綏芬河至滿洲里高速公路齊齊哈爾至甘南(黑蒙界)段項(xiàng)目第 A9標(biāo)段鉆孔灌注樁施工工藝

曹中剛

(佳木斯市路橋工程有限公司)

1 工程概況

綏芬河至滿洲里高速公路齊齊哈爾至甘南(黑蒙界)段項(xiàng)目第 A9合同段,標(biāo)段起點(diǎn)里程為 K854+000,終點(diǎn)里程為K864+000,路線全長 10km。路線范圍內(nèi)地勢平坦,高差起伏小,地勢為西北高東南低。

工程項(xiàng)目所在區(qū)域以第四系全新統(tǒng)沖積層(Q2a14)及(Q1a14)為主,巖性為砂粘土、砂層,局部為圓礫土層。下部主要以第四系更新統(tǒng)湖積層(Q21)及(Q2a12)為主,巖性為淤泥質(zhì)砂性土、砂及圓礫土層。項(xiàng)目沿線為第四紀(jì)松散沉積地層,以淤泥質(zhì)亞粘土、細(xì)砂、中砂、粗砂、礫砂為主要構(gòu)成,表層一般為 0～10m的細(xì)砂、粉質(zhì)低液限粘土,以下為砂礫石松散沉積物,層厚 10～100m不等。

全線 12座橋梁共計 215根鉆孔樁,詳見表 1。

表 1 12座橋梁參數(shù)

2 施工準(zhǔn)備工作

2.1 原材料及配合比的質(zhì)量控制

(1)水泥。采用哈爾濱天鵝 425#普通硅酸鹽水泥,其初凝時間 2h45min。

(2)粗集料。采用阿榮旗石場碎石,碎石質(zhì)地堅硬,含泥量 0.9%,針片狀含量 9.3%,級配符合設(shè)計要求。

(3)細(xì)集料。選用音河砂場中砂,細(xì)度模數(shù) 2.7,含泥量 2.1%。(4)水。采用飲用水,其 pH值大于 5。

(5)鋼筋。采用西林鋼廠的鋼筋。其冷彎、抗拉、焊接各項(xiàng)指標(biāo)符合設(shè)計要求。

以上橋涵所用的原材料的各種性能均符合設(shè)計要求。

鉆孔灌注樁的混凝土(C25水下)經(jīng)多次試配后選出最優(yōu)配合比,混凝土拌和物具有良好的和易性,保證混合料運(yùn)輸過程中無顯著離析、泌水現(xiàn)象發(fā)生,坍落度控制在 180～220mm。

2.2 埋設(shè)鋼護(hù)筒

平整場地,清除雜物,遇淺水時,采用筑島方案。鋼護(hù)筒埋設(shè)后,頂部高出地面 0.3m,四周底部用50cm厚的粘土夯實(shí),以防護(hù)地面水滲入及滲漏泥漿,鋼護(hù)筒埋設(shè)頂面位置偏差 ＜5cm,斜度 ＜1%。

安置護(hù)筒時,護(hù)筒的內(nèi)徑宜比樁徑大 200～400mm,護(hù)筒中心豎直線應(yīng)與樁中心線重合。護(hù)筒宜高出地面 0.3m或水面 1.0～2.0m,其埋置深度應(yīng)控制在 2～4m,特殊情況應(yīng)加深以保證鉆孔和灌注混凝土的順利進(jìn)行。護(hù)筒連接處要求筒內(nèi)無突出物,應(yīng)耐拉、壓,不漏水。

2.3 鉆機(jī)就位及開挖泥漿池、沉淀池

鉆機(jī)就位前,應(yīng)對鉆孔各項(xiàng)準(zhǔn)備工作進(jìn)行檢查,鉆孔時按設(shè)計資料繪制地質(zhì)剖面圖,選用CZ-22A型反循環(huán)鉆機(jī)。鉆機(jī)底座用方木墊穩(wěn),以防鉆機(jī)在鉆孔時發(fā)生位移,保證成孔垂直度,鉆機(jī)就位后嚴(yán)格檢查鉆頭,糾正誤差,要求偏斜不超過 2cm。為充分利用泥漿使用率,防止泥漿污染環(huán)境,抽出的泥漿通過沉淀清碴排水后,重復(fù)使用。

2.4 護(hù)壁泥漿

選用優(yōu)質(zhì)粘土造漿護(hù)壁,向孔內(nèi)投放優(yōu)質(zhì)粘土利用鉆頭沖擊造漿,利用泥漿泵循環(huán)泥漿,并根據(jù)不同的地質(zhì)情況采用不同的泥漿比重,在一般地層中,泥漿相對密度在 1.2～1.25之間,在砂性土或砂層中,泥漿相對密度在 1.25～1.4之間。必要時,為改善泥漿質(zhì)量,摻入適量外加劑。

3 鉆孔樁施工

3.1 鉆孔

鉆孔作業(yè)應(yīng)分班連續(xù)進(jìn)行,填寫的鉆孔施工記錄,交接班時應(yīng)交待鉆進(jìn)情況及下一班應(yīng)注意事項(xiàng),應(yīng)經(jīng)常對鉆孔泥漿進(jìn)行檢測和試驗(yàn),不合要求時應(yīng)隨時改正,應(yīng)經(jīng)常注意地層變化,在地層變化處均應(yīng)撈取渣樣,判明后記入記錄表中并與地質(zhì)剖面圖核對。

3.2 成孔

一般成孔時泥漿比重保持在 1.03～1.10之間,成孔過程指派專人隨時測量泥漿指標(biāo)、孔深及鉆進(jìn)情況,并做好記錄,發(fā)現(xiàn)異常及時處理。成孔后用測孔器測量成孔垂直度,如不滿足要求,用鉆頭反復(fù)修正直到滿足為止。

3.3 清孔

當(dāng)鉆至設(shè)計孔底標(biāo)高后,準(zhǔn)確測定孔底標(biāo)高,經(jīng)檢查確認(rèn)后方可清孔;清孔采取換漿法進(jìn)行,利用泥漿泵進(jìn)行泥漿循環(huán),使孔內(nèi)沉碴、泥漿稠度降至設(shè)計值。清孔結(jié)束后再次測量孔底標(biāo)高,確認(rèn)無誤后方可拆除鉆頭,施工下道工序。

3.4 鋼筋籠制作及安裝

鋼筋籠根據(jù)樁長分節(jié),分段在鋼筋棚加工,鋼筋籠主筋接長采用雙面焊接,鋼筋籠主筋與加強(qiáng)箍筋間點(diǎn)焊焊接,以保證籠體的剛度。鋼筋保護(hù)層的設(shè)置利用在主筋上對稱焊鋼筋耳環(huán),每隔 2m布置一層,每層 4個。在吊點(diǎn)位置設(shè)置加強(qiáng)筋,在加強(qiáng)筋上加做十字交叉鋼筋來提高加強(qiáng)筋的剛度,以增強(qiáng)抗變形的能力,在鋼筋籠入井時,再將十字交叉筋割除。

鋼筋籠用 25t汽車吊裝,孔深小于 15m時鋼筋籠整體放入,孔深大于 15m時鋼筋籠在井口分節(jié)對接,鋼筋主筋采用對接焊接頭。鋼筋籠下放到位后,在孔口用鋼管固定,防止在灌注混凝土?xí)r籠體上浮。鋼筋籠底面高程控制在規(guī)定要求范圍內(nèi)。

3.5 安設(shè)導(dǎo)管

導(dǎo)管預(yù)先試拼、編號,并自下而上標(biāo)示尺度,按規(guī)定做水密、承壓和接頭抗拉試驗(yàn)。底節(jié)導(dǎo)管采用 4m長,其余導(dǎo)管為 2.5m/節(jié)。導(dǎo)管底部距孔底 25～40cm。必須滿足首批混凝土用量的要求(即首批混凝土入孔后,導(dǎo)管底部埋入混凝土面以下 1～1.5m),混凝土漏斗的容量據(jù)此設(shè)計。

3.6 灌注水下混凝土

一切準(zhǔn)備就緒,在灌注水下混凝土前再次測量孔深,以確定沉碴厚度,沉碴厚度不得超過規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),如超限,則須重新清孔。

注意控制第一盤料應(yīng)使導(dǎo)管埋管深度 2m以上,水下混凝土連續(xù)灌注,不得中斷,以防止混凝土凝固,造成事故。在灌注過程中,隨時測量混凝土面的高度以確定抽拔導(dǎo)管的時間,導(dǎo)管埋入混凝土面以下以 2～6m。混凝土面超灌至設(shè)計樁頂標(biāo)高以上 0.5～1.0m以便清除浮漿,確保樁頭混凝土質(zhì)量。

3.7 鉆孔樁質(zhì)量檢驗(yàn)與試驗(yàn)

混凝土灌注時,每根樁做混凝土檢查試件至少三組,基坑開挖完畢鑿除樁頭混凝土至設(shè)計標(biāo)高后,應(yīng)檢測鋼筋籠中心位置、保護(hù)層厚度是否滿足規(guī)范要求,樁頭混凝土是否密實(shí),需嵌入承臺或系梁內(nèi)的錨固鋼筋長度是否符合圖紙要求,對每一根樁均做無破損檢測,對樁的質(zhì)量做出檢驗(yàn)和評價。