嘉紹大橋超長(zhǎng)鉆孔樁施工探討
2017-12-04
1 嘉紹大橋的基本情況
自從20世紀(jì)60年代開始，鉆孔灌注樁應(yīng)用于我國(guó)的橋梁和港口的建筑基礎(chǔ)，鉆孔灌注樁已達(dá)150 m，最大樁徑3 m。目前有朝更大樁徑發(fā)展的趨勢(shì)。本文著重介紹目前國(guó)內(nèi)樁徑最大直徑—— 3.8 m鉆孔灌注樁施工工藝。
1.1 嘉紹大橋的工程概況
嘉興至紹興跨江公路通道嘉紹大橋第V合同段北岸水中區(qū)引橋的起止里程為K43+975～K46+425，K46+805～K48+975，全長(zhǎng)共計(jì)4480 m，采用3.8 m單樁獨(dú)柱墩形式，共65個(gè)橋墩，左右兩幅布置，每墩一根，樁長(zhǎng)約為110 m，均為摩擦樁，單樁鋼筋籠最大重量71.8 t，永久鋼護(hù)筒直徑4.1 m，底標(biāo)高-35.0 m，頂面標(biāo)高與樁頂標(biāo)高一致，最大重量94.04 t，單樁混凝土最大方量1318.4 m3。
1.2 嘉紹大橋的施工條件
嘉紹大橋的施工條件：大橋址區(qū)地層上部為較厚的沉積物地層，泥質(zhì)粉砂巖、砂礫巖風(fēng)化層，鉆孔樁樁尖處于密實(shí)的圓礫、卵石層。
嘉紹大橋的水文條件：大橋址區(qū)潮流為不規(guī)則半日淺海潮，水流方式為往復(fù)流。平均高潮位4 m，平均低潮位為-2.41 m，潮差6.41 m。
2 嘉紹大橋的施工方法
2.1 鋼護(hù)筒施工
根據(jù)嘉紹大橋現(xiàn)場(chǎng)的施工情況，以及其加工車間的設(shè)備起吊能力為基礎(chǔ)，將鋼護(hù)筒施工分為三節(jié)，具體為：底節(jié)長(zhǎng)度為14 m，重約42.9 t，中節(jié)長(zhǎng)度為14 m，重約38.47 t，頂節(jié)長(zhǎng)度17.5 m，重約49.1 t。
2.2 鉆孔施工
根據(jù)樁徑、樁長(zhǎng)及橋址區(qū)地層巖性，選用KTY4000型全液壓動(dòng)力頭鉆機(jī)成孔。KTY4000鉆機(jī)采用動(dòng)力頭旋轉(zhuǎn)鉆具，配備恒壓自動(dòng)鉆進(jìn)系統(tǒng)，使用壓縮空氣氣舉反循環(huán)排渣，適用于大口徑鉆孔樁施工，具有扭矩大、成孔質(zhì)量高的性能。
2.2.1 鉆孔施工各重點(diǎn)環(huán)節(jié)的控制
護(hù)筒內(nèi)外水頭差控制：大橋位處潮差較大，平均超過6 m，為防止塌孔，保持護(hù)筒內(nèi)水頭始終高于高潮位2.5 m以上的位置，根據(jù)情況通過向孔內(nèi)補(bǔ)充泥漿提高或者換漿排渣降低護(hù)筒內(nèi)水頭高度。
鉆孔垂直度的控制：鉆孔垂直度是一項(xiàng)至關(guān)重要的控制承載能力的指標(biāo)，為了更好的保證此項(xiàng)指標(biāo)的有效性，避免出現(xiàn)鉆孔傾斜的現(xiàn)象，在工程中必須把檢測(cè)鉆孔垂直度這項(xiàng)工作作為一項(xiàng)常規(guī)工作，安裝鉆桿穩(wěn)定器，并每日定時(shí)進(jìn)行鉆盤水平度以及鉆桿垂直度的檢查，并隨時(shí)在鉆孔過程中注意校核鉆桿的垂直度，出現(xiàn)傾斜時(shí)立即糾正。在遇到地基不均勻等其他情況時(shí)，務(wù)必在施工前做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，保證鉆孔的垂直度。
2.2.2 成孔質(zhì)量檢測(cè)
換漿清孔使泥漿指標(biāo)達(dá)到驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)后，拆除鉆機(jī)鉆桿，使用超聲波孔壁測(cè)定儀測(cè)量，檢查鉆孔樁的孔徑、孔深和傾斜度是否符合驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。
2.3 鋼筋籠施工
鋼筋籠施工場(chǎng)地設(shè)置在生產(chǎn)區(qū)內(nèi)，在這個(gè)區(qū)域中，分別設(shè)置三條生產(chǎn)線以保障生產(chǎn)需要。采用長(zhǎng)線施工的方法，需要現(xiàn)場(chǎng)配備兩臺(tái)26 m跨32 t龍門吊機(jī)。施工前對(duì)鋼筋籠加工場(chǎng)地面進(jìn)行硬化處理，在處理好的地面上澆注胎模基礎(chǔ)，基礎(chǔ)間距2.5 m，在胎膜基礎(chǔ)上安裝鋼結(jié)構(gòu)胎模，使用經(jīng)緯儀和水準(zhǔn)儀控制其平面位置和高度。
2.4 混凝土灌注施工
混凝土灌注施工是非常關(guān)鍵的一到工序，首先要保證混凝土的質(zhì)量在合格的標(biāo)準(zhǔn)之下，其次要重視沉渣是否清除。在導(dǎo)管安裝后通過進(jìn)行孔深測(cè)量值分析，來判斷沉渣厚度是否大于20 cm，如超過此項(xiàng)值就須進(jìn)行第二次的清孔。二次清孔時(shí)是利用反循環(huán)進(jìn)行的，高壓風(fēng)管在導(dǎo)管內(nèi)和安裝了壓重型鋼的鋼絲繩捆綁，避免出現(xiàn)堵管現(xiàn)象出現(xiàn)，因此，沉渣利用反循環(huán)清孔能達(dá)到較好的效果，而且費(fèi)用較低，簡(jiǎn)單容易操作，效果還非常理想。
2.4.1 導(dǎo)管埋深控制
在混凝土灌注過程中，沿鉆孔樁四周應(yīng)該設(shè)置四個(gè)主觀測(cè)點(diǎn)，定時(shí)測(cè)量混凝土面標(biāo)高，導(dǎo)管埋深要求按4～6 m進(jìn)行控制。導(dǎo)管的密封性在灌注過程中起到至關(guān)重要的作用，法蘭盤和螺栓連接在導(dǎo)管兩端，墊好橡皮圈避免漏水，在灌注前檢查導(dǎo)管的密封性，再次確保導(dǎo)管密封性好。
3 施工工藝實(shí)踐效果
首先，通過對(duì)已經(jīng)完成澆注的42根3.8m鉆孔灌注樁的客觀總結(jié)，成樁質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果為Ⅰ類樁，樁身質(zhì)量良好，施工周期較短，完全符合國(guó)家要求和標(biāo)準(zhǔn)。
其次，施工中幾處細(xì)節(jié)的處理，節(jié)省了時(shí)間，大大提高了功效，保證了施工質(zhì)量。
第一，混凝土灌注時(shí)，30 m儲(chǔ)料斗的運(yùn)用。大儲(chǔ)料斗的運(yùn)用，不僅保證了拔球時(shí)混凝土儲(chǔ)備量，而且在正常灌注過程中，即使拆除導(dǎo)管，也可將閥門關(guān)上保證兩臺(tái)地泵不間斷輸送混凝土。大大縮短了灌注時(shí)間，確保12 h內(nèi)完成灌注任務(wù)。
第二，鋼筋籠安裝時(shí)，注意對(duì)聲測(cè)管和壓漿管的保護(hù)，且每下一節(jié)確保清水灌滿并能流通。既保證了順利初裂和樁底注漿要求，又利于成樁檢測(cè)。截止目前未出現(xiàn)一例因聲測(cè)管原因而導(dǎo)致初裂、壓降或成樁檢測(cè)困難的問題。
4 結(jié)語(yǔ)
伴隨著國(guó)家對(duì)基礎(chǔ)交通設(shè)施建設(shè)的越來越重視，更加先進(jìn)的建筑技術(shù)會(huì)更多的應(yīng)用到實(shí)際的工程當(dāng)中，鉆孔灌注樁未來的發(fā)展趨勢(shì)也會(huì)越來越好，其操作簡(jiǎn)便、價(jià)格合理、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)必然會(huì)更加廣泛的被應(yīng)用于橋梁建設(shè)或者其他工程建設(shè)領(lǐng)域。因此，在未來鉆孔灌注樁的操作流程、工程質(zhì)量把關(guān)也會(huì)隨之越來越嚴(yán)格，這就要求我們?cè)诮窈蟮氖┕み^程中要更加注重實(shí)效，提高工程質(zhì)量，節(jié)約時(shí)間及成本，為國(guó)家和人民造福。
參考文獻(xiàn)
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