對橋梁樁基施工問題的探討
2017-02-13
1 引言
橋梁的樁基施工過程中存在很多不確定的因素，也經(jīng)常會遇到一系列的問題，這些問題若不能夠及時正確地得到解決，就可能會直接影響橋梁工程的質(zhì)量和安全，還可能造成重大質(zhì)量安全事故，威脅到人身安全并帶來重大的經(jīng)濟損失。隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，我國對橋梁的質(zhì)量及技術(shù)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(shù)方面的研究愈加深入，并取得了令人矚目的創(chuàng)新和成就。由最開始的簡單、基礎的技術(shù)擴展成了各種豐富、高超、先進的橋梁施工技術(shù)，為我國的橋梁施工行業(yè)和經(jīng)濟的發(fā)展都做出了重要的貢獻。
2 對橋梁樁基施工的認識
橋梁常用樁基分為沉入樁基礎和灌注樁基礎。沉入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。灌注樁基礎是指在工程現(xiàn)場通過機械鉆孔、鋼管擠土或人力挖掘等手段在地基土中形成樁孔，并在其內(nèi)放置鋼筋籠、灌注混凝土而做成的樁。依照成孔方法不同，灌注樁又可分為沉管灌注樁、鉆孔灌注樁和挖孔灌注樁等幾類。其中，鉆孔灌注樁是最常見的橋梁基礎類型和施工工藝，下面就結(jié)合本人多年的現(xiàn)場施工經(jīng)驗探討一下鉆孔灌注樁的施工問題，不足之處請批評指正。
3 施工場地準備和機具準備
在施工之前進行一系列的準備非常必要，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前要進行以下幾個方面的準備：首先，我們需要通過測量確定出施工的范圍，并應當將施工場地碾壓平整，承載力不足的要進行處理，防止施工過程中鉆機不均勻下沉、移位。場地為淺水時，采用筑島法施工。場地為深水不適宜筑島圍堰時，可采用固定式平臺或浮式平臺，平臺應牢固可靠，滿足承載力要求。泥漿池的選址必須考慮不影響施工交通運輸，泥漿的排放方式必須滿足環(huán)保部門的要求。確定好鉆孔樁的位置以及標高，并做好應有的安全防護措施。安排專門的負責人看管施工現(xiàn)場，遇到緊急情況及時處理，防止意外事故的發(fā)生。
根據(jù)樁基地質(zhì)條件、工期要求、場地周圍施工條件選擇鉆孔機具和數(shù)量，設備進場前必須檢驗合格。施工用電必須符合施工臨時用電安全要求，夜間施工必須配備足夠的照明。
4 鉆孔要點
鉆孔技術(shù)的成熟與否和施工的質(zhì)量以及進度密切相關(guān)。鉆孔所涉及的主要技術(shù)包括以下幾個方面：
4.1 護筒的埋設
護筒內(nèi)徑易大于設計樁徑200~400mm，用鋼板加工而成，埋設中心要與樁中心重合，誤差不應超過50mm.高度宜高出地面0.3m，或水面1~2m。埋設深度根據(jù)設計要求和樁位水文地質(zhì)情況確定，一般不小于2.0m。護筒埋設好后應將樁位中引至護筒頂面或引至護筒外3~5m處，以利施工過程中檢查樁位偏移情況。護筒頂高程用水準儀測得，根據(jù)此高程計算孔深用于施工控制。
4.2 泥漿的制備
泥漿應選用黏土制備，應根據(jù)不同的地質(zhì)條件、不同的工藝、設備決定泥漿的配比。
4.3 鉆機的就位和對中
準確的指揮鉆機到達孔位，通過對鉆機進行一系列的調(diào)整使鉆機機身保持平穩(wěn)水平，鉆桿垂直，鉆頭對準樁的中心點，對中誤差應小于20mm。在開孔之前應當把適量的粘土放進護筒之內(nèi)，注意挨著的兩孔距離較近（小于5m）時不易同時施工。
4.4 鉆進要點
應分班連續(xù)作業(yè)，認真填寫施工記錄。初始應慢速鉆進，待導向部位和鉆頭全部進入地層后，方可快速鉆進。經(jīng)常檢查泥漿性能指標，隨時調(diào)整，根據(jù)地質(zhì)變化，隨時采集渣樣，填寫施工記錄。停鉆時應保持泥漿液面和相對密度穩(wěn)定，以防塌孔。采用正反循環(huán)鉆時應采取減壓鉆進。鉆進過程中要經(jīng)常檢查樁位偏位情況，傾斜情況，隨時注意孔內(nèi)液面變化，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。
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。用測繩測孔深時應用長鋼尺校核。
5 清孔
清孔前一般要檢查孔深、傾斜度、直徑等方面的內(nèi)容，合格后才能清孔。清孔的方法要根據(jù)設計要求、鉆孔方法、機具設備和地層情況確定，主要有掏渣法、抽漿法和換漿法。不論采用什么方法，必須保持孔內(nèi)水頭，防止塌孔現(xiàn)象的出現(xiàn)。清空后樁底沉淀層厚度應符合設計和規(guī)范的規(guī)定，然后把孔內(nèi)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 鋼筋籠制作和安裝
鋼筋籠在制作前首先應根據(jù)吊裝條件確定分段制作與否，每段的長度，接頭位置錯開滿足要求。應當滿足保護層、聲測管的安裝滿足相應的標準。因為鋼筋籠的體積較大又容易散架，所以鋼筋籠的運輸要使用專門的吊裝工具，避免擠壓變形，小心地對準孔的中心位置緩慢下放防止事故發(fā)生。下放時密切關(guān)注水位的變化，避免塌孔等現(xiàn)象的出現(xiàn)。整個過程要輕起輕降，動作要緩慢平穩(wěn)，防止孔壁被刮擦撞壞。吊裝完成后，要保證連接部位的牢固穩(wěn)定，防治掉籠、浮籠的出現(xiàn)，注意偏差要控制在規(guī)定范圍之內(nèi)?？卓诤附幼鳂I(yè)時應有安全措施，焊接接頭必須檢驗合格。
7 導管安裝和混凝土澆筑
混凝土的導管的相關(guān)指標要符合標準，導管在使用前要事先拼好并做好水密、承壓和接頭抗拉試驗。要注意及時檢查導管的防水性能，使用完畢之后要進行全面清洗，保證導管的正常工作。下導管的動作要緩慢平穩(wěn)并且保持垂直，不要與鋼筋籠發(fā)生碰撞。導管固定完成后應當與孔底相距0.3~0.5m，初灌時導管首次埋深應不小于1.0m。在進行澆注之前，要在導管內(nèi)部安裝隔離塞，導管在混凝土下部四米到六米之間時拔一次管。當灌注至混凝土頂面距鋼筋骨架1m至底口上4m左右時，應降低混凝土灌注速度，防止鋼筋骨架上浮。在澆筑時，要保證動作的連續(xù)，合理的控制澆筑時間，并做好相應的記錄，相關(guān)人員也應當積極負起責任配合工作。如若出現(xiàn)澆注中斷現(xiàn)象，要根據(jù)實際情況，適時適量提升導管高度，及時解除危險。澆筑前應當對混凝土的相關(guān)指標進行檢驗，合格后方可進行澆筑，澆筑過程中要不斷轉(zhuǎn)動套管，澆注完成之后，要及時拔出鋼護筒。期間，若出現(xiàn)意外情況應當根據(jù)不同情況及時采取相應措施，避免情況進一步惡化。
總之，橋梁的樁基施工涉及多方面的內(nèi)容和技術(shù)，目前我國在這一方面還有較大的發(fā)展空間，還有待廣大工程技術(shù)人員和科研人員的努力。交通的成熟與否對我國的經(jīng)濟發(fā)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(yè)的發(fā)展有著舉足輕重的意義。我們在吸收前人以及世界各國先進技術(shù)和經(jīng)驗的基礎上，還應當積極探索勇于創(chuàng)新，全面促進我國橋梁樁基施工的發(fā)展。
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