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          淺述橋梁水下混凝土灌注樁施工控制要點

          2021-01-06 10:50:41  

          摘要:隨著我國公路事業的飛速發展,橋梁樁基工程的重要性日益凸顯。因適應性強,鉆孔灌注樁應用越來越普遍,施工質量尤為關鍵,水下鉆孔灌注樁成樁質量不易控制,施工過程中應從各個環節進行管控,加強施工質量控制,保證鉆孔灌注樁的施工質量。

          關鍵詞:橋梁;水下混凝土;灌注樁;控制要點


          1、灌注樁質量影響因素分析

          灌注樁的混凝土澆筑施工中,如果導管插入混凝土的深度小于1.5m,混凝土的上升在成樁過程中就是攤鋪式而非頂升式,因此混凝土便很容易混進泥塊、泥漿,從而對樁身質量造成影響。另外,如果灌注樁設計過程直徑過小,混凝土在上翻過程中就有可能被孔壁影響,在樁體上形成蜂窩、空洞。

          鉆孔灌注樁中樁周摩擦力為灌注樁提供了主要的承載力度,而樁周摩擦力大小又與灌注樁的護壁質量和孔壁形狀相關。在施工過程中,鉆頭旋轉的速度、鉆桿下降速度和土質決定了孔壁形狀,性能越好、高程越高,對護壁形成的保護作用越大,樁周摩擦力度也越大,但與之相對應的施工要求也較高,成本也會隨之增高。當鉆孔成孔、拆除鉆桿泥漿、吊放鋼筋籠、水下澆灌混凝土時,淤泥可能在孔底堆積進而影響成樁的質量,一般而言,環節越多則時間越長,靜置時間過長則淤泥也越多。


          2、施工工藝及施工要點

          2.1鉆孔施工

          鉆孔灌注樁施工前,先對待施工樁位進行測量放樣,然后對左右樁位進行定向總放樣。放樣完成后,對施工場地進行認真的規劃、開挖和平整。規劃時要充分考慮鉆機的布置、泥漿池的位置、下部鋼筋籠吊的位置、澆筑混凝土的道路。

          采用全站儀精確測量樁位中心點。檢查樁位縱橫間距后,選擇最佳位置進行交叉護樁定位。保護樁打入土中必須牢固,不得松動,同時避免碰撞引起位移。護樁完成后,護筒開挖埋設,護筒高出原地面30cm。周圍應夯實,用土石方平整,避免護筒下沉或坍塌造成二次埋置。套管施工完成后,進行二次精密測量,然后放置機架。應調整鉆頭的中心點,使其與測量中心點一致?蚣艿乃膫受力點必須穩定,不得有晃動、晃動和下沉現象,以保證鉆孔傾角符合設計和施工規范的要求。

          鉆進開始時,應適當控制鉆進速度。機架受力后,應重新檢查并校正鉆頭中心線。當鉆孔超過套管底部約1m,且土壤穩定時,應以正常速度鉆孔。鉆進過程中,每2h調整一次泥漿指標,每隔2~3m檢查一次孔徑、孔深、垂直度,并注意土層變化。留好渣樣,及時核對設計圖紙地質資料。

          2.2成孔清孔施工

          鉆孔至孔底設計標高后,檢查孔深、孔徑、傾斜技術指標,并進行第一次清孔。清孔時,應將水頭高度控制在1.5~2m,同時控制好泥漿指標,防止泥漿相對密度降低造成塌孔。不應通過加深鉆孔深度來加快清孔進度。事先準備好探籠,清孔泥漿比重達到1.2左右時進行終驗收,檢驗合格后方可進行鋼筋籠施工。

          2.3鋼筋籠施工

          鋼筋籠必須嚴格按照設計圖紙進行加工,制作好的鋼筋籠應具有一定的剛性,保證在運輸、吊裝過程中不致產生變形。制作好的鋼筋籠檢查驗收合格后方可使用。

          按照設計圖紙對聲測管進行布置和安裝。聲測管是為檢測樁基質量是否合格而布置的,在聲測管安裝過程中,一定要用液壓鉗將接頭處壓牢固,并用膠布多纏繞幾圈,防止泥漿進入和接頭脫落。應每間隔2m左右將聲測管用鐵絲固定到鋼筋主筋上,防止上浮、脫落、移位、變形等造成無法正確檢測。

          下放鋼筋籠期間,當吊點與孔內泥漿快接觸時,應停止下放。先抽清水將所有聲測管灌滿,再用聲測管管蓋將其蓋嚴實,并用鐵絲捆綁牢固,防止在澆筑過程中泥漿進入管內。聲測管施工完成后,對鋼筋籠進行精確定位。采用護樁的十字交叉點,移動鋼筋籠使其中心點與護樁的十字交叉點重合。再將鋼筋籠四個方向用短鋼筋焊接牢固支撐到護筒內壁,使其鋼筋籠吊裝到位后位置不發生改變。樁基施工平臺應仔細計算開挖至樁基鋼筋籠的設計頂高程,精確定位,減小樁基偏位概率,提高施工質量。

          鋼筋籠吊裝完成后,立即進行導管安裝并二次清孔,待孔底沉渣厚度、含砂率及泥漿比重滿足后即可進行水下混凝土灌注。導管安裝時,導管內壁和法蘭表面須清理干凈,接頭處應放置密封圈,保證密封性。導管安裝位置在孔的中間,軸線順直,安裝時穩步沉放,避免鋼筋骨架卡掛和碰撞孔壁,導管接頭必須敲打嚴實,防止脫落。根據孔深,提前計算導管用量,下口離孔底25~40cm即可,上口根據實地情況自行調整。

          2.4樁基混凝土灌注

          混凝土灌注要提前布置護筒。灌注主要分為拌和及現場澆筑兩個部分。

          拌和過程主要側重混凝土的配合比,注意拌和時間、和易性、混凝土自身質量、施工現場指標等,當樁徑小于1.5米時,宜為18~22cm;當樁徑大于等于1.5米時,宜為16~20cm。

          灌注過程重點是保持不間斷,因此要合理把握運輸距離,并且要保證混凝土的均勻性與和易性要求。初灌時,施工人員要對設備情況進行提前檢查,確保設備能正常運行。灌注首批砼前,導管下口至孔底的距離一般宜為25-40cm。首批砼方量應滿足導管首次埋深大于或等于1m,并滿足充填導管高度的需要。灌注過程要緩慢勻速,對混凝土面高度進行定時檢測。測量混凝土埋深進而提升導管,應保持導管埋深2~6m之間,超過6m時要及時拆除導管。砼應連續灌注,在間斷過程中要定時上下擾動導管,防止發生埋管現象。在灌注結束前,要埋深大一些,以便灌注不暢時提升導管。砼灌注至樁頂部位時,砼應比設計樁頂高程超灌50-100cm,超灌的多余部分在承臺施工前應鑿除,鑿除后的樁頭應密實、無松散層。

          灌注過程中要避免滲水和漏水。如果導管中混凝土不滿則應緩慢灌注,防止在導管內形成高壓氣囊,否則有可能導致爆管。所灌注的樁頂高程要比設計高程高出0.5m以上,可以保證混凝土的強度不受影響。對溢出的泥漿要進行引流,以減少對環境的污染,灌注后要立即將樁頂、剛性護筒或者井口拔出,地面設施要在混凝土抗壓強度經檢測達到標準后再拆除。

          如果使用全護筒灌注混凝土,則當混凝土進入護筒后,護筒的底部要從始至終在混凝土面下方,并隨著提升導管逐步往上拔護筒。護筒中的混凝土面高度要綜合考慮導管、護筒提升的高度,同時也要考慮護筒上拔時導致混凝土面高度降低。因此要在灌注時同時排水,保持護筒內水位穩定,避免過高引起的反穿孔。

          2.5其他注意事項

          導管的埋設不能過低,拆除導管應迅速,拆除后要清洗并封閉保存;要對混凝土上升高度和導管的埋深深度進行精確測量;如果混凝土面高度和設計的標高接近,可能導致導管中的混凝土下落不順暢,加水會稀釋護筒中的泥漿;混凝土澆筑后拔出導管時,速度要緩慢并進行上下抖動,防止樁頂有泥漿沉淀擠進導管下部形成泥心;當所有工作完成后要保管好澆筑記錄,如果在后期檢測中發現問題,則可以查看澆筑記錄分析問題原因。

          結論

          總而言之,水下混凝土灌注樁由于其特殊的施工條件,施工流程非常復雜,其中泥漿和孔的控制是非常重要的一個環節,如果把控不好,就會造成嚴重的后果。因此在施工過程中除文章中考慮的因素外,還需根據項目的實際情況綜合考慮其它要素。


          參考文獻

          [1]張琨,許立山,劉創,等.中國尊大廈超深基坑后注漿鉆孔灌注樁施工技術[J].施工技術,2019,48(4):1-4.

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          [5]騰建勇.鉆孔灌注樁技術在橋梁施工中的應用[J].交通世界,2018(8):78-79+86.

          作者:王學斌 山西晉達交通建設工程監理有限公司 山西省 030012


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