意并采取防范措施:
。1)結(jié)合施工圖紙實(shí)際要求,明確溶洞的位置、標(biāo)高等,如果鉆進(jìn)處于溶洞附近,則應(yīng)對(duì)鉆壓、轉(zhuǎn)速、進(jìn)尺等進(jìn)行控制;
。2)在溶洞的頂板位置,采用懸挑法進(jìn)行鉆進(jìn),將鉆機(jī)中的主卷?yè)P(yáng)機(jī)開(kāi)啟,吊住鉆頭與鉆桿,確保鉆頭時(shí)刻處于無(wú)壓鉆進(jìn)狀態(tài)。
1.4 水下混凝土的灌注
本工程的水下樁基施工,采用直升導(dǎo)管法完成灌注砼過(guò)程,具體工藝分析如下:
。1)安裝導(dǎo)管
導(dǎo)管的內(nèi)徑為30cm,底節(jié)長(zhǎng)度定為4m,標(biāo)準(zhǔn)節(jié)長(zhǎng)度2m,另有0.2-0.8m長(zhǎng)的輔助導(dǎo)管。導(dǎo)管接頭用法蘭連接,接頭處還應(yīng)設(shè)置有防水膠墊,導(dǎo)管制作完成后按1.5倍孔底水壓進(jìn)行水密性試驗(yàn),以保證澆注水下砼的過(guò)程中不漏水不爆管。安裝下放好鋼筋籠后便可進(jìn)行下放導(dǎo)管,下放導(dǎo)管和提升導(dǎo)管可由鉆機(jī)來(lái)完成,導(dǎo)管下到底后稍稍向上提起,確保導(dǎo)管底離樁基底在30-50cm。
。2)砼的拌制與運(yùn)輸
混凝土在9#攪拌站集中拌制,用混凝土罐車(chē)運(yùn)至工地,再用混凝土泵送入漏斗。鉆孔灌注樁水下砼的澆注要一次完成,中間不能停歇,為保證澆注一氣呵成,要求砼初凝較遲而且和易性、流動(dòng)性好,因此水下砼在拌和過(guò)程中應(yīng)適當(dāng)加入一些粉煤灰及緩凝減水劑,盡可能在首批澆注的砼初凝前完成整根樁的砼灌注。
(3)水下砼的灌注
澆注水下砼時(shí),先在漏斗孔下用鐵線扎住一個(gè)砼球,并把鐵線引到漏斗外以方便剪斷為宜,等漏斗裝滿(mǎn)拌合好的砼后,關(guān)上儲(chǔ)料斗的閥門(mén),等儲(chǔ)料斗裝滿(mǎn)砼后,便可剪球。剪球后,漏斗內(nèi)的砼往導(dǎo)管內(nèi)灌,同時(shí)打開(kāi)儲(chǔ)料斗閥門(mén),完成首批砼的灌注,如果灌注順利,孔內(nèi)應(yīng)有相應(yīng)數(shù)量的泥漿水翻起并外溢。儲(chǔ)料斗的砼放完后再關(guān)上閥門(mén),砼輸送泵把拌合好的砼送入儲(chǔ)料斗,送滿(mǎn)后再打開(kāi)閥門(mén),至導(dǎo)管埋入砼5-5.5m后,拆去1-2節(jié)導(dǎo)管,如此循環(huán)直至砼頂面高出樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高1.0m左右為止,最后拆去灌注砼的導(dǎo)管,漏斗等設(shè)備,待砼強(qiáng)度達(dá)到50%以后,用人工鑿除,以保證樁頭砼質(zhì)量良好。
2、承臺(tái)施工關(guān)鍵技術(shù)
2.1 基坑開(kāi)挖技術(shù)
挖土采用挖掘機(jī)與人工清底相配合的方式,先用挖掘機(jī)挖至設(shè)計(jì)承臺(tái)底標(biāo)高20cm處人工開(kāi)挖,且進(jìn)行清理、整平。為保持工作面內(nèi)無(wú)積水,沿基坑底四周開(kāi)挖300×300mm的排水溝,在兩角點(diǎn)處設(shè)置500×500mm的集水坑,集水坑內(nèi)放置2臺(tái)潛水泵進(jìn)行排水。其抽水能力為滲水量的1.5倍以上。開(kāi)挖出的土方部分作為回填料,其余土方,采用自卸汽車(chē)運(yùn)輸至指定的棄土場(chǎng)。
2.2 模板安裝
承臺(tái)均采用定型鋼模,由專(zhuān)業(yè)鋼模板生產(chǎn)廠家制作。在制作過(guò)程中,對(duì)其表面光潔度、拼裝精度、模板的強(qiáng)度和剛度要嚴(yán)格控制,派專(zhuān)人監(jiān)制。模板運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)后,要及時(shí)組織試拼,使模板安裝誤差符合要求。在進(jìn)行模型安裝時(shí)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行,保證模型的垂直度,控制中線位置、高程,使其精度滿(mǎn)足規(guī)范要求。模板拼縫橫平豎直,板縫嚴(yán)密不漏漿。模板內(nèi)面使用脫模劑。在模板與鋼板樁之間采用φ48的鋼管進(jìn)行支撐,鋼管的縱橫間距為80cm;鋼管與鋼板樁間采用10×10的方木進(jìn)行支墊。 2.3 鋼筋的預(yù)埋與綁扎
鋼筋統(tǒng)一在鋼筋加工場(chǎng)加工,運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)綁扎成型。在綁扎前,先將樁頭伸入承臺(tái)的錨固鋼筋扳成喇叭狀。綁扎時(shí)注意施工順序,事先安排好每種鋼筋的綁扎順序,確保按圖施工,保證各部分的尺寸準(zhǔn)確、間距均勻。另外,墩柱的預(yù)埋鋼筋必須在承臺(tái)鋼筋綁扎時(shí)進(jìn)行,采用點(diǎn)焊與承臺(tái)、樁基礎(chǔ)鋼筋固定在一起。如果墩柱的預(yù)埋鋼筋較高,則必須在承臺(tái)四周搭設(shè)鋼管支架,用以支撐和穩(wěn)固橋墩鋼筋。必要時(shí)將墩柱預(yù)埋鋼筋截?cái)噙M(jìn)行預(yù)埋,但露出承臺(tái)頂面的長(zhǎng)度必須大于35d,在進(jìn)行墩柱鋼筋施工時(shí)采用滾扎直螺紋進(jìn)行連接。預(yù)埋橋墩臺(tái)鋼筋時(shí)必須與橋墩縱、橫軸線進(jìn)行校核,同時(shí)要保證足夠的錨固長(zhǎng)度。在綁扎鋼筋的同時(shí),要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求安裝好綜合接地系統(tǒng),且在澆筑混凝土前對(duì)其進(jìn)行測(cè)試,滿(mǎn)足要求后方能進(jìn)行下一道工序施工。
3、結(jié)論與體會(huì)
通過(guò)本工程施工過(guò)程,結(jié)合既有方案,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,再加上現(xiàn)場(chǎng)管理手段的支持作用,提高了橋梁基礎(chǔ)部分的施工效率與質(zhì)量,并且總結(jié)如下幾點(diǎn)體會(huì):
。1)利用同一型號(hào)的鉆機(jī),選擇不同的鉆頭以及鉆進(jìn)方法,可以確保在不同地質(zhì)條件下順利完成施工過(guò)程,減少水上施工場(chǎng)地有限、運(yùn)輸條件不便等造成的更換鉆機(jī)麻煩,進(jìn)一步加快作業(yè)速度,降低工程成本;
。2)通過(guò)使用制式器材,完成水上龍門(mén)吊的組拼并且投入使用,具有高效性、安全性、經(jīng)濟(jì)性特征,可有效用于深水基礎(chǔ)作業(yè)中;
(3)鋼套箱的浮運(yùn)與下沉,水下混凝土封底等,是承臺(tái)基礎(chǔ)施工部分的關(guān)鍵所在,因此在施工過(guò)程中必須制定可操作方案,提高工程效率,保障質(zhì)量水平。
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