李琳麗
(江西中煤建設集團有限公司 江西 南昌 330001)
立交橋樁基施工技術
李琳麗
(江西中煤建設集團有限公司江西南昌330001)
本文介紹了某立交橋鉆孔灌注樁的具體施工過程和施工技術。
樁基鉆孔;施工技術;問題處理
某立交橋,全長518.66m,每個墩有八根樁,為φ1.5m鉆孔灌注樁,其中卵石覆蓋層以上直徑為2.7m,往下為2.5m,見圖1,均為端承磨檫樁。施工區間河面寬約196m,主墩處水深一般6m左右。地質情況從上到下依次為細、中砂層約6~9m,淤泥質亞粘土約4~12m、卵石層約2~8m、強風化泥巖、弱化及微風化泥巖。

圖1 主墩平臺構造圖
2.1泥漿循環
因樁基平臺面積較小,施工區河面航運較繁忙,不方便使用駁船設泥漿沉淀池,故采用自制泥漿處理器和護筒進行循環,泥漿凈化布置見圖2,每臺鉆機按反循環泥漿流量配置2~3套泥漿泵和旋流器,鉆機從孔內抽出的泥漿經減速轉向后在篩網上過濾出較大的鉆渣,配一名工人把濾出的鉆渣扒入篩網下的吊斗內運走。初步過濾的泥漿由泥漿泵抽入旋流器,從而使細小的顆粒由旋流器過濾掉,過濾后的泥漿注入護筒進行進一步的沉淀后重新流入鉆孔內。泥漿處理器如圖3所示。由實驗室每2h一次檢測鉆機進出漿口的泥漿,監測泥漿的比重、粘度、含沙率和pH值,根據地質情況及時對泥漿性能進行調整。

圖3 泥漿處理器

圖2 泥漿循環布置圖
2.2鉆孔
根據地質情況、性能、費用等方面情況,選取了反循環鉆機進行鉆孔施工,采用空氣反循環鉆進,每臺鉆機配一臺20m3/min的空氣壓縮機。因均為砂層及粘土層,故選用刮刀鉆進行施工。為盡量減少坍孔的可能和防止鋼護筒底口卷刃,鋼護筒都插打穿
2.3鋼筋籠制做安裝
主墩樁基鋼筋籠長在55~65m之間,最大重量37.2t,加工時每節為9~12m,采用浮吊進行安裝,為使鋼筋籠在加工和運輸安裝過程中不變形,在鋼筋籠內每隔2m設一道內撐。鋼筋籠安裝時,浮吊起吊后,對準孔口扶正后徐徐下放,嚴禁擺動碰撞孔壁,同時拆除加勁內撐。當最后一道加勁箍筋接近孔口時,將骨架通過工字鋼支承在護筒上,再吊起第二節鋼筋籠,使它們在同一豎直軸線上對齊焊接,先焊接直徑方向相對的4根主筋接頭,然后用吊機稍稍提起,以使上下兩節鋼筋籠在自重作用下基本順直,此后便可進行接頭焊接。接頭焊好后,上好接頭箍筋,再稍稍吊起鋼筋籠,抽出支承工字鋼,下放鋼筋籠。如此循環,使鋼筋籠下放至設計標高為止。最后用吊筋把鋼筋籠吊掛固定牢靠,并把鋼筋籠放正于孔位中心,鋼筋籠安放后的頂面和底面標高應符合設計要求,其誤差控制在±5cm。過淤泥質粘土層進入砂層中。鉆進過程中根據不同的地質層采取了不同的鉆進方式:
(1)在淤泥亞粘土層采用低速鉆進,進尺速度不超過1m/h;
(2)鉆進至粗礫砂層頂面時,要減小護筒內外水頭差防止鉆孔內泥漿壓力太大,同時調制泥漿比重至1.2左右,粘度23~28,低速鉆進控制在0.2~0.5m/h,鉆進過程中注意觀察泥漿面有無下降,如有漏漿立刻補漿,并投入粘土、膨潤土,加PHP絮凝劑(丙烯酰胺),讓泥漿滲透進卵石層形成泥皮,或投入鋸末、泥粉爭取能夠堵塞住粗礫砂層中漏漿的空隙,避免漏漿塌孔。
終孔后,采用籠式鋼筋檢孔器檢查成孔質量,如成孔質量符合規范要求,則把鉆頭提離孔底20~30cm,繼續進行泥漿循環,采用反循環換漿法進行第一次清孔。當孔內泥漿指標達到規范要求,孔底沉渣厚度小于50cm時可結束清孔工作。
2.4混凝土灌注
混凝土灌注時采用生產能力50m3/h的混凝土攪拌站按水下混凝土灌注方法組織施工。為保證澆注一氣呵成,要求混凝土的初凝時間不能過早而且混凝土和易性、流動性好,坍落度20~22cm。灌注水下混凝土時應注意:
(1)在鉆孔完成以后,鉆機應立即移到其它孔位,以不阻礙灌注混凝土為宜,準備下一樁孔的開鉆。
(2)灌注漏斗內的首批混凝土前,應先注入一盤砂漿,灌注時起潤滑導管作用。灌注首批混凝土時,保證其數量在9.6m3以上,以使埋管達到1.0m以上,導管埋入混凝土5~6m范圍內開始提管拆管,如此循環。
(3)灌注中在下放導管時,應注意總長度編號,檢查密封膠墊是否完好,有無老化、穿孔等現象,螺栓應全部上緊使各個螺栓受力一致,另外導管下放后須位于孔位中心,提升降落導管時,動作要慢,以免掛住鋼筋籠或提空導管。
(4)灌注水下混凝土時,機修人員全過程值班,并準備好備用發電機。前臺測量人員必須認真細致記錄好澆注過程中的混凝土頂面標高和導管長度,以計算埋管深度,一般要求每澆注兩斗混凝土測量一次,每次沿樁周均勻測三點,最低點處的埋管深度須滿足規范要求。
先期施工的試樁終孔后,出現檢孔器卡在微風化巖層中下不到孔底的情況,雖然經鉆機反復掃孔后,檢孔器順利下到孔底達到規范要求,但已耽誤了不少施工進度,分析原因是在粘土層中鉆進速度偏快,局部孔壁未能掃平而掛住了檢孔器。針對這種情況采取以下措施:控制鉆進速度,鉆進時注意減壓鉆進;在鉆頭以上3~5m處鉆桿上安裝與鉆頭直徑相同的導圈,導圈用20槽鋼作平撐并用螺栓固定在鉆桿上,并在導圈上加焊合金刀頭用于刮平孔壁,保證孔徑符合規范要求。采取這些措施后所成的孔都一次檢驗合格,完全消除了斜孔偏孔檢孔器下不去的情況。
目前,本工程已施工完成,經檢測,樁基合格率100%,Ⅰ類樁比例占100%,無Ⅰ類以下樁。工程質量優良。
[1]劉金礪,主編.樁基工程技術.北京:中國建材出版社,1996,8:74~88.
[2]交通部第一公路局主編.橋涵施工手冊.1999.
U445.55+1
A
1673-0038(2015)23-0266-02
2015-5-22