摘要:軟基路段是路橋施工中常見的地基條件,本文根據(jù)作者所在的某橋梁的深樁基礎(chǔ)施工實(shí)例,對(duì)軟土地基橋梁深樁基礎(chǔ)施工技術(shù)做出了探討。并對(duì)施工過程中常見的事故和預(yù)防措施做出了研究。
關(guān)鍵詞:橋梁施工技術(shù),深樁基礎(chǔ),分析
一、本研究涉及的工程概況
本橋梁建設(shè)位于我國的南方省某市的快速路上,快速路的總里程為3.6km,全段有兩座特大橋,總長度為3.1km,共有528根樁基礎(chǔ),其中最深的樁基礎(chǔ)達(dá)80m,最淺的樁基礎(chǔ)為43m,大多數(shù)的樁基礎(chǔ)的深度為65m以上。工程的全標(biāo)段地質(zhì)較差,多位軟土層地區(qū),其軟土的厚度達(dá)到27m,液化類型的砂土深度為10m,橋梁工程的樁基礎(chǔ)從上到下,依次穿過軟弱土層、黏性土層、中細(xì)砂土層、風(fēng)化的巖石層等。本工程的設(shè)計(jì)樁基的最終孔達(dá)到巖石風(fēng)化層25m的深度。
二、橋梁樁基礎(chǔ)的施工工藝分析
在施工的設(shè)計(jì)中,該標(biāo)段樁基礎(chǔ)的施工特征是:根樁基礎(chǔ)穿越深化軟弱層達(dá)30m的深度,并且大部分的根樁基礎(chǔ)為深樁基礎(chǔ),最長的樁基礎(chǔ)達(dá)到80m,工程的施工量大,工期較短。因此這就要求施工公司從機(jī)械的配置,原材料的配備、施工人員和管理人員等各個(gè)方面都要加快工作的效率,嚴(yán)格把好每一道程序。鑒于本橋梁根樁基礎(chǔ)的深度大,如果某一樁基礎(chǔ)出現(xiàn)質(zhì)量問題,則需要更多的反攻時(shí)間來彌補(bǔ),影響了后期的蓋梁、橋墩、架梁的施工。
1.本工程鉆機(jī)類型的選擇
按照本工程施工區(qū)的地質(zhì)狀況,以及之前積累的施工經(jīng)驗(yàn)等,決定在上部的圖層上,使用世界上最先進(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的是目前世界上先進(jìn)的沖擊鉆來進(jìn)行。
(1)使用旋挖式鉆機(jī)的分析
選擇使用旋挖式鉆機(jī)有以下三點(diǎn)理由:首先是該鉆機(jī)能夠放在自行移動(dòng)的履帶式安裝底盤上面,使得根樁之間的移動(dòng)容易,需要很短的幾分鐘時(shí)間就能夠到位,這就節(jié)約了較多的移動(dòng)時(shí)間。其次,該鉆機(jī)的地盤能夠?qū)崿F(xiàn)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)以及安裝導(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,形成鉆孔的時(shí)間短,而且可以根據(jù)不同的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,這時(shí)把旋挖鉆機(jī)移動(dòng)到下一根樁,使用25t的大型汽車,配合沖擊鉆到指定的位置,因?yàn)樾跈C(jī)沒有沖擊鉆在巖石層的速度,而且依照工程的地質(zhì)狀況,必須要先穿越強(qiáng)的風(fēng)化層,再到較為弱一些的風(fēng)化層,所穿越的巖石層的厚度較大,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.施工場地的平整
根據(jù)施工現(xiàn)場的狀況,場地的平整性是在軟土層地基上施工,使得質(zhì)量得到保證的條件之一。由于鉆機(jī)是坐落在軟土層地基上面的,在工程的施工過程中,鑒于軟土層地基的承載能力不夠強(qiáng),能夠造成鉆機(jī)偏移甚至下沉等情況,從而使得鉆樁位偏移。在實(shí)際的施工過程當(dāng)中,樁基的偏位是很嚴(yán)重的,針對(duì)這一類地基,應(yīng)當(dāng)及時(shí)的采取拔出雜草等,根據(jù)地質(zhì)的現(xiàn)實(shí)情況,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),施工的管理人員,要及時(shí)的做好排水,防止泄漏等事故的發(fā)生。
3.鉆孔的注意事項(xiàng)
在做鉆孔時(shí)候,要注意下面幾點(diǎn):首先是要保證在中心距離5m之內(nèi)的,每一個(gè)樁的混凝土澆筑完成24h后進(jìn)行鉆孔,而且,鑒于工程的根樁深度較大,所以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)候要控制好進(jìn)入的尺度,軟土層容易出現(xiàn)踏孔的現(xiàn)象,所以要輕輕的往下壓,低檔慢速進(jìn)行。再次,當(dāng)鉆到粘土、沙礫風(fēng)化巖石層的時(shí)候,因?yàn)檫@一階段的土層相比特別硬,可能會(huì)造成鉆頭的跳動(dòng)情況,容易偏離測好的鉆孔或者損壞鉆頭的現(xiàn)象。因此這個(gè)時(shí)候要選擇低檔慢速以及優(yōu)質(zhì)合格的泥漿。
4.超前鉆技術(shù)
根據(jù)施工現(xiàn)場的地質(zhì)狀況,有個(gè)別的鉆孔位樁低出現(xiàn)夾層,因此一定要實(shí)施超前鉆,鉆至空位樁徑之下的位置,然后依據(jù)地質(zhì)的狀況來確定根樁的長度。假如沒有發(fā)現(xiàn)這個(gè)存在的情況,等到檢測時(shí)候再發(fā)現(xiàn)問題,那么處理的時(shí)候會(huì)變得特別麻煩。
5.施工的清孔工作
在成孔工作驗(yàn)收之后,實(shí)施第一次的清孔施工。清孔的時(shí)候要使用換漿法進(jìn)行,就是鉆孔完成以后,提升沖錘離鉆孔底部大約20cm的距離,然后,用相對(duì)密度較為低的泥漿進(jìn)行施壓,逐漸的把鉆孔里面的密度較大的泥漿和一些鉆渣置換出來。在進(jìn)行清孔的時(shí)候,相關(guān)的試驗(yàn)者要及時(shí)正確的反映孔底內(nèi)部的情況,以避免加入過多的置換水,造成大量的泥漿沉淀。由于樁基特別深,清孔工作顯得更為重要。
6.深樁鋼筋籠的制造
因?yàn)闃痘A(chǔ)長度較大,所以在制作鋼筋籠時(shí)候,除了按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行外,要加強(qiáng)鋼筋籠的對(duì)接、焊接工作,對(duì)準(zhǔn)根樁的位置中心,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)格控制好焊接的質(zhì)量,保證設(shè)計(jì)材料的實(shí)際使用效果。
7.混凝土的澆灌
本工程的鉆孔樁使用的是C25型的混凝土,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。由于是深樁基礎(chǔ),所以要盡量的減少澆筑的時(shí)間,及時(shí)的澆筑,保證連續(xù)性和一致性。
三、在軟土地基上進(jìn)行深樁基礎(chǔ)施工發(fā)生的事故與預(yù)防
1.施工中出現(xiàn)的鉆孔縮孔偏斜
導(dǎo)致鉆孔縮孔偏斜的主要原因有:首先可能是打樁機(jī)的硬化達(dá)不到要求;其次是鉆的過程中碰到了較大的石塊;再次是在存在傾斜度的軟硬土層的交界,造成了鉆頭受力不均;另外可能還有操作不當(dāng)?shù)仍颉nA(yù)防此類事故的措施有:硬化好鉆進(jìn)的場地;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。
2.施工中的掉鉆事故
掉鉆事故主要是由于施工的根樁基礎(chǔ)深度大,使用的鋼絲繩不能很好的滿足高強(qiáng)度的工作要求,或者是在鉆進(jìn)的過程中強(qiáng)提硬扭,鉆頭接觸不良等。事故的預(yù)防處理原則是:按照鉆孔的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)候注意安全的操作,可以使用打撈叉、鉤等器具。
3.樁基夾層和斷樁的預(yù)防
針對(duì)深度較大的根樁基礎(chǔ),由于澆筑的時(shí)間較為長,如果混凝土沒有實(shí)現(xiàn)及時(shí)的供應(yīng),或者由于坍落度沒有很好的控制,都能夠造成樁基的混凝土流動(dòng)性減弱,使得灌注時(shí)候翻漿不到位而導(dǎo)致斷樁事故;在實(shí)施軟土層灌注的時(shí)候,假如沒有控制好泥漿的濃度,可能導(dǎo)致軟土層的塌陷事故,使得質(zhì)量得不到保障。預(yù)防事故發(fā)生的原則是:合理的處理好施工的安排,盡量要減少在高溫的環(huán)境下施工,加強(qiáng)攪拌工作,配置充足的運(yùn)輸機(jī)械,做好混凝土的監(jiān)管試驗(yàn)工作。
四、結(jié)束語
綜上所述,橋梁深樁基礎(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)面影響很大。技術(shù)人員對(duì)此問題的重視程度和施工隊(duì)伍的施工經(jīng)驗(yàn)對(duì)杜絕此類質(zhì)量事故的發(fā)生是很重要的。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,就能保證下程的順利進(jìn)行。
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