橋梁樁基施工總結范文

時間:2023-03-31 14:26:54

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橋梁樁基施工總結

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關鍵詞:橋梁;鉆孔樁;施工技術

Abstract: along with the highway and high speed railway infrastructure projects such as the rapid development of bridge engineering is more and more, because of the cast-in-place pile quality is reliable, the stratum strong adaptability, is widely applied in bridge engineering, and the bridge of bored piles with large in diameter, and the features of the over-filling. Therefore, in order to reduce the cost, improve the production efficiency and drilling pile of drilling, reinforced system, and concrete casting pile construction such as breaking and research of the technology is necessary.

Keywords: bridge; Drilling pile; Construction technology

中圖分類號:TU74文獻標識碼:A 文章編號:

1概述

橋梁鉆孔樁施工機械主要有旋挖鉆、沖擊鉆等成孔方式,其中最常見者為沖擊鉆成孔;鋼筋籠加工采用加工場集中制作,同時完成樁基礎四電接口的施作;樁基澆筑采用水下混凝土澆筑方式;樁頭的破除方式主要有人工風鎬逐步鑿除法和脫筒套法。

2鉆孔樁施工技術

2.1沖擊鉆成孔技術

2.1.1適用地質條件和成孔原理

沖擊鉆成孔適用于各類地質條件,廣泛應用于卵石、堅硬漂石、巖層及各種復雜地質等橋梁樁基施工中。其施工原理是將沖錘式鉆頭提升一定高度后自由下落而產生沖擊力來破碎巖土,然后根據泥漿檢測結果及時采用掏渣筒取出渣漿的方式逐漸成孔。

2.1.2泥漿池

根據不同的樁長和樁的數量,通常泥漿池容積為所成樁容積的1.5倍,具體尺寸根據施工場地條件進行設計,且應設置造漿池、循環池和沉淀池以便于泥漿循環使用和滿足環保要求。

1).造漿材料以水化快、造漿能力強、粘度大的膨潤土或接近地表經過凍融的粘土為宜。

2)..泥漿性能指標見表1

表1泥漿性能指標表

項目 相對密度 黏度(s) 含砂率(%) pH值 膠體率(%)

數值 1.03~1.10 18~22 <4% 8~10 >95

3).調制泥漿

制漿前,先把粘土塊盡量打碎以便于攪拌成漿,提高施工效率和泥漿質量。攪拌成漿有機械攪拌和鉆頭攪拌兩種方法。為了有效的控制施工成本,常采用將造漿材料加水放入造漿池內浸透再人工攪拌-人工攪拌成漿的方式。

2.1.3施工場地平整

平整施工場地,清除雜物,換填軟土,夯打密實,以免產生不均勻沉降,場地較陡時需采用木枕搭設堅固穩定的工作平臺,以確保場地穩固,避免發生鉆機傾覆等安全事故。

2.1.4測量放樣

根據設計單位移交的測量控制點,布設施工測量控制網,然后依據施工測量控制網先放出墩位中心線,再放出各樁位中心線,并根據經監理審批的放樣結果在穩定的基礎上設置護樁,以便于精確標識樁位中心點,確保樁位偏差滿足施工規范和設計文件要求。

2.1.5護筒埋設

護筒主要作用為準確引導鉆進方向,隔離地表水,保護孔口不坍塌,以及使孔內水位(泥漿)孔內水位宜高于護筒底腳0.5m以上或地下水位以上1.5~2.0m,形成靜水壓力(水頭),保證鉆進工程中孔壁不坍塌。

護筒埋設時,護筒中心軸線對正樁位中心,其偏差不得大于5cm,并保證護筒豎直。護筒埋設完成后,復測護筒中心位置和傾斜度,滿足要求方可進行下道工序施工。

2.1.6鉆機安裝就位注意事項

鉆機在施工平臺上安裝就位完成后,進行試運轉,并檢查下列各項,若不符合要求進行調整、加固。

1)鉆機平臺、鉆機及鉆架穩定牢固,確保不產生位移及沉降。

2)起吊滑輪組與轉盤中心在同一鉛垂線上。

3)鉆頭、鉆桿中心與護筒中心的偏差不得大于5cm。

4)電力及機械系統運轉正常。

5)鉆機就位后,應測量護筒頂、平臺標高,用于鉆孔過程中進行孔深測量參考。

2.1.7鉆孔

(1)待造漿池泥漿經檢測在1.05以上后開始鉆進。為了孔位準確和鉆孔樁垂直度滿足要求以及防止泥漿四溢污染環境,開孔速度應緩慢,待鉆進一定距離后再以正常施工效率進行鉆進。正常鉆進工程中起、落鉆頭的速度宜均勻,不得過猛或驟然變速。

(2)在沖擊鉆進中取渣和停鉆后,應及時向孔內補水或泥漿,保持孔內水頭高度和泥漿比重及粘度,且孔內出土不得堆積在孔位周圍。

(3)鉆每隔2m或地層變化時,在泥漿槽中撈取鉆渣樣品,分析土質,并做好記錄,與設計資料核對分析,以便于根據地質條件及時調整鉆進速度和鉆孔壓力。當鉆孔地質與設計明顯不同時,及時向監理工程報告,并請設計單位派員進行現場核查或開展變更設計工作。

(4)鉆進過程中隨時測定孔深、孔徑及斜度,若出現異常現象,應及時停鉆并采取有效措施處理。

(5)經常觀測泥漿面標高,保持孔內泥漿壓力,定期測定泥漿的各項指標,并做好檢測記錄,根據實測情況對泥漿指標進行調整,確保鉆進施工安全順利。

2.1.8清孔及沉渣處理

清孔主要是為了抽換原鉆孔內的泥漿,降低泥漿的相對密度、粘度含砂率等指標,清除鉆渣,減少孔底的沉渣,防止樁底沉渣過厚影響樁基承載力,并為灌注水下混凝土創造良好的條件,保證混凝土的質量。

鉆進終孔后,將鉆錐稍提離孔底10~20cm,并保持泥漿的正常循環,對孔徑、孔深、孔位、豎直度進行檢查確認合格后,開始采用撈渣筒清孔,少量不能清除的沉渣采用專用鉆頭將其鉆磨成粉末,通過調節泥漿比重使其懸浮的方式清理出孔。

當孔內排出或抽出的泥漿手摸無2~3mm顆粒,泥漿比重不大于1.1,含砂率小于2%,粘度17~20s,沉渣厚度柱樁不大于5cm和摩擦樁不大于20cm時,可以停止清孔。同時嚴禁采用加深鉆孔深度的方法代替清孔。

2.2鋼筋籠制作

2.2.1鋼筋籠加工

(1)鋼筋籠采用加工場采用胎卡具集中制作,

主要的制作方式有人工制作和滾焊機制作兩種方式,

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關鍵詞:橋梁,樁基,施工,工藝

一、橋梁樁基施工工藝的廣泛應用

當前,我國道路交通事業尤其是公路交通的快速發展,對橋梁施工方面的技術要求也是越來越高。在實際的操作和具體的實踐中,怎樣科學、合理、高效地利用橋梁鉆孔灌注樁,是現階段不斷深入探討和研究的課題之一。

鉆孔灌注樁是這樣一種施工流程,首先,在施工現場利用機械進行鉆孔,邊破碎土體進而邊出土渣,這樣就在地基中形成樁孔,在樁孔內放置鋼筋籠,或是灌注混凝土形成鉆孔灌注樁。為了保證成孔和成樁的順利、安全,需要采用一定的施工工藝和方法,比如制備符合工程要求的泥漿進行護壁,提高孔內的泥漿水位,向樁孔內灌注混凝土等。

橋梁鉆孔灌注樁的施工設施較為簡單,易于操作,適用于多種地質和土質,如砂性土壤、粘性土壤,而且適用于碎石土、卵石土以及堅硬的巖層。

經過我國多年的橋梁樁基施工經驗,摸索總結出了橋梁鉆孔樁施工的一些工藝流程和施工難點,下面就進行重點的分析和陳述。

二、橋梁樁基施工工藝研究

下圖(圖Ⅰ)是橋梁成孔灌注樁施工的具體工藝流程,從這個流程中我們可以看到成孔灌注樁施工的幾個大的關鍵步驟:搭設鉆孔樁施工平臺,測量放線,鉆機就位,埋設護筒,鉆孔作業,清孔,鋼筋籠骨架焊接及安裝,灌注水下砼,工程收尾。

搭設鉆孔樁施工平臺

不管是什么工程,首先都要進行施工平臺的搭建,橋梁樁基的施工亦是如此。陸上鉆孔灌注樁可以直接在原地進行地面的清理進行施工場地的鋪筑;軟地基施工,需要進行相應的處理之后再進行場地的填筑,保證場地穩定安全,放置鉆機處需要平整結實。

(二)測量放線

測量防線,需要根據工程設計圖紙,使用全站儀進行現場樁位精確放樣,并且設置護樁。在施工具體操作中,要對護樁進行妥善管理,避免其移位甚至丟失。

(三)鉆機就位

鉆機就位,首先檢查施工場地和平臺的水平度、穩定性,通過水平調整螺桿對鉆頂進行調整,保證鉆機水平放置并且鎖定,嚴格檢查,保證鉆頂與樁中心重疊,防止成孔后樁偏離位置,導致不良后果。

(四)埋設護筒

成孔灌注樁需要埋設護筒,一般采用材質較好、不漏水、堅實的鋼護筒,壁厚和強度需要根據工程進行計算。護筒就位后,根據要求進行測量復測,保證護筒平面位置偏差在5cm以內,傾斜度偏差在1%以內,陸上護筒頂端高出地面0.5m,水上護筒要高出地下水位1.5m以上。

圖Ⅰ. 橋梁鉆孔灌注樁施工具體流程

(五)鉆孔作業

鉆機就位,水平設置好,并進行對中,穩固支墊,對正樁位,啟動泥漿泵與轉盤,等待泥漿進入孔內一定量后,開始沖孔。

在開孔初期,控制好沖孔速度,隨時進行樁位的的測量復測,在沖孔過程中,根據工程施工的地質狀況,調整泥漿沖進速度,并一一作好記錄。在沖孔施工中,如遇到塌層現象,需要提高泥漿比重。由于樁基是嵌入巖石的支柱,所以在沖孔時提取孔徑不同深度的巖石標本,在施工過程中及時通知監理工程師進行標高驗孔,向其提供巖石標本作為參考。

(六)清孔

利用鉆機作業鉆孔之后,需要立即進行清孔,清孔一般采用換漿法,孔底的沉淀厚度、含沙率和泥漿都需要滿足規范的要求。相對密度在1.03~1.10,粘度在17~20 S,含砂率不高于2%,膠體率不低于98%。

如果由于其它因素,使得注砼前孔底的沉淀厚度等方面超出規范,就需要進行二次清孔。在清孔過程中,需要保證孔內水位高于地下水位1.5~2.0 m,避免塌孔現象的產生。

(七)鋼筋籠骨架焊接及安裝

進行鉆孔和清孔作業之后,就開始安裝鋼筋籠骨架。這一工作環節基本的步驟是:根據骨架的外徑尺寸制備樣板,圍繞樣板彎制箍筋成圈,在箍筋圈上標出主筋的位置,而且在主筋上標出箍筋的位置。之后在水平工作臺上,在主筋長度之內,放置全部箍筋圈,把兩根主筋置入箍筋圈內,按照主筋和箍筋上的記號將鋼筋對準,進行焊接,再將其余主筋置入箍筋圈,完成骨架的焊接。

在焊接過程中,焊條要符合工程的規范標準,采用套筒擠壓接頭,進行骨架和鋼筋籠接長,每2~2.5m設置一道箍筋;而且要保證鋼筋籠牢固安置,以免砼澆筑過程中鋼筋籠浮起。

另外,為了保證鋼筋籠的安全,同時方便工程檢測,需要在鋼筋籠內測焊接定位圈,安裝聲測檢測管。為避免漏漿或焊渣造成管道堵塞現象,檢測管不能進行直接對接焊接,需要使用套螺紋或者密封膠帶進行連接。

(八)灌注水下砼

在工程施工中,要保證水下砼澆注的質量,在制定樁基礎配合比時,要使砼的強度滿足施工要求,同時可以加入緩凝劑等材料,來保證砼有較好的和易性和延時凝固性,更能方便整個工程的施工。

灌注水下砼多使用導管法,導管直徑為30m的鋼管,在使用鋼管前,需要進行密水測試和接頭抗拉測試。灌注水下砼之前,利用空壓機使基地沉渣懸浮在泥漿中,盡可能減少沉積物。在澆注過程中,每次提升導管都要進行砼頂高度的測量,保證導管埋深在2m到6m,一定要做好數據的記錄,絕對不允許出現導管過長或抽空現象。一旦出現這種現象,立馬停止施工,避免產生很大的損失,需要移走設備,拔出鋼筋籠,重新進行鉆機定位和成孔。

(九)工程收尾

在進行完以上幾大步驟之后,橋梁樁基施工基本完畢,就需要進行工程收尾工作。首先,要拆除護筒,然后進行鉆機移位、破樁頭,并進行檢測驗收。

三、橋梁成孔灌注樁施工注意事項

以上我們分析了橋梁成孔灌注樁施工的具體流程和施工工藝,除了在單個步驟中所講到的注意事項外,還需要在各方面進行嚴格把關和監督,保證工程的較高質量。

做好全過程中每一個工藝的數據記錄,方便查找問題,并進行施工復核。

在鉆孔過程中,先將水泥進行清理移位,保證施工現場整潔。

施工過程中所使用的原材料都要符合工程規范和要求。

4、施工方與設計方應該進行及時溝通,保證施工的順利。

結語

本文就橋梁樁基施工的成孔灌注樁施工工藝和流程,進行了具體分析和研究,并提出了施工的注意事項。通過對這些內容的系統論述,希望橋梁鉆孔灌注樁建設者可以全面準確地領悟施工流程,建造出質量更好的橋梁鉆孔樁基。

參考文獻:

[1]王 峰;劉永超;周海朝.橋梁樁基施工工藝[J]. 科技信. 2010.27

[2]許珍.橋梁樁基施工工藝及處理措施[J]. 廣西質量監督導報. 2010.08

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關鍵詞:橋梁樁基 施工監理 方法 要點

中圖分類號:U415.1文獻標識碼: A 文章編號:

從上世紀末,我國的公路鐵路發展迅速,尤其是最近幾年,公路鐵路的建設量很大,在高速鐵路中橋梁占有70%的比例。橋梁的下部結構中大都采用了樁基形式,大部分的樁基都采用鉆孔灌注樁。由于其是隱蔽工程,它的質量直接影響到橋梁的安全性和承載能力。作者根據個人工作經驗,就橋梁建設過程中的樁基施工和質量控制,探討施工監理過程的方法與關鍵問題。

1樁基施工的準備階段監理要點

由于樁基的質量受到多方面的影響,作為監理工程師必須在施工前做出充分的準備,并且認真做好以下工作。

1.1審查施工設計圖紙

在樁基施工前,監理工程師必須應認真審查施工設計圖紙,必須熟悉有關樁基施工處的地質水文情況、樁基的各項特性(樁徑、樁基種類、樁底沉淀厚度、樁基配筋等)。此外還要對樁基的構造概況進行了解分析,認真審查設計圖紙中的尺寸、高程、鋼筋總類數量是否有不當之處,若有應書面上報以消除質量隱患。

1.2審批開工報告

施工前,必須要求施工方提交樁基施工開工報告,并且監理工程師認真審查,審查內容包括以下幾項:

⑴分析樁基施工的施工技術方案是否合理。

⑵審查其施工進度安排是否符合總體進度計劃要求,施工現場平面布置圖是否合理、適用。

⑶檢查施工材料的到場情況和檢驗報告,并檢查混凝土水灰比、塌落度是否合理。

⑷檢查施工技術管理人員、機械設備數量等是否到位是否滿足樁基施工的要求。

2樁基的施工階段監理要點

樁基的施工是一個橋梁項目的關鍵所在,樁基施工的質量控制是至關重要的,因此監理工程師必須在此施工階段做好工作管理。

2.1鉆孔施工階段

樁基橋梁施工的關鍵部位,并且大部分是摩擦樁,樁徑0.8~2.0m不等,樁長依地質條件在20~30m不等,水下灌注樁的成孔方法有泥漿護壁旋轉鉆、沖擊鉆兩種主要施工方法。在地層以土質為主時,以泥漿護壁旋轉鉆為主,在地層有堅硬巖石或地下孤石較多時以沖擊鉆使用為主[3]。對于成孔過程,施工和監理都要注憊樁位放線準確,鉆機架設平整,孔徑垂直,成孔后進行孔深、孔徑和垂直度檢查合格,再認真清孔,準備下鋼筋籠,在此過程中監理工程師必須在場監督以便及時糾正錯誤,避免帶來不必要的返工和損失。

2.1.1施工放樣檢查

在進行鉆孔前,監理工程師必須要再次復核樁位放樣,在鉆孔過程中要隨時檢查樁中心線的準確性,并且成孔后也要進行檢驗,發現偏差應立即糾正。

復核放樣正確后,應在樁中心四周設置保護樁,以防止施工機具等破壞、擾動等而影響樁位的正確性,也便于準確開挖、埋設護筒。

如果發現樁位完全錯誤,應回填并在正確的樁位處鉆孔;如果樁位偏差較大,應進行修孔鉆進,并準確定位固定鋼筋籠。

2.1.2泥漿

樁基在鉆孔的過程中應試用泥漿護壁,以防樁孔壁塌落破壞。監理工程師應該檢查泥漿的濃度,以便施工過程中出現泥漿過濃,造成鉆孔速度慢、清孔時間長,并且使孔壁上的泥層較厚。要是出現泥漿比重小的情況時會引起孔壁上的泥皮變薄,造成擴孔、坍孔,甚至導致埋鉆頭、鉆機下陷等事故。因此,監理工程師應對泥漿的各項指標應進行審查,使其符合規范要求。

2.1.3垂直度及孔徑控制

樁基設計時是垂直受力的,因此在施工的過程中監理工程師要對鉆孔時孔的垂直度時刻進行檢查,以免傾斜度超出規范要求,如果發生傾斜應盡快處理,比如當傾斜不大時,可提起鉆錐慢慢磨孔,以達到要求為準,當偏差過大時可以回填混凝土、片石等材料后再進行鉆孔。

鉆孔的過程中應采用合格的鉆頭,此外監理工程師也應認真檢查孔徑是否達到設計要求,如果發現孔徑偏小時應及時糾正,否則會引起鋼筋籠無法下落就位,造成樁基的承載能力不足。

2.1.4終孔及清孔

⑴終孔

鉆孔樁在達到工程設計要求時需要停止向下鉆孔,不同的性質的樁具有不同的終孔條件,應由經驗豐富的質檢工程師、監理工程師嚴格按照終孔設計原則做好終孔把關。對于支撐樁、嵌巖樁而言,監理工程師應該對嵌入深度進行確認,并計算確定高程,并根據鉆孔進度、巖石特性等判斷是否終孔。當鉆孔后發現地質情況與設計地質不同時,應上報有關單位。

⑵清孔

成孔應及時清孔,清孔的過程中應嚴格控制孔內泥漿比重,以防孔壁坍塌,并且監理工程師應嚴格按照技術規范對樁孔的深度、孔徑、傾斜度、孔底沉渣厚度以及泥漿各項指標等進行檢查,達到設計規范后即可清孔,并當場簽字,填寫監理記錄表。當清孔到沉淀層厚度以及孔底漿液復核設計規范要求時可以將鉆機移動。

2.2澆筑混凝土階段監理要點

2.2.1鋼筋籠制作及下放施工

為保證施工的進度與質量,在鉆孔的過程中應嚴格按照設計圖紙制作鋼筋籠,保持鋼筋籠垂直度符合要求,并檢查焊點或綁扎的質量是否符合規范要求。在下放鋼筋籠之前應檢查其剛度,若剛度達不到要求應加密主筋和箍筋的數量。

2.2.2樁基混凝土灌筑施工

灌注混凝土是樁基施工帶有關鍵點,其施工質量直接影響到樁的質量,因此監理工程師應在施工時嚴格做好控制。

⑴灌注混凝土時,監理工程師應旁站監理,并抽檢混凝土的各項指標,詳細記錄混凝土攪拌情況,并按照規范進行混凝土試塊實驗;

⑵在灌注混凝土的過程中監理工程師應記錄混凝土的方量和頂面標高,使得導管埋深不小于1.5m;

⑶在灌注混凝土過程中監理工程師應觀察并記錄灌注過程中是否出現故障,若出現卡管、坍孔等情況應及時采取措施防止斷樁,一旦發生斷樁,應及時通報業主。

3、成樁質量檢查階段監理要點

樁基施工完成后,監理工程師還應對樁進行檢查驗收,應注意一下幾點:

⑴檢查驗收前,監理工程師應檢查樁頭的完整性,并按設計要求指定抽檢樁位;

⑵目前樁基大都采用無破損檢測,應委托有資質的單位進行檢測,檢測時監理工程師應旁站監理并記錄檢測情況,如果無損檢測不達標時還應鉆芯取樣檢驗樁身混凝土的強度,必要時還可進行樁基的承載力檢驗;

4結語

樁基的各個過程施工都具有隱蔽性,并且施工工藝過程復雜,隨時都可能出現質量問題。在這項工作中,監理工程師在樁基的施工中具有重要的作用,他們做好施工前、施工中、成樁檢測等全過程的質量監控,同時在各個施工階段積極的采取有效的控制管理措施,以防出現工程質量事故問題。

參考文獻:

[1]JTG F80/1-2004,公路工程質量檢驗評定標準[S].

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關鍵詞:地質巖性; 橋梁樁基;施工方法;巖溶地貌

橋梁的樁基是橋梁的建筑施工的基礎,只有穩固的樁基才能起到對橋身良好的承托作用,由于工程所在的地理位置不同,樁基施工中需要面對的土壤地質巖性也各式各樣,針對不同地質巖性,選擇不同的施工方法,是保證樁基施工過程順利的關鍵。

一、橋梁施工中常見土壤地質巖性的分類

所謂地質巖性是指巖石的軟硬程度及成因,是劃分巖石等級的主要依據,對橋梁、隧道、公路等多種建筑設施的施工位置與施工方案的選擇有著重要的影響。

公路與橋梁的施工過程中,典型的地貌類型主要有以下幾種:

1.山地地貌

山地指的是海拔500米以上,坡度陡峭,地勢起伏很大的地區,由于形成原因多樣,土壤類型繁多,地質巖性復雜,所以施工的難度也各不相同,不過大部分施工過程都需要注意預防山體滑坡和泥石流對建筑物的侵襲。

2.巖溶地貌

巖溶地貌,又稱喀斯特地貌,是石灰巖,大理巖,白云巖等可溶性巖石常年受到流水的侵蝕、溶蝕,并在重力的作用下發生崩落和塌陷,最終形成的具有多溶洞和地下河特點的地質現象,是典型石灰巖地貌之一,巖石硬度相對較小,但脆性較高。

巖溶地貌在我國分布廣泛,主要集中于我國季風區南部,以貴州、云南、廣西等省分布居多,由于其地勢復雜多變,溝壑縱橫,多溶洞,多天坑,因而形成了不少另人嘆為觀止的奇妙自然景觀。但這種美麗對建筑施工項目卻意味著各種困難,巖溶地貌往往溶洞分布密集,且種類多樣,為施工過程增添了不少問題。

3.花崗巖地貌

花崗巖地貌指花崗巖體經過長年的風化作用形成的各類風化巖與殘土組成地質類型的總稱,巖石硬度較大。其中風化巖保持了巖石的性質,而殘土因為經歷了物理風化和化學風化的過程,已基本喪失原巖的性質。殘土中常見風化球,風化球又稱孤石,指的是花崗巖風化過后形成的球狀殘體。風化球的存在使土壤密度不均,給施工帶來困難。在這種情況下,采用爆破技術可以取得一定的收效,而新型的高壓旋噴技術為解決花崗巖地貌中風化球給的施工造成困難帶來了新的選擇。

二、以巖溶地貌為例,淺析橋梁樁基施工中的常用方法

在我國的橋梁建筑施工中,巖溶地貌地質結構復雜,地質巖性多變,是最具有代表性的復雜地形,下面本文便以巖溶地貌為例,對橋梁樁基的施工中常用到的施工方法進行簡要的介紹。

1.灌漿法施工方法

灌漿法主要適用于溶洞內部被填充物填滿的情況,但當溶洞內部空間較大,填充物深度不高過3m的時候,也可采用灌漿法對溶洞內填充物進行預處理,為鉆孔施工打下基礎。

由于大部分溶洞在地表以下較深的地帶,不能采取常用的填充混凝土或者爆破等方法進行處理,而采用灌漿法則可以有效的防止后期施工時因底層填充物強度不夠產生的各種問題,保障后期施工的順利完成,是比較可取的方法。

灌漿的方法種類很多,因溶洞內部空間不規則,決定在處理過程中效果最好且較為經濟的方法是靜壓化學灌漿法。靜壓化學灌漿法具有經濟實用,漿材凝固速度快、可控性強、結石率高,材料流失率低等優點。可適用于各種類型的溶洞,成形效果良好,可以大大強化洞內填充物的強度,幫助后期施工獲得良好效果。

2.套內護筒法施法

當溶洞內部空間無填充物,且溶洞的深度大于3m的,通常采用以內護筒穿過溶洞的套內護筒法作為施工方案。在根據溶洞實際狀況確定了內護筒的尺寸之后,利用沖擊鉆對溶洞頂部進行沖孔,在接近溶洞頂部時,作業需要小心謹慎,保證孔壁平滑堅固,操作前需要保證卡扣和鋼絲繩的堅固程度。

在對內護筒進行沉放的過程中,需要保證孔洞內壁光滑,方向垂直,然后利用吊機將內護筒放置到孔底,一液壓鉆機作為輔助,令內護筒下沉至溶洞底部,最后,使用回填法或高壓噴射灌漿法對內、外護筒的間隙及內護筒與溶洞底部的間隙進行填充與加固。

三、工程實例分析

江西省位于我國東南部,地質類型豐富,地質巖性根據地理位置的區別而各不相同,而江西又屬于亞熱帶濕潤氣候,雨量繁多,河流縱橫交錯,在可溶性巖層帆布密集度地區很容易形成巖溶地貌,下面本文便以西溪中橋為例,詳細的分析巖溶地貌下橋梁樁基施工中的要點。

位于梨溫和廣豐之間的西溪中橋最初設計為:橋的上部采用3―13m空心板梁橋。下部為雙柱式鉆孔灌注樁墩臺,然而在施工初期,由于先期對當地地質的復雜性估計不足,出現了塌孔現象。再次進行地質勘探之后確定當地地下存在有較大的溶洞群,因而工程設計更改為2―20m米預應力空心板梁橋結合單排雙柱式輕型墩臺。

通過更近一步的工程地質勘探發現,當地層地質的主要特點是地層表層土質松散,中下層巖性較為堅硬,巖溶發育成熟,以溶洞、融孔、溶槽為主,且溶洞數量眾多,分布較為集中,底部地層巖性已風化,施工面臨著樁位溶洞密集的問題。

基于此種地質巖性條件,樁基施工選用了內護筒法進行施工。首先準備一定數量的鋼制護筒,長度為6m,以保證鋼護筒沉放過程的順利進行,以及大量直徑在10cm―20cm的狗頭石以和數量充足的袋裝粘土,材料準備完成之后,令裝載機進入待命狀態,同時準備好供水設備。

在鉆孔作業將要達到溶洞頂板之前,準備好狗頭石與粘土,以防止鉆孔發生塌陷。一旦塌陷不幸發生,應立即用狗頭石及粘土進行回填作業。待到鉆孔距離溶洞頂板約1cm左右時,即刻降低鉆機沖程,將其控制在1m―1.5m之內,以防止因鉆機沖程設置過大而引起的卡鉆現象。在鉆機工作過程中,要密切注意孔洞的垂直狀況,一旦發現垂繩偏離,應立即對鉆機的方向進行糾正,保證孔洞的垂直度偏差不超過孔深的1%,以免影響后期鋼護筒的沉放。

若遇到護壁的泥漿面高度發生下降的情況,應立即使用供水設備對其進行補水作業,并迅速提升鉆頭,防止孔洞發生塌陷將鉆頭掩埋。出于節省材料,降低工程造價的需要,此時應用粘土與狗頭石按與溶洞體積1:1的比例對溶洞進行回填堵漏,若未能取得預期效果,則必須對鋼護筒進行沉放作業,同時利用導正器對鋼護筒的沉放進行修正,使其保持垂直的狀態。等到泥漿面回歸穩定,再繼續對溶洞進行鉆進。

工程結束后,經統計,西溪中橋172.207 米灌注樁成孔時僅消耗一節鋼護筒,且由于預防措施積極,施工過程小心謹慎,埋鉆和卡鉆并沒有實際發生,進一步節約了樁基的成本,在保障工程質量的同時,降低了工程的造價。

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關鍵詞:橋梁樁基; 鉆孔灌注樁; 施工;質量; 防治與處理

0引言

隨著社會的發展,我國許國公路橋梁不斷崛起。橋梁樁基是橋梁的重要部位,它的質量好壞直接影響到整座橋梁的工程質量。由于橋梁樁基施工的隱蔽性,在施工過程中存在不可預見性的因素較多,經常出現一些問題不可避免,如果這些問題不及時解決,將直接影響到樁基的工程質量,給工程造成損失。因此,在橋梁樁基的施工中,不僅要依靠先進的科學技術進行施工,還要根據豐富的施工經驗對在施工中出現的問題進行及時處理,避免工程質量事故的發生。所以,筆者根據多年的工作經驗對公路橋梁樁基施工中存在的通病及處理措施進行以下論述。

1 鋼筋混凝土預制樁

1.1施工技術

鋼筋混凝土預制樁的施工流程為混凝土預制樁的制作、樁的運輸及起吊、沉樁施工等幾部分。鋼筋混凝土預制樁的制作采用對焊連接鋼筋骨架主筋的方式, 確保鋼骨架的偏差應符合設計要求, 混凝土使用機械攪拌以及振搗, 澆筑順序為由樁頂向樁尖連續澆筑搗實的方式, 中途避免停頓。

鋼筋混凝土預制樁的運輸應該在混凝土強度達到設計強度后方可進行,運輸距離較小時可以采用起重機吊運,運輸距離較大時采用平臺車運輸。鋼筋混凝土的起吊應該在混凝土達到一定強度后進行,起吊時應注意做到平穩提升,各個起吊點均勻受力,起吊點的位置應該根據彎矩最小原則確定。預制樁沉樁施工方法主要包括錘擊法,靜力壓樁,振動法以及水沖法。錘擊沉樁主要通過樁錘下落產生的沖擊能, 將預制樁沉入土中,錘擊法施工速度相對較快, 應用范圍教官, 但是噪聲以及振動較大。

1.2混凝土灌注中的通病及處理措施

(1)卡管

在灌注混凝土過程中。出現無法繼續進行的現象。其主要原因是:初灌時, 隔水栓堵管; 混凝土和易性、 流動性差造成離析;混凝土中粗骨料粒徑過大; 各種機械故障引起混凝土澆筑不連續, 在導管中停留時間過長而卡管; 導管進水造成混凝土離析等。

所以在使用的隔水栓直徑應與導管內徑相配,同時具有良好的隔水性能, 保證順利排出。在混凝土灌注時,應加強對混凝土攪拌時間和混凝土坍落度的控制。水下混凝土必須具備良好的和易性, 配合比應通過實驗室確定,坍落度宜為 18~ 22 c m,粗骨料的最大粒徑不得大于導管直徑和鋼筋籠主筋最小凈距的 1 /4 , 且應小于 40 mm,為改善混凝土的和易性和緩凝,水下混凝土宜摻外加劑。應確保導管連接部位的密封性,導管使用前應試拼裝、 試壓, 試水壓力為0 . 6~ 1 . 0M Pa , 以避免導管進水。在混凝土澆筑過程中, 混凝土應緩緩倒入漏斗的導管, 避免在導管內形成高壓氣塞。在施工過程中,應時刻監控機械設備,確保機械運轉正常,避免機械事故的發生。

(2) 鋼筋籠上浮

混凝土灌注過程中出現鋼筋籠的位置高于設計位置的現象。其主要原因是: 鋼筋籠放置初始位置過高, 混凝土流動性過小,導管在混凝土中埋置深度過大鋼筋籠被混凝土拖頂上升;當混凝土灌至鋼筋籠下, 若此時提升導管, 導管底端距離鋼筋籠僅有 1 m左右時, 由于澆筑的混凝土自導管流出后沖擊力較大,推動了鋼筋籠的上浮; 由于混凝土灌注過鋼筋籠且導管埋深較大時, 其上層混凝土因澆注時間較長, 已接近初凝,表面形成硬殼, 混凝土與鋼筋籠有一定的握裹力,如此時導管底端未及時提到鋼筋籠底部以上, 混凝土在導管流出后將以一定的速度向上頂升, 同時也帶動鋼筋籠上升。

2鉆孔灌注樁

2.1施工技術

鉆孔灌注樁主要適用于各種土質層以及砂類土、碎( 卵) 石土或中等硬度以下基巖的橋墩樁基施工。鉆孔灌注樁的施工流程為施工準備、泥漿制備、埋設護筒、鉆孔清孔、鋼筋籠骨架安放、導管安裝以及混凝土的灌注。

施工準備工作主要包括根據基線控制網以及橋墩設計資料, 確定鉆孔以及樁位, 對鉆孔場地進行整理, 避免施工作業過程中出現不均勻沉陷。同時為施工機具以及材料運輸修筑施工便道。如果施工場地坡度較大, 應挖成平坡或者通過排架或枕木搭設工作平臺。鉆孔場地在水中時, 可以采用筑島法。

2.2 鉆孔過程中的通病及處理措施

(1) 護筒冒水

在護鉆孔過程中會出現筒外壁冒水, 嚴重的會引起地基下沉,護筒傾斜和移位, 造成鉆孔偏斜,甚至無法施工。其主要原因有:埋設護筒的周圍土不密實, 或護筒水位差太大, 或鉆頭起落時碰撞。所以,在埋筒時, 坑地與四周應選用最佳含水量的粘土分層務實。在護筒的適當高度開孔,使護筒內保持1 . 0~ 1 . 5 m 的水頭高度。鉆頭起落時, 應防止碰撞護筒。發現護筒冒水時, 應立即停止鉆孔。

(2)孔壁坍陷

在鉆進過程中, 如發現排出的泥漿中不斷出現氣泡, 或泥漿突然漏失,則表示有孔壁坍陷跡象。其主要原因是:孔壁坍陷的主要原因是土質松散, 泥漿護壁不好, 護筒周圍未用粘土緊密填封以及護筒內水位不高。鉆進速度過快、 空鉆時間過長、 成孔后待灌時間過長和灌注時間過長也會引起孔壁坍陷。所以,在松散易坍的土層中,適當埋深護筒, 用粘土密實填封護筒四周, 使用優質的泥漿,提高泥漿的比重和粘度, 保持護簡內泥漿水位高于地下水位。搬運和吊裝鋼筋籠時, 應防止變形, 安放要對準孔位,避免碰撞孔壁, 鋼筋籠接長時要加快焊接時間, 盡可能縮短沉放時間。成孔后,待灌時間一般不應大于 3 h ,并控制混凝土的灌注時間, 在保證施工質量的情況下,盡量縮短灌注時間。

(3)鉆孔偏斜

成孔后樁孔出現較大垂直偏差或彎曲。其主要原因: 鉆機安裝就位穩定性差。作業時鉆機安裝不穩或鉆桿彎曲所致; 地面軟弱或軟硬不均勻;土層呈斜狀分布或土層中夾有大的孤石或其他硬物等情形。所以, 先將場地夯實平整, 軌道枕木宜均勻著地; 安裝鉆機時要求轉盤中心與鉆架上起吊滑輪在同一軸線, 鉆桿位置偏差不大于 20 cm, 在不均勻地層中鉆孔時, 采用自重大、 鉆桿剛度大的鉆機。進入不均勻地層、 斜狀巖層或碰到孤石時, 鉆速要打慢檔。另外安裝導正裝置也是防止孔斜的簡單有效的方法。鉆孔偏斜時,可提起鉆頭, 上下反復掃鉆幾次,以便削去硬土, 如糾正無效,應于孔中局部回填粘土至偏孔處 0 . 5 m以上, 重新鉆進。

(4)樁底沉渣量過多

造成成孔后發現樁底沉渣量過多。其主要原因是: 檢查不夠認真, 清孔不干凈或未進行二次清孔;泥漿比重過小或泥漿注入量不足而難于將沉渣浮起;鋼筋籠吊放過程中,未對準孔位而碰撞孔壁使泥土坍落樁底;清孔后, 待灌時間過長,致使泥漿沉積。所以在成孔后, 鉆頭提高孔底 10~ 20 c m, 保持慢速空轉,維持循環清孔時間不少于 30 m i n。采用性能較好的泥漿,控制泥漿的比重和粘度, 不要用清水進行置換。鋼筋籠吊放時,使鋼筋籠的中心與樁中心保持一致, 避免碰撞孔壁。

篇6

本項目公路改建工程,里程K433+637.891~K446+000,改建線路全長為12.362km。本改建工程內容包括路基拼接加寬土石方工程挖方39萬、填方74萬;25座新建、拼寬中小橋;59座新建、接長涵洞;1座互通,3座上跨高速公路橋梁拆除等。通過結合該市政規劃建設發展需求,該公路擴建施工過程中,需新增了9條穿越高速的市政道路,1座連接高速公路和市政及國道的八一互通通道橋,結合該項目實際情況,采取拓寬通道橋1/2改建技術于新建下穿市政公路的通道橋施工中。

2 拓寬改建施工方案

下穿公路的通道橋是在原有高速公路路基上建設的,采取了1/2拓寬改建施工技術,整個改建施工主要采取以下幾個施工步驟:

1)對下穿通道橋橋位所在的高速公路一幅(例如左幅)先進行路基拼寬,在上面鋪筑臨時路面;

2)進行臨時交通布控和防護,改道在左幅雙向行車;

3)封閉公路右幅進行橋梁施工;

4)等右幅橋梁完成上部鋪裝以后改道右幅雙向通行車輛;

5)封閉左幅進行左幅橋梁施工。

3 1/2施工實踐技術

3.1 施工總體組織

需臨時拼接下穿通道橋橋位的一幅路基與路面,這主要是考慮到由于涉及的公路為該城市的重要干線,也是該城市周邊交通網的主樞紐,其車流量相當龐大,因此公路建設指揮部一再強調施工過程要保證該公路雙向有4車道通行,這就要求我們必須對一幅臨時改道的路基進行臨時拼寬才能保證雙向4車道的行駛要求,臨時拼寬的路基路面同樣需要滿足該城市公路行車要求。

合理地確定單幅通道橋施工順序。新增通道屬廈門市市政規劃,下穿通道在一期建設中大部分只做橋梁部分,同時為了考慮后續梁板架設等問題,我們在樁基施工過程中不能直接挖除原有路基,只能在破除原有路面的基礎上進行鉆孔施工,在樁基施工完畢后施工蓋梁以下的下部結構時要臨時開挖下部土方,施工完畢及時回填至蓋梁底部,方便蓋梁及以上結構施工和后續梁板的架設、橋面等施工。

3.2 交通組織

1)交通防護與布控。下穿通道橋在1/2法施工過程中,主線拼寬的路基橋梁已基本成型并移交給路面單位施工,以前的施工便道也已基本挖除,對此,我們只能充分利用拼寬后的高速公路作為施工便道,所以我們購置了大量的水馬、錐桶、砼錐體、警示燈等安全設施進行安全防護與布控,特別是在出入施工半幅橋梁的改道口重點防護和布控,防止發生意外情況;

2)架梁與應急布控。下穿通道橋的梁板架設也只能利用通車的公路作為最佳的運梁路線。在運梁過程中,我們用一輛安裝了警示燈的高速公路擴建施工專用車作為運梁車的開道車輛,后面是經過嚴格檢修的運梁車輛,車身布彩旗涂刷警示標志,最后面是一輛指揮車壓陣,運梁過程由專職安全員全程監控,保證消除一切安全隱患。而且大多數梁板在吊裝架設時需要占用一個高速行車道,因此必須有專職安全員前后用紅、綠旗指揮。

3.3 樁基定位及灌注施工

下穿公路通道橋的橋臺普遍采用樁基接帽梁或者樁基接承臺再接帽梁的形式,樁頂距高速公路路面一般在2m~4m之間,定位難度不是很大。但是在橋墩處由于橋梁凈高5m的限制,樁頂距高速公路路面大都在7m~10m之間,過高的空孔高度對我們的樁基定位和灌注施工是一個巨大的考驗,如果施工不當,在挖除路基施工橋墩時就會出現樁基偏位過大導致墩柱無法正常接上樁基等異常現象,因此樁基定位和灌注施工是重中之重。

筆者總結了1/2法施工的橋梁樁基定位和灌注施工需要做到以下幾點:1)樁機就位之前進行精確放樣;2)由于在高速公路路面上施工樁基,無法埋設鋼護桶,因此樁基開孔之前應對樁位進行精確定位,比較方便的是用4個大號水泥釘連接成十字形釘在瀝青路面上,水泥釘周圍噴灑紅漆,其上纏繞有彈性的細繩作為護樁;3)定位完后破開路面,樁基正式開孔之前還應用全站儀復核一遍護樁,確認無誤后方可開孔;4)在樁基鉆進過程中每天用全站儀監控錘繩及護樁,同時在鋼筋籠下放過程也需要全站儀配合檢查,發現有偏離現象及時糾正;5)樁基灌注過程中需注意的是在灌注最后一車混凝土時的監控,應由現場技術員和監理共同把關,用測繩配合長竹竿插入混凝土面,仔細測量砼面深度,并確保粗骨料達到樁頂以上0.7m~1m的位置時方可拆卸導管。

3.4 下部結構施工及梁板架設

下穿通道橋下部結構施工涉及的重點就是大量的土方開挖、回填及臨時支護。由于是臨時開挖且開挖較深,基本在7m~10m之間,防護就顯得特別重要。在雨天和土質較差的地段,為此本工程采取錨桿支護、噴砼支護、槽鋼支擋等臨時防護;在天氣晴朗和土質較好的地段,則呈梯形或臺階型開挖,防止在開挖和施工過程塌方。

同時由于開挖較深,墩柱在澆筑完成之前還要埋設大號鋼護桶,方便砍樁頭同時預防塌方。下部墩柱施工完畢就要回填土方至蓋梁底部,施工蓋梁及其它下部結構。由于8座下穿通道橋分散在全線12km,每座橋的梁板數量不多,采用架梁臺車架梁的話非常費工費時,因此,為了節省時間和成本,我們采用200t ~400t的大噸位輪式吊車架梁,這就要求下部回填得非常平穩、結實,才能滿足架梁吊車就位的需要。

架梁時還應注意的是梁板架設的順序。一般我們把一臺吊車停在橋臺位置,一臺吊車停在中跨,先架設邊跨,邊跨架設完成后進行橋面濕接縫鋼筋及橫隔梁鋼筋加固焊接,焊接完一臺吊車停在架設好的梁板上,一臺吊車停在另一個橋臺或者橋墩與橋臺之間架設后一跨。

4 結論

鑒于公路拓寬改建工程的重要性,同時考慮到穿越通道工程在建設過程中的難度,本文通過結合工程實踐,筆者提出工程中公路拓寬通道橋改建施工所采取的有效技術措施,有效地確保其安全順利建成,為城市與高速公路快速協調發展提供成功的經驗。

參考文獻

篇7

【關鍵詞】鐵路橋梁;巖溶地質;鉆孔灌注樁;施工技術

1 前言

橋梁在鐵路結構中隨處可見,鉆孔灌注樁作為鐵路橋梁的一種基礎形式已被廣泛應用。溶巖等不良地質條件的存在對鉆孔灌注樁的施工和質量帶來巨大挑戰,在該地質條件下施工,必須對溶巖地質特征認真分析、總結探討,在不同的溶巖地質情況下采取相對應的處理措施,這對橋梁樁基礎施工的安全、質量、工程造價以及工期控制都有著重要積極意義。

2 工程概況

坑頭特大橋是我中鐵十五局滬昆客專江西段HKJX―1標項目部四分部承建的一座橋梁,位于滬昆客專江西省段上饒縣羅橋鄉坑頭村,全長1534.87米,墩臺48個,全部采用樁基礎,樁基總數為447根,其中31個橋墩處于巖溶區,兩側為山脈,地下水賦存于溶洞或溶蝕裂隙中,地下水發育,透水性好,水量大。以灰巖、凝灰質粉砂巖、炭質頁巖、白云巖為主。

3 樁基施工技術

為了保證樁基順利成孔,成樁滿足設計承載力和驗收標準要求,減少成樁周期,減少混凝土用量,我們對坑頭特大橋巖溶地質做了認真分析:坑頭特大橋處于溶巖地質樁基較多,有完全填充溶洞,半填充溶洞,也有無填充溶洞;有大型溶洞(H>3m),小型溶洞,也有串珠式溶洞。有的溶洞是封閉結構,有的溶洞不是封閉,和其他溶洞、溶溝、溶槽相連,并向外擴展。其充填物溶洞填充物主要有半充填淤泥質土、砂礫、碎石、卵石、粘土等,最大溶洞高24.6m,且很多向外擴展延伸。

經過認真分析和經驗總結,我們認為沖擊鉆工藝施工在巖溶地質條件下比較有利,我們根據地質鉆孔柱狀圖來判斷溶洞大小、溶洞是否有填充物,溶洞頂板厚度、斜平程度等。了解情況后,我們根據各種形式的溶洞采取的不同方案得到實際效果制定了沖擊鉆施工工藝針對各類型溶洞專項方案:常規泥漿護壁方法、拋填黃土和片石法、灌注混凝土填充法、壓力注漿法以及鋼護筒跟進法。

3.1 常規成孔法

當溶洞填充物為可塑或軟塑的亞粘土,洞內的土質和溶洞外的土質沒有什么區別,且溶洞不相外擴展,這時可以不考慮溶洞的存在,而按正常地質情況施工,但這種溶洞很少見,所以用得較少。

3.2 片石和黃土回填法

當采用沖擊鉆施工,鉆錘擊穿溶洞漏漿時,多次投入黃土和片石,利用鉆錘沖擊力將黃土和片石擠入溶洞通道或溶洞裂隙中,堵塞溶洞通道或填充溶洞裂隙。

3.2.1 摻加比例: 一般情況下,片石與黃土的體積比例為1:1,需要加水泥時,摻加比例為每米2~3包。

3.2.2 摻加方法: 片石采用強度≥30MPa石灰巖,石塊粒徑以20~45cm為佳。在回填時,片石不能太小也不能太大,太小不能起到密實作用,太大容易在護壁中卡住,且容易劃傷護壁;摻加黃土時采用水泥袋包裝后投放效果更佳,水泥投放方法為以整袋投放為宜,且片石、黃土需分層輪流拋入。

3.2.3 施工注意事項:需準備現場需要的材料,回填時應密切注意孔內的孔底標高和水位變化,不能讓泥漿漫出護筒,污染場地;需現場指揮挖機、裝載機等回填機械設備不能碰觸鉆機,以免鉆機發生位移導致偏孔。

此類方法適用于較小溶洞(溶洞高度小于3米),無填充物或半填充,施工方法簡單,造價較低,但需占用大量的場地堆放材料,反復沖擊,成樁周期相對較長。

3.3 灌注混凝土填充法

當用沖擊鉆成孔時,當鉆錘擊穿溶洞頂板遇到半邊溶洞,半邊巖層發生偏錘現象時,回填片石和黃土作用不能起到有效作用,這時就需要回填強度不小于巖層的素混凝土,高度為斜面頂上來1米左右,待混凝土達到強度后采用沖擊鉆成孔。

3.3.1 混凝土標號應根據不同的巖層承載力大小而采取不同,為盡快提高混凝土強度,節約施工時間,可以在混凝土中摻加一定早強劑,減少素混凝土達到強度的時間。

3.3.2 摻加方法:采用水下混凝土灌注,混凝土需密實,泥漿比重宜控制在1.12g/cm3左右。

3.3.3 施工注意事項:回填混凝土后,一般在7天以后混凝土基本達到強度,方可繼續沖擊鉆孔。

該方法主要處理半邊溶洞,半邊巖層情況,有、無填充物皆可,不需要大量材料,施工周期較短,但施工成本較高。

3.4 壓力注漿法

就是通過對照地質柱狀圖,對樁穿過的溶洞進行填充和加固。

3.4.1 注漿壓力控制:用注漿泵注漿,注漿壓力不宜太大,控制在0.5~1.0MPa范圍,具體壓力值現場試驗確定。注漿速度為15~20L/min,其目的是使漿液滲透到填充物內,然后固結,滲透最小直徑定位3.0米,以保證沖鉆成孔是有足夠的固結體。注漿時注漿管必須插入填充物底部,然后邊注漿邊緩慢上提,提管速度不宜太快,根據注漿速度確定,應是滲透半徑控制在允許范圍內。

3.4.2 施工注意事項:防止漿液流失太遠造成浪費,采用間歇注漿方式,使得先注入漿液與沙子(或碎石)初步達到膠結后再注漿,循環注漿多次,直至達到規定的注漿量和注漿壓力控制值為止。注完一個孔后,繼續對其余孔進行注漿,后注漿壓力必須調高,最后封孔。注漿順序由現場自行掌握。

主要適用于串珠式小溶洞,也可用于各種有填充物的溶洞,此方法能減少灌注混凝土時超方量,也能縮短成樁周期,但需做大量施工前準備。

3.5 鋼護筒跟進法

采用雙護筒跟進方式沖擊成孔。

3.5.1 護筒選擇:外護筒直徑應較設計樁徑大20cm,內護筒直徑應較設計樁徑大10cm。

3.5.2 施工工藝

待外護筒下到巖面以后,加大錘直徑讓成孔的樁徑比設計樁徑大15cm以便內護筒順利通過頂板。在擊穿溶洞頂板后,需回填適量小片石和黃土以密實護壁成孔。

當內護筒下沉到位后,需在內外護筒間和內護筒內進行拋填片石黃土和水泥混合物處理,讓其結固,然后再反復回填,這樣既可以擠實護筒和溶洞斜面底板形成的空隙,也可以增加護筒的整體穩定性。

4 溶巖地質常見問題的處理措施

溶巖地質條件下沖擊鉆沖孔施工時,由于溶洞頂部巖層平斜不一,強度也不一定相同,容易發生卡錘、掉錘等現象,以及會發生由于溶洞的處理不當,在澆筑水下混凝土時漏漿等情況。

4.1 卡錘

4.1.1 分析:①回填的片石等因震動或泥漿比重下降而掉落;②溶洞底板不規則或者半邊巖層半邊溶洞;③鋼絲繩沖放過多,導致樁錘傾倒頂住孔壁。

4.1.2 處理措施:①鉆錘卡在中間任何部位時,將主繩徐放―收緊―徐放―收緊,多次進行使鉆頭旋轉從原位槽道提出;②測準鉆頭被卡高度后,迅速將乳化防水炸藥捆成兩組,加配重對稱放入鉆錘刃腳部位,之后將鉆機主繩緊提,采用電雷管起爆。

4.2 掉錘

4.2.1 分析:①長時間無進尺,導致鋼絲繩在鉆機滑輪同一地方反復摩擦而疲勞斷裂;②卡錘時,用力過大導致鋼絲繩斷裂

4.2.2 處理措施:①選用打撈鉤、沖抓錐等合適的打撈工具將錘體撈起;②抽干漿回填土,下鋼護筒人工挖至埋錘地點。

4.3 灌注混凝土時漏漿

4.3.1 分析:隨著混凝土灌注至溶洞標高,較大混凝土側壓力導致孔內壓力和溶洞內壓力失去平衡,溶洞通道貫通而漏漿

4.3.2 處理措施:灌注水下混凝土漏漿時,混凝土面也隨之下降,為保證導管埋深達到2~6米,應迅速加接導管,并向孔內補漿以保證灌注混凝土密實性。

篇8

關鍵詞:橋梁;缺陷樁成因;加固處理

二十世紀末至今,我國公路建設取得了巨大的成就。公路交通的快速發展為公路橋梁建設帶來了良好的機遇。而在公路橋梁基礎選擇時,樁基礎以其承載力高、穩定性好、沉降量少、用料省、施工簡便和改善勞動條件等優點得到了廣泛應用。但也存在著局部的缺陷,筆者結合多年的工程實踐經驗,給出一些探討性的處理意見,供同仁參考,并希望與同行進行交流。

一、缺陷樁形成原因分析以下:

1.部分樁沒有根據設計進入樁底持力層部分樁沒有根據設計進入樁底的持力層,這是導致樁基工程質量差的重要原因,也是造成樁基局部缺陷的關鍵因素。以某公路為例,在該公路部分路段地層范圍內,強風化巖面在25-30m,施工記錄中顯示該工程樁基長度是符合施工要求的,但鉆孔抽芯結果和大、小應變動測結果都表明存在嚴重的缺陷,與設計要求相差甚遠,通過測量和鉆孔抽芯也表示樁端未入或者入巖的深度不夠,這些問題都導致樁基的承受能力不足。

2.部分樁樁身混凝土結構質量較差有研究表明,部分樁樁身混凝土結構質量差。這也是造成部分樁基承載力低的主要原因之一。

3.使用時間長由于橋梁的長期使用,受負荷量大,造成部分樁基局部出現混凝土脫落,鋼筋表面銹蝕。導致樁基的承載力無法達到工程使用要求。

二、在樁基澆筑過程中造成的主要缺陷

1.斷樁

1.1在灌注砼進行過程中,由于導管提漏而引發了樁基夾泥層和斷樁的問題。導管提漏的原因存在幾個方面:首先,當導管堵塞時會使用上下振搗法,把混凝土用外力逼出,但如果導管埋藏淺,就很容易出現提漏。其次,由于泥漿過于粘稠,這就很難估算或測砼面,導管埋設在泥漿中就無法確定砼澆注的高度,使導管提離砼面,也就產生提漏,引起斷樁。

1.2由于注漿的時間過長,有一部分的砼已經差不多凝結,混凝土出現硬塊,但隨著時間的推移,泥漿中的殘渣會逐漸沉積,在砼的表面就會出現很多沉淀物,這給砼的灌注帶來了極大的困難,使得堵管與導管無法拔出,最后導致斷樁。

2.吊腳樁問題

2.1如果地下水的壓力過大、樁尖活瓣受壓、預制樁尖被打壞時,水和泥漿就會進入鋼管內。

2.2由于樁尖活瓣受壓,拔管是有一定高度要求的,需要拔管達到一定高度后活瓣才能展開,這會導致樁基基礎不穩定,在長時間的使用過后,樁基周圍便會出現軟土土質。所以,我們必須在施工中預防活瓣不張開,最好采用密張慢拔的方法,先對樁基底部反復翻插幾次,再正常拔管。

2.3鋼筋籠上升灌注混凝土時鋼筋籠上升是因為混凝土沖出導管底口后,向上的頂托力把鋼筋籠上浮。為了在施工中防止鋼筋籠上升,施工人員在混凝土灌注前,鋼筋籠的頂端必須焊接在固體結構上,或者當混凝土灌注頂面與鋼筋籠底部相差距離約1m時,減緩混凝土灌注的速度;如果混凝土灌注與鋼筋底部相差4m以上,需要拉高導管,使導管底口高出鋼筋籠底2m后再進行混凝土灌注。

2.4灌注坍孔坍孔的特征與鉆孔階段出現缺陷較為相似,利用專業的探測儀可以檢測到該問題,如探頭無法達到混凝土高程,基本可以證實已經發生坍孔。導致灌注坍孔發生的主要原因如下:護筒腳漏水;地下水壓過高;孔口周圍堆放的重型機械和各種物品。發生灌注坍塌時,如果問題不嚴重,可以使用相關措施清除里面的殘渣,如果沒有繼續坍孔,就可以繼續灌注,如果坍孔不僅沒有緩解,還在繼續蔓延,那就應將導管及鋼筋骨架拔出,等清孔完成,待孔周圍土質已經穩定后再繼續灌注。

三、介紹以下幾種處理措施:

1.鑿除法。鑿除法是處理樁基缺陷的最常見方法,它的機理就是將基樁缺陷部位直接鑿除,再重新澆筑加固。對于基樁不同的缺陷部分,其鑿除法也各不相同。

2.全斷面鑿除法,如果樁基頂部出現缺陷,就可以采用這種鑿除方法。施工工藝主要是,先將已經缺陷的部分全部鑿除,保證鏈接各部分的受力平衡。鑿除后根據相應的標號進行混凝土接樁至設計樁頂標高。全斷面鑿除法解決缺陷很徹底,能及時有效的處理由于缺陷導致了橋梁質量問題,同時保證了基樁的穩定性,其施工成本較低,但缺點是適用范圍有限,只適合樁基頂部的缺陷處理。

3.側面開挖鑿除法,當樁基缺陷部位與地表層尚有一段距離,但又不是很深的時候,可以使用這種方法,在缺陷一側開挖土體至缺陷處,從側面開始鑿缺陷部位,再根據缺陷的大小加鋼筋籠進行連接,然后根據相應的標號進行混凝土接樁,這樣就能提高混凝土澆筑后的樁基質量。

4.樹根樁法。如果橋梁樁基附近有大型的開挖施工,有可能會引起地表的沉降,造成樁基的變形和損壞,從而降低樁基的承載能力,影響橋梁結構。如果變形程度高或者樁基損害嚴重,會大大影響橋梁的使用功能。為了保證橋梁能正常使用,必須加固橋梁樁基,預防樁基變形和地基下沉。樹根樁法就是解決這一問題的有效手段,樹根樁就是就地灌注的小直徑鋼筋混凝土樁直徑通常在75-300mm之間。小直徑灌注樁能豎向、橫向設置,或者網狀布置,故稱為樹根樁。樹根樁與樹根樁之間的土體以及樹根樁樁頂的聯系梁共同形成的隔斷墻,能將樁基周圍的大型開挖施工與樁基隔離,減少周圍環境對橋梁樁基施工的影響,減少樁基周圍的土體的撓動程度,控制樁基周圍土體的變形,保證樁周土體穩定,以此來達到加固的目的。

5.壓力注漿。壓力注漿是在樁基礎檢測完成后,通過地質鉆機在缺陷部位鉆取的取芯孔或樁基礎原有的預埋注漿管,將水泥或其它化學漿液采用高壓注入樁中或樁側(底)。這些漿液經過滲透、壓密、固結的方式,對缺陷樁體進行補強,使樁的整體性和受力狀況得到不同程度的提高以達到設計要求。本方法適用于各種直徑、地層和成孔工藝的局部缺陷樁基礎,在砂礫石層中尤其比較理想,處理效果也較好。

首先,通過鉆心取樣,如果發現樁底部缺陷是因混凝土離析造成,再加上樁基在地底下,用鑿除法很困難,只有通過詳細分析后再確定施工方案,對缺陷樁采用高壓水旋噴切割、氣舉排渣等補強方法加固。該方法主要是利用高壓泵產生高壓水噴射流,對抽芯孔內缺陷段進行高壓水旋噴切割清洗,讓樁基內的砂石脫落,再將脫離下來的泥土排除,然后再向內注漿,混凝土凝結后可改善樁身砼的膠結質量,達到加固的目的。

三、總結

總之,橋梁樁基加固處理,一般都是事后處理,如果我們在施工勘察、設計、施工環節中注重質量,做好事前防御工作,就能大大減少樁基的缺陷問題,還能有效的降低施工成本。

參考文獻:

[1]黃寬.公路橋梁基礎局部缺陷成因及處理措施.交通世界,2011.

篇9

關鍵字:京滬高鐵;樁基;工程試樁;靜載試驗;承載力

中圖分類號:TU473.1 文獻標識碼: A

跨104國道特大橋,里程樁號為DK472+273.37~DK474+427.86,全橋長2154.49m,由中國水電一局承建。43#~48#號橋墩基礎設計為樁基礎,其余橋墩、臺基礎為明挖基礎及挖井基礎,本區段橋梁也僅此6座橋墩設計為樁基礎。依據鐵道第三勘察設計院集團有限公司三設橋梁涵[2008]40號文件要求,需在跨104國道特大橋44#橋墩下樁基進行工程試樁試驗。44#橋墩里程為DK473+738.32,樁長14.0m,樁徑1.0m,樁基類型為端承樁。44#墩樁基設計單樁豎向抗壓承載力值為3308.8 kN ,按設計值的1.3倍進行承載力試驗,單樁豎向抗壓承載力試驗值為4302 kN,即依據橋墩樁基的實際布置形式采用了四根錨樁方式進行了工程試樁試驗。

試驗樁主要參數見下表:

44#-5樁基礎主要設計參數

注:44#-5樁含義為跨104國道特大橋44#墩承臺下布置了10根樁基,按數字1-10進行編號,依據四根錨樁的試驗方案,應選擇中心的樁基進行試驗,選擇了第5號樁基進行。

基本布置

44#橋墩下樁基數量共計10根,因其布置形式采用了四根錨樁式試驗方式。樁位布置如下圖:

現場承載力試驗所用設備如下:

二、工程試樁試驗

(一)前期施工及試驗準備

1、樁基工藝性試驗

工藝性試驗即為驗證保證樁基施工質量的前題下各種施工準備是否到位,各種資源配置是否合理,各種材料包括砼拌和用材,砼拌和料,鋼筋等是否合格等。需編制總結報告,報批后方能進行后期的樁基施工,本次樁基工藝性試驗選擇在44#-5樁基。

2、無損檢測

通過無損檢測來驗證樁基的完整性。要求每根樁基均要進行無損檢測,因路104國道特大橋設計為柱樁,因此采用超聲波法進行了無損檢測,44#-5樁基檢測類別為I級,樁身完整,只有進行了無損檢測,驗證了樁基施工質量,才能編制并上報工藝性試驗總結報告。

3、其它樁基施工

因采用四根錨樁進行工程試樁施工,因此必須將其它四根樁基施工完成,當其它樁基砼強度達到100%后,方能進行44#-5樁基的工程試樁試驗。

(二)工程試樁施工

1、試驗目地

試驗目的是通過單樁豎向抗壓靜載試驗,確定試驗點單樁豎向抗壓承載力試驗值是否滿足設計要求。

2、樁頭處理

工程試樁前應進行試樁樁頭續接工作,44#-5工程試樁樁基按規范要求進行了樁頭續接作業。

3、檢查承臺基坑尺寸

因工程試樁提供反力的裝置需要用到型鋼梁,工程試樁作業又處于承臺基坑內,因此需檢查承臺基坑尺寸是否滿足試驗要求。檢測基坑尺寸按試樁反力梁安裝尺寸及工作空間進行。

4、抗拉鋼筋制作

兩根副梁應采用抗拉鋼筋與錨樁結構鋼筋可靠焊接,以提供試樁所用反力。為了保證工程試樁試驗任務的快速進行,應先按檢測要求將抗拉鋼筋制作完成,試驗設備進場后,立即進行組裝試驗任務。抗拉鋼筋制作要求如下。

5、 試驗

試驗裝置與儀器設備

本次試驗采用4根錨樁反力裝置,如下圖。

錨樁反力試驗裝置示意圖

本次試驗使用RS-JYB型靜力載荷測試儀,其計量器具均經過檢定且在有效期內,詳見上述內容。主要設備如下:

鋼梁、壓板、基準梁、其它配件等

試驗通過錨樁反力裝置提供反力,用液壓千斤頂在承壓板上逐級加壓,用位移傳感器測讀試驗樁每級荷載的沉降量。同時在每根錨樁樁頂放置1只位移傳感器監測錨樁每級荷載的上拔量。加載、補壓、控載、判穩及測讀記錄沉降量的全部工作均由RS-JYB型靜力載荷測試儀自動控制完成。

試驗方法

采用慢速維持荷載法測試單樁豎向抗壓承載力試驗值。試驗最大加載量按設計要求確定。加載分九級進行,采用逐級等量加載,分級荷載為最大加載量的1/10,其中第一級取分級荷載的2倍。卸載分五級進行,每級卸載量取加載時分級荷載的2倍。具體加載、卸載量見下表:

靜載試驗主要技術參數

每級荷載施加后按第5、15、30、45、60min測讀樁頂沉降量,以后每隔30min讀一次。每一小時內的樁頂沉降量不超過0.1mm,并連續出現兩次(從分級荷載施加后第30min 開始,按1.5h連續三次每30min 的沉降觀測值計算),即可加下一級荷載。

卸載時,每級荷載維持1h,按第15、30、60 min測讀樁頂沉降量后,即可卸下一級荷載。卸載至零后,應測讀樁頂殘余沉降量,維持時間為3h,測讀時間為第15、30min,以后每隔30min測讀一次。

終止試驗條件

當出現下列情況之一時,可終止加載:

⑴某級荷載作用下,樁頂沉降量大于前一級荷載作用下沉降量的5倍(注:當樁頂沉降量能相對穩定且總沉降量小于40mm時,宜加載至樁頂總沉降量超過40mm。)。

⑵某級荷載作用下,樁頂沉降量大于前一級荷載作用下沉降量的2倍,且經24h尚未達到相對穩定標準。

⑶已達到設計要求的最大加載量。

⑷當工程樁作錨樁時,錨樁上拔量已達到允許值。

⑸當荷載-沉降曲線呈緩變型時,可加載至樁頂總沉降量60-80mm;在特殊情況下,可根據具體要求加載至樁頂累計沉降量超過80mm。

試驗資料整理

根據靜載試驗實測資料, 本次參加試驗的測點的Q~s、s~lgt曲線均無明顯的拐點和陡降段,為一條完整連續的平緩光滑曲線。依據《建筑基樁檢測技術規范》中有關規定,由于測點樁的豎向抗壓承載力未達到極限,故取測點最大試驗荷載值4302kN為單樁豎向抗壓極限承載力(單樁豎向抗壓承載力試驗值)。

單樁豎向抗壓靜載試驗結果

試驗結果

通過單樁豎向抗壓靜載試驗,京滬高速鐵路三標段跨104國道特大橋44#-5樁基單樁豎向抗壓承載力試驗值滿足4302kN的設計值要求。

篇10

關鍵詞:路橋工程;施工;樁基加固技術

經濟技術的快速發展,為人們提供了一定的物質基礎。隨著人們生活水平的提高,私家車也走進了千家萬戶,而便利的交通系統也促進了運輸業的快速發展。隨著車輛的增加,路橋的質量水平也成為了人們較為關注的問題。在我國,許多的路橋都出現了立樁技術不穩固、容易下沉的問題。為了妥善解決這些路橋質量問題,為人們的安全出行提供一定的保障,促進我國交通行業的健康發展,我們就必須致力于鉆孔灌注樁加固原理和問題處理方法的研究,推動橋梁工程施工過程中的樁基加固技術的發展與進步。

一、樁基常見的質量問題

(一)樁基沉降現象。引起樁基沉降的相關因素主要為沉渣的清理工作不夠徹底,在沉渣過多的情況下,可直接導致樁基面臨不同程度的沉降問題。當出現樁基沉降現象時,第一時間應檢查上部連續梁是否受到影響,如未出現開裂等現象,便可根據樁基承載力缺乏的特點,做出相應加固處理。在合理應用加固處理措施的情況下,可對樁基的下沉現象起到一定的阻礙作用。

(二)樁基設計體系缺乏合理性。樁基設計體系的合理性在較大程度上決定著整體樁基質量,可作為一大質量影響因素予以足夠重視。第一,相同連續梁下所采用的樁基礎形式存在差異,進而造成樁基不均勻沉降現象的出現,同時也將引起較大次應力的產生,致使樁基質量下降;第二,進行樁基設計時針對地質巖性摩阻系數的取值相對過大,且摩擦樁的樁長相對偏長,不利于樁基整體設計體系上合理性的提升。

二、關于樁基加固技術分析

(一)微型樁加固技術。對于路橋施工而言,微型樁加固技術在進行樁基施工的過程中起著重要的作用。微型樁加固技術的施工原理主要是在施工的過程中,以鉆孔為主,結合路橋樁基的特征和現場施工情況、樁基的位置等信息,然后分析數據。而鉆孔施工時主要采用兩種技術,一是干成孔技術;二是循環泥壁成孔技術。但在應用這兩種技術時,其施工效果卻存在巨大的差異。在應用干成孔技術時,需要施工人員加強泥孔的清理,將泥孔中的雜物清理干凈,才可以將鋼材和相關的材料放置在泥孔中。如果應用循環泥壁成孔技術,施工人員要加強對施工環境的控制,采用科學的施工方法,處理現場施工環境,在應用微型樁加固技術的過程中,施工人員首先要進行壓力灌漿施工,在此過程中,施工人員要將碎石搗碎灌入樁基孔,再向泥孔中灌入水泥漿,在整個施工過程中,都要采用套管施工,這樣才能確保整個施工過程都要處于壓力下。此外,在完成施工時,需要在施加壓力的基礎上,將套管拿出,但要保證漿液溢滿,這樣才能讓微型樁加固技術在路橋施工中發揮真正的作用。

(二)樁基加固技術。在進行路橋施工的過程中不僅可以應用微型樁加固技術,也可以采用其它科學的施工技術,例:體外預應力加固技術,這種加固技術主要是在原結構的基礎上對橋梁結構參數進行控制,這樣就能有效的提升加固的質量。與此同時,該技術具有良好的穩定性,它對路橋后期的維修工作具有重大的幫助作用。

三、提高樁基加固質量的措施

(一)優化施工持力層。在對有關的道路橋梁進行樁基施工時,如果操作地點的土質較為松軟,那么相關樁基的加固操作就便于開展,所以我們要結合相關的具體情況,盡可能地優化持力層的土質。在進行鉆孔灌注樁施工時,加固質量的好壞與許多因素有關,如樁底的負荷情況、樁底的表皮情況以及土層移動均和情況等。為了能夠在施工過程中增強立樁的負荷能力,我們需要在注漿環節保持較好的輸送壓能差,這樣在振搗漿料的過程中,就能夠有效解決樁邊土層出現的下壓開裂問題、縫隙滲氮問題和裂縫填充問題,還能夠采用壓力差的原理把周圍松散的礫石膠結為具有高強度的泥土,這樣就可以保持樁基附近持力層的物力性能,從而在原來的基礎上增強樁基的性能,保障樁基堅固度,提高灌注樁的承重能力,保證樁基的質量。

(二)提高樁基側面的摩擦力。在進行施工的過程中,我們會發現灌注樁的底部和鉆孔灌注樁之間存在著較大的差距,其原因是下樁側模的阻力存在大小不同的問題,為了在安裝擋泥樁的時候保證其穩固性,我們一定要把樁身和附近的泥土進行緊密的結合,這樣做的目的不但可以降低兩者之間的摩擦系數還可以有效降低樁側面產生的摩擦阻力,如,我們在對樁底進行高壓注漿的操作時,注入的漿液都會選擇從樁土和樁體的界面流入,在持續下流的過程中,這些漿液會進行不斷的擴散,最終進行填料,增強兩者之間的粘合性。通過以上的操作,樁側的摩阻力就會得到提高,這樣子樁基的穩固性就得到了加強。在橋梁的施工加固過程中,還應該注重橋梁本身的質量問題,在進行固化加工的過程中,該考慮到橋梁設施的總體質量和可以承受的車輛運行承載力。

四、結語

綜上所述,樁基加固技術的應用目的在于為路橋工程質量提供更為堅實的保障,使工程結構的穩定性可出現進一步增長,從而促進橋梁承載力的高度提升,實現工程價值的大幅提高。在今后的施工操作中,還應不斷針對現有的樁基加固經驗做出總結,并探查其中存在的弊端與漏洞,實現路橋施工質量的不斷提升。

參考文獻: