對(duì)橋梁樁基施工問(wèn)題的探討
2017-02-13
1 引言
橋梁的樁基施工過(guò)程中存在很多不確定的因素，也經(jīng)常會(huì)遇到一系列的問(wèn)題，這些問(wèn)題若不能夠及時(shí)正確地得到解決，就可能會(huì)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(lái)重大的經(jīng)濟(jì)損失。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，我國(guó)對(duì)橋梁的質(zhì)量及技術(shù)也提出了越來(lái)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(chē)，我國(guó)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(kāi)始的簡(jiǎn)單、基礎(chǔ)的技術(shù)擴(kuò)展成了各種豐富、高超、先進(jìn)的橋梁施工技術(shù)，為我國(guó)的橋梁施工行業(yè)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展都做出了重要的貢獻(xiàn)。
2 對(duì)橋梁樁基施工的認(rèn)識(shí)
橋梁常用樁基分為沉入樁基礎(chǔ)和灌注樁基礎(chǔ)。沉入樁基礎(chǔ)是用施工機(jī)械將預(yù)制樁或鋼管樁等打入或壓入設(shè)計(jì)土層。灌注樁基礎(chǔ)是指在工程現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)機(jī)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(lèi)。其中，鉆孔灌注樁是最常見(jiàn)的橋梁基礎(chǔ)類(lèi)型和施工工藝，下面就結(jié)合本人多年的現(xiàn)場(chǎng)施工經(jīng)驗(yàn)探討一下鉆孔灌注樁的施工問(wèn)題，不足之處請(qǐng)批評(píng)指正。
3 施工場(chǎng)地準(zhǔn)備和機(jī)具準(zhǔn)備
在施工之前進(jìn)行一系列的準(zhǔn)備非常必要，這是保證橋梁樁基施工順利進(jìn)行的基礎(chǔ)步驟。在進(jìn)行橋梁樁基施工前要進(jìn)行以下幾個(gè)方面的準(zhǔn)備：首先，我們需要通過(guò)測(cè)量確定出施工的范圍，并應(yīng)當(dāng)將施工場(chǎng)地碾壓平整，承載力不足的要進(jìn)行處理，防止施工過(guò)程中鉆機(jī)不均勻下沉、移位。場(chǎng)地為淺水時(shí)，采用筑島法施工。場(chǎng)地為深水不適宜筑島圍堰時(shí)，可采用固定式平臺(tái)或浮式平臺(tái)，平臺(tái)應(yīng)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(yùn)輸，泥漿的排放方式必須滿足環(huán)保部門(mén)的要求。確定好鉆孔樁的位置以及標(biāo)高，并做好應(yīng)有的安全防護(hù)措施。安排專(zhuān)門(mén)的負(fù)責(zé)人看管施工現(xiàn)場(chǎng)，遇到緊急情況及時(shí)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(chǎng)地周?chē)┕l件選擇鉆孔機(jī)具和數(shù)量，設(shè)備進(jìn)場(chǎng)前必須檢驗(yàn)合格。施工用電必須符合施工臨時(shí)用電安全要求，夜間施工必須配備足夠的照明。
4 鉆孔要點(diǎn)
鉆孔技術(shù)的成熟與否和施工的質(zhì)量以及進(jìn)度密切相關(guān)。鉆孔所涉及的主要技術(shù)包括以下幾個(gè)方面：
4.1 護(hù)筒的埋設(shè)
護(hù)筒內(nèi)徑易大于設(shè)計(jì)樁徑200~400mm，用鋼板加工而成，埋設(shè)中心要與樁中心重合，誤差不應(yīng)超過(guò)50mm.高度宜高出地面0.3m，或水面1~2m。埋設(shè)深度根據(jù)設(shè)計(jì)要求和樁位水文地質(zhì)情況確定，一般不小于2.0m。護(hù)筒埋設(shè)好后應(yīng)將樁位中引至護(hù)筒頂面或引至護(hù)筒外3~5m處，以利施工過(guò)程中檢查樁位偏移情況。護(hù)筒頂高程用水準(zhǔn)儀測(cè)得，根據(jù)此高程計(jì)算孔深用于施工控制。
4.2 泥漿的制備
泥漿應(yīng)選用黏土制備，應(yīng)根據(jù)不同的地質(zhì)條件、不同的工藝、設(shè)備決定泥漿的配比。
4.3 鉆機(jī)的就位和對(duì)中
準(zhǔn)確的指揮鉆機(jī)到達(dá)孔位，通過(guò)對(duì)鉆機(jī)進(jìn)行一系列的調(diào)整使鉆機(jī)機(jī)身保持平穩(wěn)水平，鉆桿垂直，鉆頭對(duì)準(zhǔn)樁的中心點(diǎn)，對(duì)中誤差應(yīng)小于20mm。在開(kāi)孔之前應(yīng)當(dāng)把適量的粘土放進(jìn)護(hù)筒之內(nèi)，注意挨著的兩孔距離較近（小于5m）時(shí)不易同時(shí)施工。
4.4 鉆進(jìn)要點(diǎn)
應(yīng)分班連續(xù)作業(yè)，認(rèn)真填寫(xiě)施工記錄。初始應(yīng)慢速鉆進(jìn)，待導(dǎo)向部位和鉆頭全部進(jìn)入地層后，方可快速鉆進(jìn)。經(jīng)常檢查泥漿性能指標(biāo)，隨時(shí)調(diào)整，根據(jù)地質(zhì)變化，隨時(shí)采集渣樣，填寫(xiě)施工記錄。停鉆時(shí)應(yīng)保持泥漿液面和相對(duì)密度穩(wěn)定，以防塌孔。采用正反循環(huán)鉆時(shí)應(yīng)采取減壓鉆進(jìn)。鉆進(jìn)過(guò)程中要經(jīng)常檢查樁位偏位情況，傾斜情況，隨時(shí)注意孔內(nèi)液面變化，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。
4.5 終孔
摩擦樁到達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)高就可以終孔，端承樁還要考慮進(jìn)入持力層深度是否滿足，以進(jìn)入持力層深度為準(zhǔn)?？咨顪y(cè)量應(yīng)采用丈量鉆桿的方法，取2/3鉆頭長(zhǎng)度作為終孔界面。用測(cè)繩測(cè)孔深時(shí)應(yīng)用長(zhǎng)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(shè)計(jì)要求、鉆孔方法、機(jī)具設(shè)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(yīng)符合設(shè)計(jì)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(yīng)進(jìn)行二次清孔，清孔后應(yīng)立即開(kāi)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(yīng)根據(jù)吊裝條件確定分段制作與否，每段的長(zhǎng)度，接頭位置錯(cuò)開(kāi)滿足要求。應(yīng)當(dāng)滿足保護(hù)層、聲測(cè)管的安裝滿足相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)殇摻罨\的體積較大又容易散架，所以鋼筋籠的運(yùn)輸要使用專(zhuān)門(mén)的吊裝工具，避免擠壓變形，小心地對(duì)準(zhǔn)孔的中心位置緩慢下放防止事故發(fā)生。下放時(shí)密切關(guān)注水位的變化，避免塌孔等現(xiàn)象的出現(xiàn)。整個(gè)過(guò)程要輕起輕降，動(dòng)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(shí)應(yīng)有安全措施，焊接接頭必須檢驗(yàn)合格。
7 導(dǎo)管安裝和混凝土澆筑
混凝土的導(dǎo)管的相關(guān)指標(biāo)要符合標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)管在使用前要事先拼好并做好水密、承壓和接頭抗拉試驗(yàn)。要注意及時(shí)檢查導(dǎo)管的防水性能，使用完畢之后要進(jìn)行全面清洗，保證導(dǎo)管的正常工作。下導(dǎo)管的動(dòng)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(dǎo)管固定完成后應(yīng)當(dāng)與孔底相距0.3~0.5m，初灌時(shí)導(dǎo)管首次埋深應(yīng)不小于1.0m。在進(jìn)行澆注之前，要在導(dǎo)管內(nèi)部安裝隔離塞，導(dǎo)管在混凝土下部四米到六米之間時(shí)拔一次管。當(dāng)灌注至混凝土頂面距鋼筋骨架1m至底口上4m左右時(shí)，應(yīng)降低混凝土灌注速度，防止鋼筋骨架上浮。在澆筑時(shí)，要保證動(dòng)作的連續(xù)，合理的控制澆筑時(shí)間，并做好相應(yīng)的記錄，相關(guān)人員也應(yīng)當(dāng)積極負(fù)起責(zé)任配合工作。如若出現(xiàn)澆注中斷現(xiàn)象，要根據(jù)實(shí)際情況，適時(shí)適量提升導(dǎo)管高度，及時(shí)解除危險(xiǎn)。澆筑前應(yīng)當(dāng)對(duì)混凝土的相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn)，合格后方可進(jìn)行澆筑，澆筑過(guò)程中要不斷轉(zhuǎn)動(dòng)套管，澆注完成之后，要及時(shí)拔出鋼護(hù)筒。期間，若出現(xiàn)意外情況應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同情況及時(shí)采取相應(yīng)措施，避免情況進(jìn)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(guó)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(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著密切的影響，因此，加深對(duì)與橋梁施工方面的認(rèn)識(shí)、了解和研究對(duì)我國(guó)交通行業(yè)的發(fā)展有著舉足輕重的意義。我們?cè)谖涨叭艘约笆澜绺鲊?guó)先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，還應(yīng)當(dāng)積極探索勇于創(chuàng)新，全面促進(jìn)我國(guó)橋梁樁基施工的發(fā)展。
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