橋梁樁基施工過程中存在許多不確定因素,經常遇到一系列問題。如果這些問題不能及時正確解決,可能直接影響橋梁工程的質量和安全,也可能引起重大質量安全事故,威脅人身安全,造成重大經濟損失。隨著中國經濟的快速發展,中國對橋梁的質量和技術也提出了越來越高的要求。隨著一些跨江、跨海等特大跨度橋梁的建成通車,我國在橋梁施工技術方面的研究愈加深入,并取得了令人矚目的創新和成就。從最初的簡單、基礎的技術擴展到各種豐富、高超、先進的橋梁施工技術,為我國橋梁施工行業和經濟發展做出了重要貢獻。
2對橋梁樁基施工的認識
橋梁常用樁基分為沉樁基和灌樁基。沉樁基礎是用施工機械將預制樁或鋼管樁等打入或壓入設計土層。澆筑樁基是指在施工現場通過機械鉆孔、鋼管擠壓或人力挖掘等手段在地基土中形成樁孔,其中放置鋼筋籠、澆筑混凝土的樁。根據孔的方法,注入樁可分為沉管注入樁、鉆孔注入樁和鉆孔注入樁等幾種。其中,鉆井灌注樁是最常見的橋梁基礎類型和施工技術,以下結合本人多年現場施工經驗探討鉆井灌注樁施工問題,不足之處請批評。
3施工現場準備和機械準備
施工前需要做一系列準備,這是保證橋梁樁基施工順利進行的基礎步驟。在進行橋梁樁基施工之前,必須做好以下準備。首先,通過測量確定施工范圍,平整施工現場,處理承載力不足,防止施工中鉆頭不均勻下沉、位移。場地為淺水時,采用筑島法施工。場地為深水不宜筑島圍堰時,可采用固定平臺或浮動平臺,平臺應牢固可靠,滿足承載力要求。泥漿池的選址應考慮到不影響施工交通運輸,泥漿的排放方式應符合環保部門的要求。確定鉆孔樁的位置和高度,采取必要的安全防護措施。安排專人看管工地,遇到緊急情況及時處理,防止發生意外事故。
根據樁基地質條件、工期要求、場地周圍施工條件選用打孔機和數量,設備進場前應檢驗合格。施工用電應符合施工臨時用電安全要求,夜間施工應配備足夠的照明。
4鉆孔要點
鉆孔技術的成熟與施工質量和進度密切相關。與鉆孔相關的主要技術包括
4.1護筒的埋設
護筒內徑易大于設計樁徑200~400mm,用鋼板加工,埋設中心與樁中心重合,誤差不得超過50mm。高度應高于地面0.3m或水面1~2m。埋設深度根據設計要求和樁水文地質狀況決定,一般在2.0m以上。埋設保護筒后,將樁引導到保護筒的上面,或者引導到保護筒外面的3~5m處,在施工中檢查樁的偏移狀況。護筒頂部高度用水平儀測定,根據該高度計算孔深度用于施工控制。
4.2泥漿的制備
泥漿應選擇粘土制備,根據地質條件、技術、設備決定泥漿的配比。
4.3鉆機的到位和對中
精準指揮鉆機到達孔位,通過對鉆機進行一系列調整,使鉆機機身保持平穩水平,鉆桿垂直,鉆頭對準樁的中心點,對中誤差應小于20mm。開孔前應將適量的粘土放入保護筒中,注意靠近兩個孔的距離(小于5m)時不易同時施工。
4.4鉆點
分班連續作業,應認真填寫施工記錄。初初必須慢慢進入,導向部和鉆頭全部進入地板后才能快速進入。經常檢查泥漿性能指標,隨時調整,根據地質變化,隨時采集渣樣,填寫施工記錄。停止鉆頭時,應保持泥漿液面和相對密度穩定,防止塌陷。采用正反循環鉆頭時,應采用減壓鉆頭。鉆孔過程中要經常檢查樁的偏移情況,傾斜情況,隨時注意孔內液面的變化,發現問題要及時處理。
4.5 終孔
摩擦樁到達設計標高就可以終孔,端承樁還要考慮進入持力層深度是否滿足,以進入持力層深度為準。孔深測量應采用丈量鉆桿的方法,取2/3鉆頭長度作為終孔界面。用繩子測量孔深時,請用長尺校核。
5清孔
清孔前一般檢查孔深、傾斜度、直徑等內容,合格后清孔。清孔方法應根據設計要求、鉆孔方法、機械設備和地板狀況確定,主要有清渣方法、清渣方法和更換方法。無論采用什么方法,都要保持孔內的水頭,防止孔的塌陷。清空后,樁底沉淀層厚度應符合設計和規范規定,孔內泥漿密度降至1.1~1.2g/cm3,含砂率<;4%。下完鋼筋籠后灌注混泥土前應進行二次清孔,清孔后應立即開始灌注混凝土。
6鋼筋籠的制作和安裝
鋼筋籠在制作前,首先要根據吊裝條件決定是否分段制作,各段的長度、接頭位置錯位符合要求。應符合保護層、聲測管安裝相應標準。鋼筋籠體積大,容易散架,鋼筋籠運輸應使用專用吊裝工具,避免擠壓變形,注意對準孔的中心位置緩慢下放,防止事故發生。下放時密切關注水位的變化,避免塌陷等現象。整個過程輕輕降低,動作緩慢穩定,防止孔壁被擦傷。吊裝完成后,要保證連接部位的牢固穩定,防止籠子掉落、浮籠的出現,注意偏差應控制在規定范圍內。孔口焊接作業時應有安全措施,焊接接頭應檢查合格。
7導管安裝和混凝土澆筑
混凝土導管的相關指標必須符合標準,導管在使用前必須事先組裝水密、壓力、接頭拉伸試驗。注意及時檢查管道的防水性能,使用結束后全面清洗,保證管道的正常工作。下導管的動作要慢慢平穩垂直,不要碰鋼筋籠。管道固定完成后,應與孔底相距0.3~0.5m,初灌時管道首次填埋深度應在1.0m以上。澆注前,在管道內部安裝隔離塞,在混凝土下部4米到6米之間拔出管道。混凝土頂面距鋼筋骨架1m至底口4m左右時,應降低混凝土注入速度,防止鋼筋骨架浮起。澆筑時,要保證動作的連續性,合理控制澆筑時間,做好相應的記錄,相關人員也要積極負責配合工作。如果澆注中斷,應根據實際情況適當提高導管高度,及時消除危險。澆筑前檢查混凝土相關指標,合格后澆筑,澆筑過程中不斷旋轉套管,澆筑完畢后,應立即拔出鋼保護筒。在此期間,如果發生事故,應根據情況及時采取相應措施,以免進一步惡化。
總之,橋梁樁基工程涉及多方面的內容和技術,目前我國在這方面有很大的發展空間,需要很多工程技術人員和科研人員的努力。交通的成熟與否對我國的經濟發展有著密切的影響,因此,加深對與橋梁施工方面的認識、了解和研究對我國交通行業的發展有著舉足輕重的意義。我們在吸收前人和世界各國先進的技術和經驗的基礎上,要積極探索勇于創新,全面促進我國橋梁樁基工程的發展。
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