橋梁樁基施工探討
2015-06-05
鋼筋混凝土預(yù)制樁
1.1施工技術(shù)鋼筋混凝土預(yù)制樁的施工流程為混凝土預(yù)制樁的制作、樁的運輸及起吊、沉樁施工等幾部分。鋼筋混凝土預(yù)制樁的制作采用對焊連接鋼筋骨架主筋的方式，確保鋼骨架的偏差應(yīng)符合設(shè)計要求，混凝土使用機械攪拌以及振搗，澆筑順序為由樁頂向樁尖連續(xù)澆筑搗實的方式，中途避免停頓。鋼筋混凝土預(yù)制樁的運輸應(yīng)該在混凝土強度達到設(shè)計強度后方可進行，運輸距離較小時可以采用起重機吊運，運輸距離較大時采用平臺車運輸。鋼筋混凝土的起吊應(yīng)該在混凝土達到一定強度后進行，起吊時應(yīng)注意做到平穩(wěn)提升，各個起吊點均勻受力，起吊點的位置應(yīng)該根據(jù)彎矩最小原則確定。預(yù)制樁沉樁施工方法主要包括錘擊法，靜力壓樁，振動法以及水沖法。錘擊沉樁主要通過樁錘下落產(chǎn)生的沖擊能，將預(yù)制樁沉入土中，錘擊法施工速度相對較快，應(yīng)用范圍教官，但是噪聲以及振動較大。
1.2混凝土灌注中的通病及處理措施
（1）卡管在灌注混凝土過程中。出現(xiàn)無法繼續(xù)進行的現(xiàn)象。其主要原因是：初灌時,隔水栓堵管;混凝土和易性、流動性差造成離析;混凝土中粗骨料粒徑過大;各種機械故障引起混凝土澆筑不連續(xù),在導(dǎo)管中停留時間過長而卡管;導(dǎo)管進水造成混凝土離析等。所以在使用的隔水栓直徑應(yīng)與導(dǎo)管內(nèi)徑相配,同時具有良好的隔水性能,保證順利排出。在混凝土灌注時,應(yīng)加強對混凝土攪拌時間和混凝土坍落度的控制。水下混凝土必須具備良好的和易性,配合比應(yīng)通過實驗室確定,坍落度宜為18～22cm,粗骨料的最大粒徑不得大于導(dǎo)管直徑和鋼筋籠主筋最小凈距的1/4,且應(yīng)小于40mm,為改善混凝土的和易性和緩凝,水下混凝土宜摻外加劑。應(yīng)確保導(dǎo)管連接部位的密封性,導(dǎo)管使用前應(yīng)試拼裝、試壓,試水壓力為0.6～1.0MPa,以避免導(dǎo)管進水。在混凝土澆筑過程中,混凝土應(yīng)緩緩倒入漏斗的導(dǎo)管,避免在導(dǎo)管內(nèi)形成高壓氣塞。在施工過程中,應(yīng)時刻監(jiān)控機械設(shè)備,確保機械運轉(zhuǎn)正常,避免機械事故的發(fā)生。
?。?）鋼筋籠上浮混凝土灌注過程中出現(xiàn)鋼筋籠的位置高于設(shè)計位置的現(xiàn)象。其主要原因是:鋼筋籠放置初始位置過高,混凝土流動性過小,導(dǎo)管在混凝土中埋置深度過大鋼筋籠被混凝土拖頂上升;當(dāng)混凝土灌至鋼筋籠下,若此時提升導(dǎo)管,導(dǎo)管底端距離鋼筋籠僅有1m左右時,由于澆筑的混凝土自導(dǎo)管流出后沖擊力較大,推動了鋼筋籠的上浮;由于混凝土灌注過鋼筋籠且導(dǎo)管埋深較大時,其上層混凝土因澆注時間較長,已接近初凝,表面形成硬殼,混凝土與鋼筋籠有一定的握裹力,如此時導(dǎo)管底端未及時提到鋼筋籠底部以上,混凝土在導(dǎo)管流出后將以一定的速度向上頂升,同時也帶動鋼筋籠上升。
2、鉆孔灌注樁
2.1施工技術(shù)鉆孔灌注樁主要適用于各種土質(zhì)層以及砂類土、碎(卵)石土或中等硬度以下基巖的橋墩樁基施工。鉆孔灌注樁的施工流程為施工準(zhǔn)備、泥漿制備、埋設(shè)護筒、鉆孔清孔、鋼筋籠骨架安放、導(dǎo)管安裝以及混凝土的灌注。施工準(zhǔn)備工作主要包括根據(jù)基線控制網(wǎng)以及橋墩設(shè)計資料，確定鉆孔以及樁位，對鉆孔場地進行整理，避免施工作業(yè)過程中出現(xiàn)不均勻沉陷。同時為施工機具以及材料運輸修筑施工便道。如果施工場地坡度較大，應(yīng)挖成平坡或者通過排架或枕木搭設(shè)工作平臺。鉆孔場地在水中時，可以采用筑島法。
2.2鉆孔過程中的通病及處理措施
?。?）護筒冒水在護鉆孔過程中會出現(xiàn)筒外壁冒水,嚴重的會引起地基下沉,護筒傾斜和移位,造成鉆孔偏斜,甚至無法施工。其主要原因有：埋設(shè)護筒的周圍土不密實,或護筒水位差太大,或鉆頭起落時碰撞。所以，在埋筒時,坑地與四周應(yīng)選用最佳含水量的粘土分層務(wù)實。在護筒的適當(dāng)高度開孔,使護筒內(nèi)保持1.0～1.5m的水頭高度。鉆頭起落時,應(yīng)防止碰撞護筒。發(fā)現(xiàn)護筒冒水時,應(yīng)立即停止鉆孔。
（2）孔壁坍陷在鉆進過程中,如發(fā)現(xiàn)排出的泥漿中不斷出現(xiàn)氣泡,或泥漿突然漏失,則表示有孔壁坍陷跡象。其主要原因是：孔壁坍陷的主要原因是土質(zhì)松散,泥漿護壁不好,護筒周圍未用粘土緊密填封以及護筒內(nèi)水位不高。鉆進速度過快、空鉆時間過長、成孔后待灌時間過長和灌注時間過長也會引起孔壁坍陷。所以，在松散易坍的土層中,適當(dāng)埋深護筒,用粘土密實填封護筒四周,使用優(yōu)質(zhì)的泥漿,提高泥漿的比重和粘度,保持護簡內(nèi)泥漿水位高于地下水位。搬運和吊裝鋼筋籠時,應(yīng)防止變形,安放要對準(zhǔn)孔位,避免碰撞孔壁,鋼筋籠接長時要加快焊接時間,盡可能縮短沉放時間。成孔后,待灌時間一般不應(yīng)大于3h,并控制混凝土的灌注時間,在保證施工質(zhì)量的情況下,盡量縮短灌注時間。
?。?）鉆孔偏斜成孔后樁孔出現(xiàn)較大垂直偏差或彎曲。其主要原因:鉆機安裝就位穩(wěn)定性差。作業(yè)時鉆機安裝不穩(wěn)或鉆桿彎曲所致;地面軟弱或軟硬不均勻;土層呈斜狀分布或土層中夾有大的孤石或其他硬物等情形。所以，先將場地夯實平整,軌道枕木宜均勻著地;安裝鉆機時要求轉(zhuǎn)盤中心與鉆架上起吊滑輪在同一軸線,鉆桿位置偏差不大于20cm,在不均勻地層中鉆孔時,采用自重大、鉆桿剛度大的鉆機。進入不均勻地層、斜狀巖層或碰到孤石時,鉆速要打慢檔。另外安裝導(dǎo)正裝置也是防止孔斜的簡單有效的方法。鉆孔偏斜時,可提起鉆頭,上下反復(fù)掃鉆幾次,以便削去硬土,如糾正無效,應(yīng)于孔中局部回填粘土至偏孔處0.5m以上,重新鉆進。
?。?）樁底沉渣量過多造成成孔后發(fā)現(xiàn)樁底沉渣量過多。其主要原因是:檢查不夠認真,清孔不干凈或未進行二次清孔;泥漿比重過小或泥漿注入量不足而難于將沉渣浮起;鋼筋籠吊放過程中,未對準(zhǔn)孔位而碰撞孔壁使泥土坍落樁底;清孔后,待灌時間過長,致使泥漿沉積。所以在成孔后,鉆頭提高孔底10～20cm,保持慢速空轉(zhuǎn),維持循環(huán)清孔時間不少于30min。采用性能較好的泥漿,控制泥漿的比重和粘度,不要用清水進行置換。鋼筋籠吊放時,使鋼筋籠的中心與樁中心保持一致,避免碰撞孔壁。3、結(jié)束語樁基是公路橋梁最重要的支撐構(gòu)件，具有施工方便快捷,且應(yīng)用范圍廣,承載能力大,技術(shù)成熟可靠等特點,在橋梁基礎(chǔ)施工中得到廣泛應(yīng)用。樁基決定了橋梁的運行安全與服務(wù)壽命。因此,加強對公路橋梁樁基施工質(zhì)量的研究與總結(jié),具有十分重要的現(xiàn)實意義。
