◎ 臺州市路橋新城開發管理委員會 孫美麗
隨著我國公路建設規模的進一步擴大,市政橋梁取得了前所未有的發展,其施工技術也有較大的提高,其中樁基施工尤為明顯,如何保證市政橋梁樁基的質量控制至關重要。論文重點針對市政橋梁工程樁基施工中的常見的施工技術進行探討并提出應該注意的問題,并分析了實際工作中遇到的問題,最后提出應對措施,旨在對類似工程提供借鑒。
人工挖孔樁是指采用人工挖掘的方法成孔,然后安裝鋼筋骨架,澆筑混凝土成為支承上部結構的樁。人工挖孔樁在橋梁樁基中有廣泛應用,其突出的優點主要有:環境適應能力強,不象鉆孔灌注樁基礎對場地要求嚴格,易于檢測,施工設備簡單,無振動,噪音??;工作效率高。
1)施工工藝:
人工挖孔樁的基本施工工藝為∶平整場地→施放中線→埋設護筒→安設提升設備→布置出渣道路→布設通風照明設備→人工掘進→護壁→檢驗成孔質量→安設鋼筋骨架→澆筑樁身混凝土。土質較好,深度較淺的情況下,可采用孔口護筒法,護筒略高于地面,以保護孔口不致坍塌外,還可防止地表水、地面雜物滑落孔中。
2)施工注意事項:
安全措施:施工場地內的一切電源、電路的安裝和拆除必須由持證電工操作,電器必須嚴格接地、接零和使用漏電保護器;防止有毒氣體危害人員安全;要采取措施防止孔口雜物落下傷人,如加高孔口護壁、設置孔口活動蓋板等。
挖孔注意事項:開挖前,應從樁中心位置向樁四周引出四個樁心控制點,用牢固的木樁標定。當一節樁孔挖好安裝護壁模板時,必須用樁心點來校正模板位置,并應設專人嚴格校核中心位置及護壁厚度。修筑孔圈護壁應符合施工規范規定。多樁孔同時成孔,應采取間隔挖孔方法,以避免相互影響和防止土體滑移。遇到流動性淤泥、流砂或塌孔時,可按下列方法進行處理。應清除護壁污泥、孔底殘渣、浮土、雜物和積水,并通知建設單位、設計單位及質檢監)部門對孔底形狀、尺寸、土質、巖性、入巖深度等進行檢驗。
鉆孔灌注樁施工:確??妆谌魏尾课坏撵o水壓力在0.02MPa以上,護筒內的水位要高出自然地下水位2m以上。鉆進時保持孔內的泥漿流速比較緩慢。保持適當的鉆進速度。清水鉆進時,應清除沉淀池內鉆渣,且沉淀池應交替使用∶并及時清除沉渣。泥漿鉆進時,宜使用多級振動篩和旋流除砂器或其它除渣裝置進行機械除砂清渣。鉆進時應認真仔細觀察進尺和砂石泵排水出渣的情況;排量減少或出水中含鉆渣量較多時,應控制鉆進速度,防止因循環液比重太大而中斷反循環。
鉆孔灌注樁施工方法有反循環鉆成孔法,正循環鉆成孔法和潛水鉆成孔灌注法。巖溶區的橋梁樁基多采用鉆孔灌注樁施工,且以反循環鉆進成孔較為常見,下面主要說明反循環鉆成孔施工方法。
施工注意事項:1)規劃布置施工現場時,應首先考慮沖洗液循環、排水、清渣系統的安設,以保證反循作業時,沖洗液循環通暢,污水排放徹底,鉆渣清除順利。2)沖冼液凈化清水鉆進時,應清除沉淀池內鉆渣,且沉淀池應交替使用∶并及時清除沉渣。泥漿鉆進時,宜使用多級振動篩和旋流除砂器或其它除渣裝置進行機械除砂清渣。振動篩主要清除粒徑較大的鉆渣,篩板網)規格可根據鉆渣粒徑大小分級確定。并應及時清除循環池沉渣。3)鉆頭吸水斷面應開敞、規整,減小流阻,以防磚塊、礫石等堆擠堵塞;鉆頭體吸口端距鉆頭底端高度不宜大于250mm;鉆頭體吸水口直徑宜略小于鉆桿內徑。在填土層和卵礫層中鉆進時,碎磚、填石或卵礫石的尺寸不得大于鉆桿內徑的4/5,否則易堵塞鉆頭水口或管路,影響正常循環。
在巖溶地層中鉆進應注意下列事項:
1)沖擊鉆頭操作要平穩,盡可能少碰撞孔壁;2)選用圓形鉆頭鉆進,沖程宜小不宜大,加大鉆頭重量,懸距不宜過大;3)遇裂隙漏失時,可投入粘土,沖擊數次后,再邊投粘土邊沖擊,直至穿過裂隙;4)遇溶洞時,應減小沖程和懸距,慢慢穿過,必要時可邊沖邊向孔內投放小片石或碎石,以沖擠到溶洞充填物中作骨架,穩定充填物;5)遇無充填物的小溶洞時,如果施工需要,可投入粘土加石塊,形成人造孔壁;
鋼護筒過短,沒有穿透砂礫和卵石層落在不透水層上,當沖擊到溶洞后,突然漏漿造成水頭高度急劇下降,砂礫和卵石層失去穩定,形成漏斗狀的坍孔。坍孔的處理辦法:當成孔深度不大時,可全孔回填粘土和片石,在暫停一段時間后,再深埋鋼護筒至不透水層方可重新鉆孔;當成孔深度較大時,可將鋼護筒一直座落在坍孔的喇叭口下緣的不透水層上,護筒周圍回填干粘土,擠實后,再重新鉆孔。坍孔后,由于回填土的密實度低于原來土體的密實度,致使樁周摩阻降低,對于摩擦樁應適當增加樁長以滿足設計要求。
漏漿是巖溶地層鉆孔樁施工常見故障之一,主要是由于巖溶裂隙透水、樁孔與溶洞突然貫通,或鋼護筒底部漏漿等原因所造成的。其預防措施有:1)穿透溶洞時,應密切注意護筒內泥漿面的變化,一旦泥漿面下降漏漿,應立即提出鉆頭,向孔內補充泥漿或注水,保持住孔內水頭壓力并投入粘土和片石混合物;2)當巖溶裂隙較大,因透水性強而發生漏漿時,應采取加大泥漿比重,改善泥漿稠度和控制鉆進速度等措施進行處理;3)當鉆頭擊穿頂板進入溶洞時,若能保持樁孔內水壓力,可向樁孔內拋填封堵漏漿的混合料,經小沖程反復沖砸后,形成新的造孔壁;4)當鋼護筒底部漏漿后,可繼續下沉鋼護筒,并用粘土封閉護筒周圍縫隙,防止地表水繼續滲入,然后向孔內填擲粘土塊和碎石,填筑高度以高出鋼護筒底1m為宜,最后用小沖程反復沖砸,達到加固鋼護筒底部孔壁與堵漏的目的。
使用沖擊鉆鉆孔時,由于鉆頭的抖動往往會有沖破孔壁,致使孔壁不圓,或形成梅花孔現象;此外,由于鉆頭磨損未及時補焊,鉆孔直徑逐漸變小,新鉆頭或補焊后鉆頭直徑過大,以及在施鉆過程中,由于沖程過大,突然擊穿溶洞頂板,使鉆頭旋轉不能提鉆等均可導致卡鉆。預防措施有:1)及時更換或補焊鉆頭,并向樁孔中回填片石,在鉆進面先用小沖程鉆進,然后逐漸加大到正常沖程,轉入正常鉆孔;2)在溶洞頂板施鉆時應先用小沖程開孔,并注意旋轉鉆頭,溶洞開口后,要及時拋填片石和粘土塊填筑,逐漸進入正常鉆孔。
埋鉆是鉆孔中常見的而不易處理的故障,主要是由于孔壁塌陷造成的。在巖溶地層鉆孔,鉆孔穿越的溶洞頂板較薄、埋深較淺時,由于沖程過大,砸擊溶洞頂板就可能出現溶洞坍塌,地表下陷,施工不慎便會發生掩埋鉆頭的情況。預防措施有:1)發現漏漿應及時提起鉆頭,向孔內補水注漿,保持水壓力,采取相應措施,堵住漏漿;2)穿越溶洞時應改用小沖程鉆進,防止擊垮溶洞頂板,并準備好拖拉設施,系好滑車鋼絲繩,做好鉆機撤離準備。
總之,論文對市政橋梁樁基施工技術及多種常遇問題的處治進行了探討,并針對某些特殊情況,提出了若干既能解決工程實際問題,又較經濟合理的橋梁樁基的處治方法,可供類似工程參考。