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在橋梁樁基施工過程中,存在的問題主要有坍孔、漏漿、卡鉆與埋鉆等。一般情況下,常因施工操作不當發生坍孔,坍孔的原因主要有:打樁地層土壤有流砂、粉土、砂層等,以致極易引起坍孔;鉆孔鋼護筒埋置過淺,以致不能穿透地下不透水層,使護筒下端孔口出現漏水現象,進而導致坍孔;不當的進行清孔操作,如直接沖刷孔壁、清孔停頓時間長等,以致地下層失去穩定,并導致漏斗狀坍孔。橋梁樁基漏漿原因主要有熔巖裂縫透水、樁孔貫通熔巖、鋼護筒底部不嚴等,為避免發生漏漿情況,橋梁樁基施工時需做好以下預防工作:(1)施工前,詳細調查和分析施工場地及其周圍地質勘探資料,對是否存在溶洞進行確定,若存在溶洞需明確位置和形狀,并充分準備片石和泥土進行回填。(2)對于出現溶洞的橋梁地基施工場地,根據溶洞體積采取適宜的處理措施。溶洞體積小,可直接加泥漿防止塌孔,并保持孔內水位壓力。溶洞體積大且未塌崩,可直接在溶洞層加鋼護筒隔絕溶洞。導致卡鉆與掉鉆的人為原因有鉆頭旋轉不勻、鉆頭傾倒、護筒下端變形、卡鉆操作不當等。為避免卡鉆于掉鉆,需做好以下預防工作:(1)定期檢查鉆頭轉向裝置、鉆桿、聯結裝置磨損等情況,及時更換已磨損構件,確保鉆頭靈活。(2)定期用低沖程更換高沖程,保證沖錐轉動時間充足。
2橋梁樁基常見施工技術
橋梁工程施工過程中,樁基常見施工技術有人工挖孔樁和鉆孔灌注樁,這兩種施工技術各有優點,樁基施工時需根據工程實際地質因地制宜的選擇適宜的施工技術。人工挖孔樁:適用于長度和直徑較小的樁基,指的是通過人工挖掘成孔,之后在周圍安裝鋼筋骨架和澆筑混凝土,進而支撐橋梁上部結構的樁基。該施工技術具有環境適應性強、施工工藝簡單、設備易操作、檢測方便、施工效率高等優點,可廣泛應用于橋梁樁基施工。鉆孔灌注樁:適用于砂性土、粘性土、碎石、卵石等土層與巖石層地基,指的是通過鉆孔設備破碎土體,并利用成孔設備運出泥漿和清除土渣,進而在地基中形成樁孔,之后在孔內放置鋼筋籠,最后灌注混凝土的樁基。在橋梁地基鉆孔灌注樁施工過程中,為保證順利成孔和成樁,避免后期混凝土澆筑質量不良,必須加強泥漿護壁、灌注水下混凝土等施工。該施工技術具有設備操作簡單、成孔速度快、成孔樁基不受限、適應性強等優點,是目前橋梁樁基常用的施工方法。
3橋梁樁基施工技術的具體應用
3.1橋梁樁基人工挖孔樁施工技術具體應用
在橋梁樁基施工中,人工挖孔樁施工技術的具體應用包括以下幾方面:埋設護筒、挖孔、清孔、制作和安裝鋼筋籠。埋設護筒:人工挖孔樁施工前,根據樁軸線定位四個樁心控制點,并將醒目標記設置在標樁,控制點樁位允許偏差不能超過10mm。護筒采用工具式鋼護筒,其上口邊緣預留兩個溢漿口,以利于后續注漿,穩固護筒后,需用粘土填實護筒和坑壁間,并使護簡排漿口連接泥漿溝,確保護筒順利排漿。埋設護筒時,護筒埋深1.0m,高于地面1.0~2.0m,孔內漿面高于地下水位不少于1.0m,以免因泥漿面浮動、沖刷孔壁導致塌孔。挖孔:人孔挖孔作業具有一定危險性,為保證施工人員人身安全,確保施工安全高效進行,每次挖孔作業時,施工人員必須戴安全帽,作業持續時間不超過3h,且3h以下井下作業需配備通風設備,以防氧氣缺乏危害施工人員生命安全。此外,孔洞口需高于周圍地面2m,棄土堆砌于孔洞5m外,孔內用36V安全電壓照明,并保持孔內通風和排煙。清孔:挖孔過程中會產生大量影響混凝土灌注的泥漿和土渣,所以灌注混凝土前需徹底清理孔底,以保證混凝土強度和承載力。清孔時需仔細檢查孔底,并采用換漿清孔法,為保證泥漿比重小于1.05,需不斷循環換漿進行清理。制作和安裝鋼筋籠:制作鋼筋籠時,先分段焊接鋼筋骨架,嚴格按照設計圖紙和規范要求對鋼筋骨架尺寸進行確定,在地面加長鋼筋籠主筋時,需采用閃光焊接方式相互錯開焊接,并用點焊方式焊接主筋和箍筋。焊接好鋼筋籠后,需用吊車或鉆架卷揚機進行吊裝,而且為避免鋼筋籠偏移,保證鋼筋籠起吊垂直平穩,吊裝時上料不能超過吊籠容積80%。為避免灌注混凝土后鋼筋籠出現上浮現象,施工人員必須準確校正鋼筋籠位置,并具體固定鋼筋籠位置。
3.2橋梁樁基鉆孔灌注樁施工技術具體應用
在橋梁樁基施工中,鉆孔灌注樁施工技術的具體應用包括以下幾方面:埋設護筒、鉆孔、清孔、制作和安裝鋼筋籠。埋設護筒:用10mm鋼板卷制直徑為1.2m的護筒,在護筒上口邊緣預留兩個溢漿口。埋設護筒時,以橋樁軸心為基準點,在四周設置控制點,要確保護筒中心和樁位中心重合,允許偏差不超過20mm。穩固護筒后,需嚴格控制護筒垂直度和平穩度,用粘土填壓夯實護筒四周,護筒埋設其余要求與人工挖孔樁要求相同。鉆孔:鉆機就位后,保持鉆機平穩,對準樁位即可啟動泥漿泵和轉盤開始打鉆,泥漿沖入孔內并達標準后,可進行沖孔。鉆孔操作時,需合理控制沖孔速度,并實時復測樁位,同時根據施工場地地質情況,適當調整沖孔速度,以及詳細記錄沖孔情況。清孔:鉆孔達要求標高后,稍提鉆具至距孔底20處,之后反復進行沖擊,沖擊時可采用循環方式進行清孔操作,為避免發生塌孔,用水清孔時需保持一定高度。為保證清孔后孔底沉渣不超過5cm,泥漿相對密度1.03~1.1,粘度17~20Pa,含砂率不超過2%,灌注混凝土前需進行二次清孔。制作和安裝鋼筋籠:該步驟和人工挖孔樁施工技術操作工序相同。
作者:李雙權 單位:貴州路橋集團有限公司