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摘要:在橋梁施工的各個環節上,對于鉆孔灌注樁的施工技術要求越來越高,這是因為鉆孔灌注樁的操作完成度決定了橋梁結構的穩定性,是保障施工安全的一道重要防線。以張家灣大橋工程為例,對鉆孔灌注樁施工工藝進行了詳細的研究,并對砼灌注過程中相關事故的處理辦法及原則展開了探討,最終取得了良好的施工效果。
0引言
在橋梁基礎施工階段,重視打樁環節能保障后續橋梁部分的穩定性和安全性,避免由于地基原因出現安全事故。針對鉆孔樁的應用研究可以發現,將其應用于水文較復雜的區域之時,橋梁的安全質量能得到進一步的保障。因此,為提高橋樁的安全標準,施工隊應該嚴格按照要求采用鉆孔灌注樁技術。
1工程概況
以張家灣大橋為例子,該橋左右長度都在800m左右,并在中間設置樁號。在設計時,上下部采用不同的結構設計,其中在上部設計時,使用的是T梁,同時采用的是先簡后支。而在設計下部結構時,為了保持整體的平衡性,所使用的是U型設計,建立一個U型臺,同時在橋墩設計時,使用柱式墩的設計模式,為橋梁設計打下穩定基礎。
2鉆孔灌注樁施工工藝
(1)前期做好地質勘察,規劃好場地、設備及材料的放置區域。(2)經測量選定樁位之后,施工隊要開展相應的放樣措施,包括按要求掩埋護樁。護樁有以下要求:①長度、寬度以及硬度達到一定標準;②掩埋位置要足夠隱蔽,減少對車輛和行人日常出行的不良影響,并做好定期復測準備。(3)埋設鋼護筒的相關要求:安裝的高度應由當地的地質結構和水位的高度來進行相應設置,避免由于技術不規范而導致出現安全問題。鋼護筒不僅要高于地下水位1m左右,同時,這些鋼護管的高度須在30cm左右。此外,掩埋要嚴格依照專業的技術規范,無論是對偏差的距離還是傾斜的角度都要進行嚴格把控。(4)處理好施工泥漿循環系統,以便對該工程的成本進行有效控制。做好泥漿池的沉淀、水泥分離等工作,有利于后續供水循環和水泥原材料準備。相關技術員和監管工程師要在旁邊實時指導和監督,以免出現問題。(5)在鉆機到達前,施工隊需提前整理場地,確保平整度達到鉆機開工的標準。為減少緩沖力,與地面間需鋪墊軟硬合適的枕木。與此同時,做好調平、立直工作,保證鉆孔與樁位的中心在同一條線上。最后固定鉆機,為避免機身傾斜影響鉆機運用,施工部門需進行定時檢查。(6)在鉆孔過程中,為防止出現中途暫停導致的資金浪費,施工部門不僅要嚴格按照規程開工,有時分班連續作業也是常見操作。在鉆孔時,采樣部門就鉆出的渣滓進行取樣檢測工作,做好土層結構記錄,以備不時之需。(7)成孔檢查。通常情況下,在鉆孔完成后,要對該孔的情況進行全方面的規范性檢查,確??追鲜┕さ囊?,其中對孔要求最為嚴格的是直徑和傾斜度,要依據嚴格的標準進行檢查,在合格后才可使用。(8)清孔。在沖擊鉆機停止工作之后,先用高壓泵將孔中大部分的泥漿和鉆碴混合物壓出來,剩下小部分則是通過凈化后的泥漿進行清理干凈。如果之后發現沉淀物的厚度仍然超標,以至于影響到后續作業,則需要施工隊使用水管來沖刷孔底。在這一過程中,技術人員需通過比重儀進行實時監督,當沖刷達到一定程度后叫停清孔。清孔后,先要對泥漿進行相應的檢測,其密度通常要求為<1.1,>1.03,所以通常情況下泥漿的含砂占比在3%以內,其他占比在97%左右,最終黏度在19s以內。(9)吊裝鋼筋籠。鋼筋籠前期的準備工作應在加工廠完成后再運往施工現場。尺寸不僅要符合圖紙要求,籠體的硬度也要達到一定標準。①鋼筋焊接,焊接長度要達到國家標準,焊縫連接嚴密,無焊渣出現。②安裝,由于鋼筋籠較長,通過采用吊車來配合開展工作,分段加工,豎直入孔,工作人員只需要把相鄰節段焊接,使之成為一個整體,這樣能節約許多時間與資金。在焊接時,同一截面內鋼筋數量不超過總量的1/2??妆谒闹芸稍O置砼墊塊來保護鋼筋籠。③落籠時要注意對位準確,均勻受力,可適當采取加壓措施防止其上浮現象的出現。骨架吊裝就位后,先檢查連接的牢固性和準確性,等鋼筋籠安裝結束后,再對沉淀層進行厚度檢查。(10)安裝導管。導管通常采用硬度較強的鋼導管,并在下管前進行水密試驗,避免灌注時導管承受不住混凝土的壓力,進而出現裂縫。試驗合格的導管不僅需要分組編號,對于每節的長度還需要一一標明。施工隊進行導管安裝時,首先要核對導管的節段是否正確。安裝完后,檢查小組要做好記錄,對于鋼筋放置位置、孔底沉渣厚度等問題進行一一審核,確保達標后報給駐地監理工程師,在其簽字蓋章后,才能開展下一步工作。(11)通常情況下,需要施工導管材料,而其孔徑一般在40cm左右,以此來進行管架的鋪設,以保證鋼筋準確入孔。而且在后期工程的灌注中,一旦孔徑設計不符合要求,必須要進行清孔調整。(12)安裝料斗,料斗下口采用翻板閥門,通常情況下,在料斗內砼方量進行灌注時,符合要求時,需要打開閥門。一旦混凝土開始入孔,為避免橋柱出現縫隙,中途不能暫停。在連續灌注的過程中,施工隊要保持一定的水頭高度,導管埋置深度最好>2m,<6m。(13)在灌入混凝土攪拌物之前要做好相應的檢查工作,一旦均勻性和坍落度不符合標準,施工隊應及時進行攪拌使其達標。但是如果差異過大,則不能采用。之后的灌注作業中,工作人員要實時檢查孔內水頭是否符合標準,及時調整導管深度。為避免鋼筋籠上浮問題的出現,混凝土的灌注速度不僅要保持勻速,并且根據混凝土與鋼筋骨架之間的位置,進行適當地調整。(14)在灌注接近尾聲時,砼的澆筑要比設計稿上的高度高出50~100cm,這樣才能保證樁頭的強度。在保障強度之后,多余砼便可以進行相應處理,從而有利于接樁工程的順利開展。澆筑完畢,清理現場,沖洗灌注設備。
3砼灌注過程中相關事故的處理辦法及原則
一旦砼灌注出現事故,必須要立即通知專業的人員,反映情況以便對事故進行分析,通過采取一系列的彌補措施進行挽救,盡可能避免中止灌注。
3.1導管進水
導管進水主要有3個方面的原因:①首批砼數量由于規劃問題,導致儲量不足影響到導管底口的填充,致使泥漿從空隙中進入管中;②導管接口處由于焊接不夠嚴密導致外部泥漿在壓力的作用下,滲進管中;③導管在提引過程中,由于用力過猛以及測深的階段出現差錯,導致導管口與砼面分離。處理辦法及原則:①如果是由于砼儲量不足以封口,施工隊需將導管提起,重新清洗后再放入。②如果后兩種原因應先停止砼澆筑,根據具體情況進行相應處理。在澆灌量不大的初期,可以采用拔出導管和鋼筋籠,重新鉆孔和澆筑砼;但是如已接近樁頂標高,則等待砼凝固后,采用人工挖孔的方法,鑿開砼頂,去掉松散砼。之后檢查小組使用儀器設備進行樁身連續性檢驗,合格后方可繼續干法澆筑。
3.2卡管
卡管的主要原因:由于操作不規范導致的隔水栓、砼堵塞等卡管問題。處理辦法和原則:用長桿或附著式振動器來清理導管,之后再重裝灌注。在面對設備或其他原因使砼在開始階段出現初凝現象,其下落阻力致使混凝土堵塞于管內。面對這一問題,施工人員發現后要啟動應急方案。先拔出導管,停止灌注,待設計、監理部門前來處理。
3.3坍孔
坍孔主要是由于泥漿的變化所造成的不良影響。面對不同程度的坍孔,要具體問題具體分析,采取有效的措施,避免事態進一步惡化。如果是小坍孔,保持加大水頭,將坍孔泥砂排出,直至坍孔穩定后再恢復正常灌注;如果是大坍孔嚴重,施工隊應立即停止作業,通過黏土回填穩定坍塌,再開展后續工作。
3.4埋管
通常是由于埋深和提管處理不當而導致埋管問題的出現。對于埋深要控制在6m以下,而針對提升問題,速度應由工程師進行掌控和處理。
4結語
綜上所述,鉆孔灌注樁技術在具體的操作過程中,應結合現場情況,在確定灌注量及鉆機旋轉速度的基礎上,發揮巨大優勢,使其提高工程質量效果,為橋梁工程延長使用壽命增加一道安全防線。
參考文獻
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作者:張立道 單位:中交二公局第六工程有限公司