軟土地基中橋梁樁基礎(chǔ)施工技術(shù)
2016-06-06
1 工程概況
本橋位于廣東省某一級(jí)公路上，一級(jí)公路總里程為12.1km，全段有一座大橋，總長(zhǎng)度為198，共有30根樁基礎(chǔ)，樁基礎(chǔ)為40m。工程地質(zhì)較差，為軟土層地區(qū)，橋梁工程樁基礎(chǔ)依次穿過軟弱土層、黏性土層、中細(xì)砂土層、風(fēng)化巖石層等。本工程設(shè)計(jì)樁基最終孔達(dá)到巖石風(fēng)化層18m的深度。
2 橋梁樁基礎(chǔ)的施工工藝分析
在施工設(shè)計(jì)中，該橋樁基礎(chǔ)施工特征是:樁基礎(chǔ)穿越軟弱層達(dá)9m的深度，樁基礎(chǔ)達(dá)到40m，工程基礎(chǔ)施工期短。為此，要求施工公司從機(jī)械配置、原材料配備、施工人員和管理人員等各個(gè)方面都要加快工作效率，嚴(yán)格把好每一道程序。鑒于本橋樁基礎(chǔ)的深度較大，如果某一樁基礎(chǔ)出現(xiàn)質(zhì)量問題，則影響后期上部結(jié)構(gòu)施工。
2.1 工程鉆機(jī)類型的選擇 按照工程施工區(qū)地質(zhì)狀況，以及之前積累的施工經(jīng)驗(yàn)等，決定使用較先進(jìn)的旋挖式鉆機(jī)進(jìn)行鉆探和施工，工程到下面的巖石層使用沖擊鉆來進(jìn)行。
(1) 使用旋挖式鉆機(jī)的分析。選擇使用旋挖式鉆機(jī)有三點(diǎn)理由: 首先是該鉆機(jī)能放在自行移動(dòng)的履帶式安裝底盤上，容易在樁之間移動(dòng)，短短幾分鐘時(shí)間就能夠到位，節(jié)約較多的移動(dòng)時(shí)間。其次，該鉆機(jī)地盤能夠伸縮、自動(dòng)調(diào)整等，塔的垂直度、鉆機(jī)的深度等都能夠通過操作板顯示出來。自動(dòng)垂直的鉆機(jī)及安裝導(dǎo)向桿的鉆桿予以導(dǎo)向，提高了鉆進(jìn)的效果。再次，旋挖式鉆機(jī)的鉆進(jìn)速度快，成孔時(shí)間短，而且可以根據(jù)不同土層來選擇合適的鉆頭進(jìn)行作業(yè)。
(2) 沖擊鉆的使用。當(dāng)旋挖機(jī)鉆進(jìn)至土層和石層的分界處時(shí)候，旋挖鉆機(jī)移到下一根樁，使用大噸位汽車配合沖擊鉆到指定位置，因旋挖機(jī)沒有沖擊鉆在巖石層的速度，所以使用一根樁換機(jī)鉆孔的方法，有效的保證施工的安全和進(jìn)度。
2.2 施工場(chǎng)地的平整 根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的狀況，場(chǎng)地是在軟土層地基上施工。因鉆機(jī)是坐落在軟土層地基上面，工程施工過程中，鑒于軟土層地基承載能力不夠，易造成鉆機(jī)偏移、下沉等情況，使得鉆樁位偏移。在實(shí)際施工過程中，樁基偏位是很嚴(yán)重的，針對(duì)這類地基，采取清除表面雜草等，換填大于60cm的石頭碎屑進(jìn)行填壓，保證底座和頂端處于平穩(wěn)的狀態(tài)。同時(shí)，施工管理人員應(yīng)及時(shí)做好排水工作，防止泄漏等事故的發(fā)生。
2.3 鉆孔的注意事項(xiàng) 在鉆孔時(shí)需注意下面幾點(diǎn): 首先要保證在中心距離5m之內(nèi)每一個(gè)樁的混凝土澆筑完成24h后方進(jìn)行鉆孔，鑒于工程的樁深度較大，樁的鋼絲繩特別要加強(qiáng)，防止斷絲現(xiàn)象。其次，開始鉆孔時(shí)要控制好進(jìn)入尺度，軟土層容易出現(xiàn)踏孔現(xiàn)象，所以要輕輕往下壓低檔慢速進(jìn)行。再次，當(dāng)鉆到粘土、沙礫風(fēng)化巖石層時(shí)，因這一階段土層特別硬，可能會(huì)造成鉆頭跳動(dòng)情況，易偏離測(cè)好的鉆孔或者損壞鉆頭的現(xiàn)象。因此這時(shí)要選擇低檔慢速及優(yōu)質(zhì)合格的泥漿。
2.4 超前鉆技術(shù) 根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)狀況，個(gè)別鉆孔位樁出現(xiàn)夾層，因此一定要實(shí)施超前鉆，鉆至空位樁徑之下位置，然后依據(jù)地質(zhì)的狀況來確定樁長(zhǎng)度。如沒有發(fā)現(xiàn)這個(gè)存在的情況，等到檢測(cè)時(shí)候再發(fā)現(xiàn)問題時(shí)，處理會(huì)變得特別棘手被動(dòng)。
2.5 施工的清孔工作 成孔工作驗(yàn)收之后，實(shí)施第一次清孔施工。清孔時(shí)要使用換漿法進(jìn)行，就是鉆孔完成后，提升沖錘離鉆孔底部約20cm的距離，然后，用相對(duì)密度較為低的泥漿進(jìn)行施壓，逐漸把鉆孔里面密度較大的泥漿和一些鉆渣置換出來。在進(jìn)行清孔時(shí)，相關(guān)的試驗(yàn)者要及時(shí)正確反映孔底內(nèi)部的情況，以避免加入過多置換水，造成大量泥漿沉淀。由于樁基較深，清孔工作顯得尤為重要。
2.6 樁基鋼筋籠的制造 在制作鋼筋籠時(shí)，除了按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行外，須加強(qiáng)鋼筋籠對(duì)接、焊接工作，對(duì)準(zhǔn)樁的位置中心，節(jié)與節(jié)之間使用雙面焊接，認(rèn)真檢查，防止漏焊或者焊接不達(dá)標(biāo)的情況，嚴(yán)格控制好焊接質(zhì)量，保證設(shè)計(jì)材料的實(shí)際使用效果。
2.7 砼的澆灌 本工程鉆孔樁使用的是C25砼，澆筑之前應(yīng)使用導(dǎo)管對(duì)鉆孔的底部予以擾動(dòng)，以更好的減少泥漿的沉淀量。在進(jìn)行二次的清孔時(shí)候復(fù)測(cè)孔底的標(biāo)準(zhǔn)高度，檢查好泥漿的沉淀厚度，判斷準(zhǔn)確是否已經(jīng)做到了澆筑的要求。樁基礎(chǔ)要盡量減少澆筑的時(shí)間，進(jìn)行及時(shí)澆筑保證連續(xù)性和一致性。
3 在軟土地基上進(jìn)行樁基礎(chǔ)施工發(fā)生的事故與預(yù)防
3.1 施工中出現(xiàn)的鉆孔縮孔偏斜 導(dǎo)致鉆孔縮孔偏斜主要原因有:打樁機(jī)的硬化達(dá)不到要求、鉆進(jìn)過程中碰到較大的石塊、存在傾斜度軟硬土層交界造成鉆頭受力不均和操作不當(dāng)?shù)纫蛩亍ｎA(yù)防此類事故的措施有: 硬化好鉆進(jìn)場(chǎng)地；在傾斜度較大的底層鉆進(jìn)時(shí)候，要采用減壓低速鉆入；檢查好鉆桿街頭等。
3.2 施工中的掉鉆事故 掉鉆事故主要是由于鋼絲繩不能滿足高強(qiáng)度的工作要求，或者是在鉆進(jìn)過程中強(qiáng)提硬扭、鉆頭接觸不良等。事故的預(yù)防處理原則:按鉆孔深度做好鋼絲繩的承受能力計(jì)算，選擇材質(zhì)好的鋼絲繩。在鉆孔時(shí)候注意安全操作，可以使用打撈叉、鉤等器具。
3.3 樁基夾層和斷樁的預(yù)防 由于樁基礎(chǔ)澆筑時(shí)間較長(zhǎng)，如混凝土沒能及時(shí)供應(yīng)或坍落度沒有控制好，都能造成樁基砼流動(dòng)性減弱使灌注時(shí)翻漿不到位而導(dǎo)致斷樁事故。在實(shí)施軟土層灌注時(shí)，如沒有控制好泥漿濃度會(huì)導(dǎo)致軟土層塌陷事故，使質(zhì)量得不到保障。預(yù)防事故發(fā)生的原則: 合理安排施工，盡量減少高溫環(huán)境下施工，加強(qiáng)攪拌工作，配置充足的運(yùn)輸機(jī)械，做好混凝土監(jiān)管試驗(yàn)工作。
4 結(jié)束語
橋梁樁基礎(chǔ)在軟土地基上進(jìn)行施工，樁基質(zhì)量事故屢見不鮮，且負(fù)面影響大。技術(shù)人員的重視度和施工隊(duì)的施工經(jīng)驗(yàn)對(duì)杜絕此類質(zhì)量事故發(fā)生極為重要。只要技術(shù)人員堅(jiān)持科學(xué)的態(tài)度，認(rèn)真分析、共同探討，就能杜絕質(zhì)量事故的發(fā)生，保證工程順利進(jìn)行。
參考文獻(xiàn)
?。?］蔡文盛.軟土地基鉆孔灌注樁施工質(zhì)量通病與防治［J］.探礦工程，2000.
?。?］方兆振.軟土地基設(shè)計(jì)承載力探討［J］. 住宅科技，1988.
