目前,大部分橋梁基礎(chǔ)或者是房建基礎(chǔ)均采用鉆孔灌注樁形式,并且向大直徑方向發(fā)展,樁基的檢測(cè)手段參與超聲波無(wú)破損檢測(cè),所以保證樁基施工的質(zhì)量尤為重要。

  1 工程概況

  金麗溫高速公路三期工程20合同項(xiàng)目部施工的溫溪沿江橋位于青田縣溫溪鎮(zhèn)甌江溫溪段。設(shè)計(jì)為鉆孔樁基礎(chǔ),雙柱式墩,肋式橋臺(tái),上部結(jié)構(gòu)為35m后張法預(yù)應(yīng)力箱梁,結(jié)構(gòu)受力形式位為先簡(jiǎn)支后連續(xù)。設(shè)計(jì)為分離式,左線橋長(zhǎng)973.5m(K190+055~K191+028.5),右線橋長(zhǎng)983.5m(K190+055~K191+038.5),左右線共有鉆孔灌注樁112根,直徑2000mm,全部位于甌江中。鉆孔樁100%采用超聲波進(jìn)行檢測(cè)。

  甌江出口為東海,由于受潮汐影響,一般高潮水位標(biāo)高為4.0左右,一般低潮水位為-1.0m左右,落差高達(dá)5m左右。

  地形情況:本合同段的橋梁沿溫溪鎮(zhèn)甌江而行,跨越330國(guó)道后接溫溪隧道。河床起伏較大,局部沖刷明顯。

  地質(zhì)情況:河床覆蓋層為2~10m的圓礫,其下方為淤泥、卵石、風(fēng)化凝灰?guī)r。地下水豐富,含有流砂層。由于采砂船的影響,地層松散不穩(wěn)定。

  由于本橋樁基設(shè)計(jì)為大直徑鉆孔灌注樁,并且全部位于水中,受漲落潮的影響,所以樁基的施工作為本橋的施工重點(diǎn)和難點(diǎn)進(jìn)行控制。經(jīng)過(guò)工程技術(shù)人員的探討和實(shí)踐,本橋的樁基施工采用如下施工工藝,并取得良好的效果,僅超聲波檢測(cè)全部為Ⅰ類樁。

  2  施工工藝及技術(shù)措施

  2.1  施工工序

  主要施工工序:平臺(tái)施工    埋設(shè)單護(hù)筒   鉆機(jī)就位   鉆孔

  成孔    一清    安裝鋼筋籠和導(dǎo)管    二清   澆注砼   鑿樁頭

  2.2  施工過(guò)程

  2.2.1  平臺(tái)施工

  根據(jù)本工程的特點(diǎn),平臺(tái)主要采用鋼管樁平臺(tái)和筑島形式。如果采用鋼管樁平臺(tái),必須經(jīng)過(guò)受力檢算(檢算靜、動(dòng)荷載)方可施工。主要要求:

  1) 鋼管樁傾斜率在1%以內(nèi);

  2) 平臺(tái)高出最高潮水位至少1m.

  3) 平臺(tái)所鋪方木要連接緊密,縫隙不得超過(guò)10cm .

  4) 平臺(tái)必須平整,各聯(lián)接處要牢固,各鋼管之間需用剪刀撐聯(lián)接,增強(qiáng)整體性。

  5) 平臺(tái)的四周要設(shè)高1.2m左右的護(hù)攔,并留有踢角板。

  如果采用筑島平臺(tái),筑島的高度必須要高于最高潮水位1m以上,

  寬度要滿足施工要求。

  2.2.2  埋設(shè)單護(hù)筒

  若采用鋼管樁平臺(tái),埋設(shè)護(hù)筒時(shí)必須采用雙層導(dǎo)向架進(jìn)行導(dǎo)向定位,大型振動(dòng)錘振動(dòng)下沉,要求護(hù)筒必須穿過(guò)淤泥層,如果一次無(wú)法下沉到位,采用二次跟進(jìn)下沉。

  若采用筑島平臺(tái),在埋設(shè)護(hù)筒前先用挖掘機(jī)將樁位開(kāi)挖,然后埋設(shè)護(hù)筒,護(hù)筒的四周必須夯填密實(shí)(可在護(hù)筒四周打入鋼管),保證在鉆進(jìn)過(guò)程中不要發(fā)生大的位移。

  主要要求:

  1)鋼護(hù)筒直徑采用220mm,壁厚10mm.

  2)護(hù)筒中心與樁中心重合,允許誤差為50mm,豎直線傾斜不大于1%.

  3)護(hù)筒安裝不變形。護(hù)筒長(zhǎng)度不夠時(shí),分節(jié)接長(zhǎng),連接處要求筒內(nèi)無(wú)突出物,并且要耐拉、壓,不漏水。

  4)護(hù)筒高度要高出地面0.3m以上,高于最高施工水位1.5~2.0m,并采用穩(wěn)定護(hù)筒內(nèi)水頭的措施。

  2.2.3  鉆機(jī)就位

  采用JK型沖擊鉆機(jī)進(jìn)行沖孔,鉆機(jī)性能良好,鉆錘重量不得輕于5.5噸,鉆錘直徑不得小于設(shè)計(jì)樁徑。鉆機(jī)安裝后的底座和頂端要平穩(wěn),在鉆進(jìn)中不得產(chǎn)生位移,在鉆進(jìn)過(guò)程中不得移位,鋼絲繩于樁中心線要重合(允許誤差2cm)。

  2.2.4  鉆進(jìn)

  成孔質(zhì)量是保證樁基質(zhì)量的基本條件,在開(kāi)鉆前所有的準(zhǔn)備工作要完善,要有完善的泥漿循環(huán)系統(tǒng),經(jīng)報(bào)檢合格后,方可允許開(kāi)鉆。開(kāi)鉆時(shí)的孔位要準(zhǔn)確。開(kāi)孔前應(yīng)先往護(hù)筒內(nèi)多加些粘土,如地表土層疏松,還應(yīng)加入一定數(shù)量的片石,然后注入泥漿或清水,借鉆頭的沖擊把泥膏、片石擠向孔壁,以加固護(hù)筒腳。在開(kāi)鉆時(shí),要慢速鉆進(jìn),待導(dǎo)向部位或鉆頭全部進(jìn)入地層后,方可加速鉆進(jìn)。在鉆進(jìn)的過(guò)程中必須要加強(qiáng)泥漿護(hù)壁,對(duì)于特殊的地質(zhì)要采取針對(duì)性的處理措施:

  在砂、卵石地層中鉆進(jìn)時(shí),應(yīng)多加入粘土,增大泥漿比重。沖程可大些。

  在淤泥層中鉆進(jìn)時(shí),適量投入片石,用小沖程將片石擠進(jìn)孔壁加固,防止坍孔或縮孔。

  在通過(guò)漂石層或遇探頭石時(shí),應(yīng)先回填片石、粘土,再用鉆錘大、小沖程交替沖擊,以將漂石沖碎成鉆渣或擠進(jìn)孔壁,在此過(guò)程中,應(yīng)防止斜孔和坍孔。

  在鉆進(jìn)過(guò)程中,如發(fā)現(xiàn)泥漿面冒出大量細(xì)小氣泡,進(jìn)尺突然變慢,孔底標(biāo)高回升等現(xiàn)象,說(shuō)明是坍孔。首先應(yīng)仔細(xì)分析,查明原因和位置,然后進(jìn)行處理。輕者,可多投入粘土,加大泥漿比重,提高孔內(nèi)水位,繼續(xù)鉆進(jìn);重者,須用粘土加片石回填至坍塌部位以上0.5m重鉆。

  當(dāng)遇有鉆孔漏漿時(shí),如護(hù)筒內(nèi)水頭不能保持,應(yīng)增加護(hù)筒埋深,適當(dāng)減少水頭高度,或采取加稠泥漿,也可填入水泥、鋸末、片石、碎卵石土,反復(fù)沖擊,以增強(qiáng)護(hù)壁。

  主要要求:

  1)開(kāi)孔時(shí)位置要準(zhǔn)確,在整個(gè)鉆孔過(guò)程中保證鋼絲繩與樁位重合(要求每次交接班時(shí)對(duì)鋼絲繩進(jìn)行對(duì)中校核,誤差2cm)。

  2)鉆進(jìn)作業(yè)要連續(xù)進(jìn)行,鉆孔記錄要及時(shí)填寫(xiě)(正常鉆進(jìn)時(shí)時(shí)間間隔最多不超過(guò)4小時(shí)),還要隨時(shí)控制泥漿稠度。要注意地層變化,在地層變化處均要撈取渣樣(撈取渣樣要求:地質(zhì)變化處必須取樣;正常鉆進(jìn)每2m取一次;對(duì)于嵌巖樁,接近微分化層時(shí)每0.5m取一次。嵌巖樁進(jìn)入中分化層必須報(bào)檢確認(rèn)方可繼續(xù)鉆進(jìn)。渣樣提取后存放在小塑料袋中,并標(biāo)明取渣時(shí)間、標(biāo)高和渣樣名稱,以便查看),判明后記入記錄表中并繪制地質(zhì)柱狀圖。

  3)鉆孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)孔深后(對(duì)于摩檫樁,孔深不得小于設(shè)計(jì)孔深;對(duì)于嵌巖樁,孔深至少超深設(shè)計(jì)孔深5cm,并要嵌入巖層設(shè)計(jì)深度),采用檢孔器(直徑2m,要求箍筋在外,豎筋在內(nèi),長(zhǎng)度大于8m)對(duì)孔深、孔位進(jìn)行檢查,要滿足以下規(guī)范要求:孔位允許偏差50mm;孔徑不小于設(shè)計(jì)值;傾斜度小于1%,符合要求后方可成孔。

  2.2.5  一清

  成孔后立即進(jìn)行第一次清孔,在清孔排渣時(shí),必須保持孔內(nèi)水頭,防止塌孔。由于造漿粘土含砂率高,建議采用泥漿旋流器進(jìn)行清孔。

  2.2.6  安裝鋼筋籠和導(dǎo)管

  鋼筋籠的制作尺寸按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行,摩檫樁的鋼筋籠長(zhǎng)度按照設(shè)計(jì)圖紙制作,嵌巖樁的鋼筋籠長(zhǎng)度按照實(shí)際孔深制作。由于鋼筋籠較長(zhǎng),采用分段加工,鋼筋籠經(jīng)檢查合格后方可允許安裝,鋼筋籠的接頭采用單面搭接焊。

  主要要求:

  1)安裝鋼筋籠時(shí)含砂率不得大于10%,沉渣厚度不得大于20cm.

  2)在骨架外側(cè)設(shè)置控制保護(hù)層厚度的墊塊,其間距豎向?yàn)?m,橫向圓周不得少于4處。

  3)焊接質(zhì)量:焊接長(zhǎng)度不小于10d,寬度不小于0.7d,厚度不小于0.3d,焊縫要飽滿,焊渣清理干凈,不得燒傷母材。同一截面的焊接接頭數(shù)量不得超過(guò)接頭總數(shù)的50%.焊條必須采用5字頭。

  4)鋼筋籠在吊裝的過(guò)程中不變形。

  5)接頭焊好經(jīng)報(bào)檢檢查合格后方可入孔。

  6)焊工必須持證上崗。

  7)鋼筋籠的定位:控制頂面高程采用吊筋焊接在護(hù)筒四周(吊筋長(zhǎng)度=護(hù)筒頂標(biāo)高-樁頂標(biāo)高),控制平面位置采用將泥漿抽至系梁底進(jìn)行定位,定位準(zhǔn)確后焊接保護(hù)筋并割掉十字加強(qiáng)筋。

  8)聲測(cè)管要求高出系梁底50cm,并注滿清水,接頭出密封不漏水。

  鋼筋籠安裝完畢后安裝導(dǎo)管,導(dǎo)管事先必須要做水密試驗(yàn),保證導(dǎo)管的水密性良好,在安裝導(dǎo)管時(shí)注意:絲扣處要刷洗干凈并涂抹黃油,檢查墊圈完好后擰緊,保證不漏水。安裝導(dǎo)管的過(guò)程中要記錄號(hào)安裝順序和長(zhǎng)度,作為灌樁拆管的依據(jù)。

  2.2.7  二清

  導(dǎo)管安裝完成后,即可利用導(dǎo)管進(jìn)行二次清孔,在灌注砼前,泥漿的性能指標(biāo)必須滿足規(guī)范要求,即含砂率<2%,比重1.03~1.1,粘度17~20s.

  2.2.8  灌注砼

  本橋樁基砼設(shè)計(jì)為C25.灌注砼采用強(qiáng)制式攪拌機(jī)生產(chǎn),輸送泵送料,加設(shè)儲(chǔ)料斗集中下料。

  灌注砼前所有的準(zhǔn)備工作必須完善,主要包括:人員、設(shè)備全部到位,首批砼滿足規(guī)范要求(不小于6m3),由試驗(yàn)室開(kāi)出施工配合比,具備應(yīng)急措施,原材料數(shù)量足夠并檢驗(yàn)合格等。以上的準(zhǔn)備工作完善和泥漿的性能指標(biāo)以及沉渣厚度(摩檫樁為40cm,嵌巖樁為5cm)達(dá)到規(guī)范和設(shè)計(jì)要求后方可開(kāi)盤(pán)。

  首批砼拌和物下落后,砼必須連續(xù)灌注。導(dǎo)管埋設(shè)控制在4~8m,拆除導(dǎo)管時(shí)必須先測(cè)孔深,與實(shí)灌數(shù)量進(jìn)行對(duì)比,確認(rèn)無(wú)誤后,現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)技術(shù)人員的要求進(jìn)行拆除。灌注砼要作好原始記錄。

  主要要求:

  1)首批灌注砼的數(shù)量要滿足導(dǎo)管首次埋置深度和填充導(dǎo)管底部的需要。導(dǎo)管提離底面0.2~0.4m,埋深1m,首次灌注砼的數(shù)量不少于6m3.

  2)砼的坍落度控制在18~22cm之間。

  3)計(jì)量設(shè)備準(zhǔn)確,嚴(yán)格按照施工配合比進(jìn)行計(jì)量。

  4)在灌注砼的過(guò)程中,禁止隨意上下拉動(dòng)導(dǎo)管,拆除導(dǎo)管時(shí),要慢慢提動(dòng)導(dǎo)管,導(dǎo)管的接頭處不得用水沖洗。

  5)整個(gè)樁的灌注要在砼的初凝時(shí)間前完成。

  6)為了保證樁頭質(zhì)量,超灌50~100cm.

  2.2.9  鑿樁頭

  待砼灌注完成2小時(shí)后方可鑿除樁頭松散砼,鑿到離系梁底5cm左右加水進(jìn)行養(yǎng)護(hù),待28天后進(jìn)行聲波檢測(cè)。

  3  質(zhì)量措施

  1) 測(cè)量必須采用工程部下發(fā)的導(dǎo)線點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行,在測(cè)量的過(guò)程中隨時(shí)檢查點(diǎn)位穩(wěn)定情況,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)上報(bào)。在鉆進(jìn)的過(guò)程中,要隨時(shí)復(fù)核樁位。

  2) 投入本工程所有的原材料必須合格。

  3) 計(jì)量設(shè)備必須經(jīng)過(guò)標(biāo)定,計(jì)量準(zhǔn)確。

  4) 嚴(yán)格按照試驗(yàn)室下達(dá)的配料單進(jìn)行拌和,確保砼的質(zhì)量。

  5) 砼拌和物運(yùn)至灌注地點(diǎn)時(shí),要檢查其均勻性和坍落度,如不符合要求,要進(jìn)行第二次拌和,二次拌和后仍不符合要求時(shí),不得使用。

  6) 要配備發(fā)電機(jī),隨時(shí)可以啟用,停電時(shí)要保持砼灌注的連續(xù)性。

  7) 灌注砼時(shí),要控制好導(dǎo)管的埋深,防止發(fā)生斷樁。

  8) 在灌注過(guò)程中,當(dāng)導(dǎo)管內(nèi)砼不滿,含有空氣時(shí),后續(xù)砼灌注應(yīng)徐徐灌入,以免在導(dǎo)管內(nèi)形成高壓氣栓塞,導(dǎo)致導(dǎo)管漏水,造成砼出現(xiàn)夾層或離析。