60),最深的樁深達(dá)94米。設(shè)計樁徑為φ10m、φ1.2"/>
趙 亮
摘要:文章結(jié)合某公路工程,介紹了深長樁的特點、施工方法及施工注意事項。
關(guān)鍵詞:公路工程;深長鉆孔樁;混凝土;泥漿
中圖分類號:U445文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
文章編號:1674-1145(2009)06-0105-01
一、工程概況
某高速公路平蒼段第一合同段,位于海濱相軟土地基上,其樁基所承地基各層全部為淤泥或黏土地層,經(jīng)過勘測單位鉆探驗證。地層深達(dá)原地表下97米仍然為黏土層,屬不良工程地質(zhì)。為此,設(shè)計單位對橋梁樁基大部分都設(shè)計了深長樁(指孔徑比>60),最深的樁深達(dá)94米。設(shè)計樁徑為φ10m、φ1.2m兩種形式。
二、根據(jù)各層地質(zhì)情況,選擇成孔樁機(jī)
超長樁基礎(chǔ)所在地層的地質(zhì)大都為淤泥或粘土,偶有少量卵礫石或強(qiáng)風(fēng)化巖層,地質(zhì)條件極差,施工時由于為深長樁,成孔時間較長,很容易造成坍孔現(xiàn)象。因此,從孔深、孔垂直度、孔內(nèi)水頭保持等因素考慮,選擇了大扭矩的回旋鉆機(jī)來施工;對于直徑φ1.0m的樁基礎(chǔ),采用了15型以上扭矩的回旋鉆機(jī);對于直徑φ1.2m深長樁,采用了20型以上扭矩的回旋鉆機(jī)。
三、選擇大產(chǎn)量攪拌機(jī)
大產(chǎn)量攪拌機(jī)是保證樁砼在水泥凝固前澆筑完畢的必要條件之一。根據(jù)施工經(jīng)驗,砼下灌時間在6—8小時以內(nèi),基本可以保證成樁連續(xù)作業(yè)量。工程采用了2臺750型攪拌機(jī),或1臺750型攪拌機(jī)加1臺500型攪拌機(jī)來攪拌鉆孔樁用砼,以保證混凝土生產(chǎn)滿足施工需要。
四、混凝土運(yùn)輸機(jī)械滿足樁砼連續(xù)施工需要
砼運(yùn)輸是否及時可靠也是保證混凝土在水泥凝固前澆筑完畢的必要條件。選擇混凝土攪拌車或混凝土輸送泵來運(yùn)輸混凝土半成品,使混凝土攪拌運(yùn)輸時間與拆導(dǎo)管時間同步,使機(jī)械設(shè)備得到充分利用,混凝土下灌時間最短,最科學(xué)。
五、鉆孔(排渣)與灌注時選擇合理的泥漿稠度
鉆孔過程中,較大容重的泥漿是保證成孔不易坍塌的必要條件。由于本工程地質(zhì)為淤泥與黏土,這兩種土本身就是造泥漿的材料,因此,鉆孔時加清水自動造漿。而保證成孔最佳泥漿比重為1.4,所以成孔施工時基本不排除泥漿。本工程淤泥與黏土各層天然孔內(nèi)土方平均容重約為1.65,要將土方自動造成比重1.4的泥漿。
樁成孔后,在澆筑混凝土前,須將泥漿稀釋到1.2。泥漿比重從1.4稀釋到1.2。
合計起來,從鉆孔到澆筑混凝土,每延米樁長產(chǎn)生的泥漿數(shù)量為:1.8+1.13=2.93(立方米)。因此,對于本合同94米的樁,每根樁施工產(chǎn)生的泥漿為275立方米。根據(jù)橋下紅線寬28米,跨徑20米,考慮機(jī)械工作操作空間橋下周轉(zhuǎn)泥漿池體積為:20*10*1.5=300(立方米)基本滿足1根樁施工泥漿周轉(zhuǎn)。
六、鉆孔及清孔
由于深長樁所處的地質(zhì)一般都夾著深厚的淤泥層,而淤泥層中間往往又夾著幾米深的流砂層,淤泥層特別是流砂層是造成坍孔的主要地質(zhì)層,再加上由于樁身很長,成孔、清孔、灌注等時間均較長,這樣就更容易造成坍孔。因此在鉆孔過程中要注意以下事項:(1)始終要保持孔外既定的水位差和泥漿濃度以起到護(hù)壁固壁作用而防止坍孔,若發(fā)現(xiàn)有漏水(漏漿)現(xiàn)象,應(yīng)找出原因及時處理;(2)在鉆孔過程中,應(yīng)根據(jù)土質(zhì)等情況控制區(qū)鉆進(jìn)速度、調(diào)整泥漿稠度、密度,以防止j丹孔、鉆孔偏斜、卡鉆和旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)負(fù)荷超載等施工事故發(fā)生;(3)鉆孔宜一氣呵成,不宜中途停鉆以避免坍孔,若坍孔嚴(yán)重應(yīng)回填重鉆。
七、加強(qiáng)混凝土灌注導(dǎo)管及增大初罐量
本工程超長樁到94米,所以導(dǎo)管耐壓受力較大;而且;樁超長后,導(dǎo)管及管內(nèi)含混凝土本身自重也增加。為此,設(shè)計加工了導(dǎo)管,將導(dǎo)管管壁從一般8mm增加到10mm,相應(yīng)加長螺絲接口。因?qū)Ч艿脑鲩L增厚,其重量也增大,因此,對下灌混凝土的起重設(shè)備也相應(yīng)增大——采用樁機(jī)下灌混凝土,將起重機(jī)鋼絲繩加粗,滑輪組增多;采用大噸位汽車起重機(jī)下灌混凝土,汽車起重機(jī)要求20噸以上。砼灌注時,首先要計算好初罐量,由于為深長樁,孔底水頭高度較大,砼初罐量也相應(yīng)較大,所以灌注時要配備足夠容量的料斗以確保砼初罐量。
八、鋼筋籠制作及安裝
超長樁設(shè)計采用超長鋼筋籠,而且本設(shè)計要求埋置超聲波檢測管,所以鋼筋籠操作時間過長不可避免,對成孔影響很大,雖然能夠通過二次清孔可以保證樁底淀定厚度,但過長操作時間難以保證孔壁不發(fā)生縮勁等影響。為此采用以下兩種方法:(1)鋼筋籠制作成每節(jié)長度為18m,安裝時用吊車安裝;(2)在接長鋼筋籠時3臺焊接機(jī)械同時焊接,盡量縮短操作時間。
九、第五種混凝土材料的使用
常規(guī)水下混凝土采用高水灰比、高水泥用量,這樣澆筑的砼較難保證穩(wěn)定的強(qiáng)度;而且,合同段經(jīng)過招標(biāo)采用的“京陽牌”水泥具有早強(qiáng)早凝特點,對混凝土灌注施工時間很難保證。為此,采用混凝土第五種材料——即除了水泥、水、砂、碎(或礫)石外,另外摻加一定數(shù)量的緩凝泵送減水劑,減少用水量,降低水灰比,保證混凝土坍落度,延長混凝土凝固時間,從而保證樁身施工質(zhì)量。
采用了上述幾種針對超長樁的的施工方法,在合同段所有476根超長樁的的施工后經(jīng)過檢測,I類樁為458根,Ⅱ類樁18根,優(yōu)良率為96.2%,與平時施工一般深度樁基的優(yōu)良率基本持平,可見上述施工方法對超長樁的施工是可行的、成功的。
十、結(jié)語
目前對于軟土路基地段,由于地質(zhì)層中軟土層厚度,為減少投資,橋梁樁基越來越多的都采用了小樁徑(一般為φ12m,φ1.0m)的深長樁(指長徑比≥60)。深長樁的施工難度肯定比普通樁有所增加,但只要認(rèn)真分析地質(zhì)情況,從多方面分析研究超長樁與普通樁的不同點及施工難點,然后針對這些不同點及難點制定出解決措施,隨后嚴(yán)格按照這些措施認(rèn)真執(zhí)行,那么深長樁的施工困難也將迎刃而解。