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橋梁樁基聲測管施工常見方法

2018-7-28 08:14| 發布者: admin| 查看: 26| 評論: 0

摘要: 一、工程概況 火星北路瀏陽河特大橋位于長沙市北部,自芙蓉區火星村跨越瀏陽河至開福區鴨子鋪。主橋為中承式類雙層鋼箱拱橋,上部結構:主拱為懸鏈線鋼箱拱肋無絞結構,通過64根柔性吊桿,每一吊點采用雙桿自主拱吊 ...


一、工程概況
火星北路瀏陽河特大橋位于長沙市北部,自芙蓉區火星村跨越瀏陽河至開福區鴨子鋪。主橋為中承式類雙層鋼箱拱橋,上部結構:主拱為懸鏈線鋼箱拱肋無絞結構,通過64根柔性吊桿,每一吊點采用雙桿自主拱吊住16道鋼箱型橫梁,橫梁間設4道鋼箱型縱梁,橋面荷載通過鋼筋混凝土雙肋板梁結構傳遞給鋼橫梁;下部結構:拱橋兩側主承臺為兩個42.4*26.04*4.5的大體積鋼筋混凝土承臺,基礎為鉆孔灌注樁基礎。共有樁長為59m,樁徑為2m的樁60, 根據工程地質狀況,決定采用φ200沖擊鉆機在枯水季節沖擊成孔,鉆孔過程中根據地質變化情況選擇泥漿和沖程。
二、沖擊鉆機成孔施工工藝流程
該橋鉆孔施工的工藝流程為:1.測量定位;2.加固鉆機底座;3.埋設鋼護筒;4. 沖擊鉆機安裝就位;5. 沖擊成孔;6.成孔檢查;7.清孔;8.鋼筋籠制作、吊裝、就位;9.二次清孔;10.灌注混凝土;11.待砼終凝后拔出鋼護筒。
(一)測量定位
建立施工測量控制網,校核測量儀器,樁位放樣座標、高程計算,根據測量控制網用全站儀定出樁位。
(二)加固鉆機底座
橋位地勢較平坦開闊,屬沖積堆積區,礫巖裂隙較發育,局部溶蝕強烈,為巖溶發育區,由于地質情況復雜,因此在鉆機就位前,對鉆機底座進行支墊和加固,防止鉆機在沖擊成孔過程中下沉和傾斜。
(三)埋設鋼護筒
為固定樁位,保護孔口不坍塌,保持孔內水頭以維護孔壁,用10t振動錘將鋼護筒壓入,入土深度根據河床土質情況來確定,一般應埋入河床沖刷線以下1.5m并穿過軟土、粉沙層,鋼護筒采用10mm厚的鋼板卷制成筒狀,直徑為2.3m, 護筒保證有足夠的強度和剛度且不漏水。
(四)沖擊鉆機安裝就位
鉆機就位時,墊平鉆機,保持平穩,嚴防在沖擊過程中移位、沉陷;鉆機就位后,進行樁位校核,保證就位準確。
孔前除保證“三通”外,應儲備一定數量的粘土、片石,以備調配泥漿比重,處理斜孔和穿越溶洞時使用。
(五)沖擊成孔
開孔一般投入大比例粘土,造濃漿(相對密度1.41.6),采用小沖程進行底打緊擊造孔,以上述方式穿過覆蓋層、粉沙層24m后,再按正常的沖擊成孔工藝成孔,鉆進過程中要嚴密觀察護筒內的水頭,保持比施工水位高出1.52m, 并派專人檢查地質變化情況及泥漿指標。根據不同的地質狀況調整不同指標的泥漿,當通過漂石層時,如表面不平整,應先投放粘土或小片石將表面墊平,再沖擊鉆進,防止發生斜孔、塌孔現象。
沖錘擊穿溶洞頂板后,無論溶洞是否填充、半填充、未填充,也無論是否漏漿,均向孔內投入片石,同時視情況亦可加適量35cm的碎石、袋裝粘土和水泥,然后采用小沖程沖擊,如此反復操作,達到擠塞溶洞通道、加固孔壁,以便順利通過溶洞。
為防止鉆架使用時間過長,可能會產生位移;孔內有探頭石,會造成偏孔, 因此每個臺班檢查鉆機不少于一次。
(六)成孔檢查
當孔深達到設計要求后,應對孔深、孔徑、垂直度進行終孔檢查。檢查方法是:用φ25的鋼筋焊成直徑為2m,長為9m的檢孔器,吊入孔內直放到孔底檢測,如檢孔器放不到孔底,則說明樁孔有縮徑或局部偏孔現象,在檢孔器沉入孔底的過程中,根據懸掛著檢孔器的鋼絲繩的傾斜程度可判斷孔壁是否傾斜:傾斜度用鉛垂線、鋼尺檢測。
(七)清孔
當鉆孔達到設計深度,經建設各責任主體方確認后,開始清孔。清孔采用換漿法進行,以已凈化的、相對密度較低的泥漿壓入,把相對密度較大的泥漿和懸浮鉆渣換出孔外,保持孔內液面穩定,直到孔內泥漿的各項指標及沉渣厚度符合規范及設計要求為止。
(八)鋼筋籠的制作、吊裝、就位
鋼筋籠就近成型。鋼籠主筋搭接采用閃光對焊,箍筋與主筋采用點焊,主筋與加勁箍應100%焊接牢固。由于鋼筋籠直徑比較大,采用在鋼筋籠加勁箍內加焊三角形撐,以加強鋼筋籠結構的整體性,防止鋼筋籠在吊裝過程中變形。鋼筋籠制作時安裝聲測管,聲測管上下管口用木塞封口。在每個加勁箍外周焊接87cm厚鋼筋籠保護層“耳環”,鋼筋籠制作完成后,按程序通過驗收后采用50T吊車吊放。鋼筋籠采用分2段制作和吊裝,兩段鋼筋籠的主筋錯開搭接、焊接長度應符合設計、規范要求,三角形撐在鋼筋籠下放過程中割除。
導管的安裝:導管直徑為φ300mm, 壁厚5mm,每節長2~5m, 另配1m長導管各一節,接頭由絲扣連接,并用橡膠圈密封。導管使用前經過接頭抗拉試驗和不小于孔內水深1.3倍的水密承壓試驗。混凝土灌注開始時,導管底部距孔底的距離約為40cm
(九)二次清孔
鋼籠安放完畢后,孔內泥漿各項指標、孔內沉渣如超出要求,應采用二次清孔方法,直到泥漿各項指標、沉渣符合要求為止。二次清孔后及時組織實施灌樁工作。
(十)灌注水下混凝土
各項準備工作完備, 應及時組織實施灌樁工作,一般情況下, 導管及漏斗、儲料斗安裝完畢, 灌注工作隨即開始, 它包括兩個部分: 拌和及運輸、 現場澆注。混凝土的拌和主要控制配合比、 拌和時間、 坍落度、和易性等幾個指標。施工時要根據設計配合比, 材料當時的含水量調節成施工配合比, 并依此認真計量, 加強現場監督、 現場檢查并隨機留取規定組數的試件。
混凝土運輸采用混凝土輸送泵,混凝土的運輸能力與拌和能力一樣, 要與灌注速度相適應, 充分保證灌注工作的不間斷。混凝土的現場灌注工作, 安排有統一的指揮, 且各工種分工明確, 協調配合, 快速連續施工, 做好現場的各種有關記錄,在施工過程中, 注意下面幾個關鍵問題:
1
.初灌時, 一次性投料數量確保混凝土埋置導管大于1m , 孔口自然返水, 導管內與外部水隔絕, 處于正常工作狀態。盡量縮短導管拆卸時間, 做好灌注記錄。
2
.灌注過程中, 根據操作進展, 定時測量混凝土面高度, 并與灌入的混凝土量的折算值相比較, 以確定是否有坍孔等情況發生, 以測定埋深來控制提升、拆卸導管, 導管的埋置深度宜在26m , 最小埋深大于2m, 最大埋深不得大于6m,提升導管時, 應輕提輕放, 并盡量居中, 垂直, 以免掛籠、損壞或超提。注意導管是否漏水, 滲水, 發現問題及時處理。拆下的導管及時沖洗, 檢查,以利于再次使用。保證導管內混凝土上下連續, 當含有空氣時, 后續混凝土要緩緩灌入, 避免在導管內形成高壓氣囊, 影響工程質量。
3
.導管外混凝土上升過程中, 對鋼筋籠有向上的浮力, 要采取適當的措施加以避免, 比如, 在鋼筋籠頂部適當加壓;當孔內混凝土頂面距鋼筋籠底部約1m,降低混凝土的灌注速度等。
4
.灌注后期接近樁頂時, 要盡量做到混凝土落差在6m 以上, 以增加混凝土下落的沖擊力。因為此時導管外泥漿稠度增加, 比重增大, 上升阻力也大,且混凝土落差已相對減小很多, 容易出現頂升困難。為此, 可向孔內加水稀釋泥漿, 掏出部分沉淀物, 必要時可適當小幅轉動提放導管。最后的測深工作尤其要細、認真, 充分考慮浮漿及混合雜物的厚度,確保有效的樁頂標高。
5
.在施工中, 做好原始數據的記錄, 檢測混凝土的相關指標, 制作混凝土試件。
三、混凝土灌注樁施工過程的常見問題及處理方法
(一)孔壁坍塌
原因:泥漿稠度小,護筒埋深不夠,松軟地層進尺速度太快,孔內泥漿水位高度不夠,在地質不好的情況下處理不及時。
技術措施:在松散砂土鉆進時,控制進尺速度,選用高粘度、不分散的優質泥漿,如PHP泥漿;確保護筒埋設已穿過軟土、粉沙層;鉆進時及時補充孔內泥漿,保證孔內水頭相對穩定。
(二)斜孔
原因:當遇到巖面傾斜、大孤石、探頭石或土層軟硬不勻時,稍有不注意就會造成斜孔。
技術措施:如有探頭石、大孤石,低速將石打碎;當遇到巖面傾斜,采用片石填平后再沖擊;遇到土層軟硬不勻,致使錘頭受力不均時,往孔內填入底標號混凝土,待混凝土凝固到一定強度再用錘低速打進。
(三)卡錘
原因:鉆進速度太快,地質情況不明,巖面傾斜、遇有孤石、溶洞或被坍孔落下的石塊卡住等。
技術措施:應嚴格按操作規程進行鉆孔作業。當遇有巖面傾斜或溶洞時,應采取前述有關措施先期進行處理后,再按常規進行鉆孔;卡錘后不宜強提,只宜輕提,采用沖、吸等方法將錘周圍松動后再提出。
(四)沉渣過厚
原因:泥漿指標不符合要求,含砂率過大;下放鋼筋籠時間過長或鋼筋籠碰撞孔壁,造成塌方。
技術措施:清孔時嚴格控制泥漿指標,保證清孔后,孔內泥漿各項指標符合設計要求;盡量縮短下放鋼筋籠的時間,但下放時應徐徐下放,不得快速沖下。如鋼籠安放完畢后,孔內沉渣仍超出要求,應采用二次清孔方法,直到沉渣符合要求為止。
(五)灌注混凝土時鋼筋籠上浮
原因:灌注混凝土時,埋管過深;或混凝土供應不上,混凝土已初凝,混凝土抱死鋼筋籠。
技術措施:經常上下提動導管,控制埋管深度在2-6m 范圍內。砼的供應要連續均衡。
(六)斷樁與夾泥層
原因:混凝土坍落度太小,骨料不符合要求,粒徑太大;灌注過程未及時提升導管,造成導管堵塞;混凝土供應不及時,間歇時間過長;提升導管時碰撞鋼筋籠,使孔壁土體混入混凝土中;超提導管。
技術措施:混凝土要經常測定坍落度,檢查骨料是否符合規范要求;邊澆灌混凝土邊提升導管,并勘測混凝土頂面高度,隨時掌握埋管深度,避免塞管及導管拔出混凝土面;做好混凝土的供應工作,保證混凝土澆灌的連續進行;提升導管要使導管垂直上升,并注意觀察鋼筋籠有否上升或移動。灌注水下砼前檢查導管是否漏水、彎曲,發現問題及時更換。
五、結語
水下灌注樁的施工過程是人們無法直接能觀察到,而河床中樁基礎的施工存在的困難更大,它還需要克服河床底土層的結構變化與水流的影響,因此,其樁基礎的質量是否能達到要求,需要技術人員預先制定嚴謹的施工方案,多方面了解現場實際情況,遇到問題及時處理。要多借鑒以往的經驗,結合實際情況去進行施工,以杜絕質量隱患, 減少經濟損失。



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