鉆孔灌注樁基礎(chǔ)棧橋施工淺析

摘 要:鉆孔灌注樁由于其有承載力大、施工安全性好、對鄰近建筑物影響低等特點(diǎn)，已廣泛在建筑業(yè)及橋梁工程中使用。本文結(jié)合施工實例，對鉆孔灌注樁基礎(chǔ)棧橋的施工技術(shù)作淺析。

關(guān)鍵詞:鉆孔灌注樁 棧橋 施工技術(shù)

中圖分類號:U44文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1674-098X(2012)07(b)-0107-02

1 工程概況

某工程漁港一共有六座棧橋，分別是1#～6#棧橋。(3#棧橋138.5m×6m，4#棧橋135.5m×6m，5#棧橋137.1m×6m，6#棧橋134.3m×6m)，8個撐墩?？堪兜木趴绮捎莽?00mm鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，每個排架2根，排架間距為9.5m～10m;其余靠海打樁船能進(jìn)入的地方采用600mm×600mm預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土空心方樁。樁上為現(xiàn)澆橫梁，橫梁上擱置預(yù)制空心大板。接岸段總工程量如下:φ800水下灌注樁106根;岸上空心板預(yù)制及安裝348塊。

2 鉆孔灌注樁基礎(chǔ)棧橋施工

棧橋施工包括:鉆孔灌注樁平臺施工、鉆孔灌注樁施工、現(xiàn)澆橫梁施工、陸上預(yù)制空心板、陸上空心板安裝、現(xiàn)澆面層砼施工六分項工程。六座棧橋由東向西方向施工，每兩座為一個工作段，共分為三個工作段。下一個工作段的施工等上一個工作段的施工材料回收后再進(jìn)行。

2.1 鉆孔灌注樁平臺施工

平臺采用支撐在鋼管樁上的型鋼橫梁、縱梁、木板面層結(jié)構(gòu)，寬度6m，長度滿足各棧橋施工作業(yè)需要。同時搭設(shè)兩座平臺。搭設(shè)方法:用15～25t履帶吊機(jī)吊加30kW電動振動錘，由岸向海逐跨搭設(shè)。1#～6#棧橋的結(jié)構(gòu)形式基本相同，現(xiàn)以3#棧橋為例，說明其具體的施工方法。

(1)測量放線

首先要設(shè)定施工平臺的頂面標(biāo)高。3#引橋中最高的鉆孔灌注樁樁頂標(biāo)高為+2.50m，現(xiàn)澆橫梁的最高點(diǎn)為+3.85m，根據(jù)施工方便的原則，設(shè)定3#引橋的面標(biāo)高為+3.85m，設(shè)定此標(biāo)高是因為在鉆孔灌注樁以及現(xiàn)澆橫梁的施工中，需要有如履帶吊機(jī)及鉆孔樁機(jī)等機(jī)械在走動。實際測量時用經(jīng)緯儀定向，水準(zhǔn)儀控制標(biāo)高。

(2)沉鋼管樁

根據(jù)測量所放樣所定出的方向及位置，采用履帶吊機(jī)加電動震動錘從岸邊開始將10～12m長φ400鋼管樁沉入土中。用水準(zhǔn)儀控制，沉至設(shè)定的標(biāo)高時，檢查單樁的承載力是否能滿足施工荷載的要求，如不滿足，則接樁再打，滿足則進(jìn)行下一根樁的施工。

(3)槽鋼支架搭設(shè)及焊接

每一排鋼管樁上安放背靠背焊接起來的[20槽鋼橫梁，槽鋼與鋼管樁要緊密接觸，然后焊接，如接觸不平整還需在鋼管樁面上先焊接一塊鋼板再安放槽鋼橫梁，槽鋼橫梁長度為6～6.5m。橫梁焊接好后，在橫梁上按照0.75～1.0m的間距安裝[20槽鋼縱梁，縱梁與橫梁接觸點(diǎn)要電焊機(jī)焊接。在主要的干道上，縱梁要用2～3根槽鋼安裝。

(4)模板鋪設(shè)及欄桿焊接

整個支架成型以后，為了便于人員的行走和安全通過，在縱梁的面上鋪設(shè)50mm厚木板，在橫梁上焊接小鋼管及掛上安全網(wǎng)。每沉樁一跨，就安裝一跨的槽鋼支架，鋪攤一跨的厚木板，如此循環(huán)，直到滿足最離岸一根鉆孔灌注樁可以施工為止。到此，整個施工平臺的施工就算完成，在整個施工的過程中，測量人員要是始終控制好施工平臺施工的方向及標(biāo)高，防止位置的偏移。

2.2 鉆孔灌注樁施工

每座平臺上二臺鉆機(jī)，由海向陸逐跨施工，下鋼筋籠和澆注砼既可以用鉆機(jī)的起重設(shè)備，又可用吊機(jī)輔助作業(yè)。

(1)護(hù)筒埋設(shè)

鉆孔樁護(hù)筒采用3mm厚鋼板制作，高3～4m，直徑為設(shè)計樁徑+0.02m，護(hù)筒埋設(shè)高出樁頂60cm以上，并保證護(hù)筒底部低于淤泥層底標(biāo)高。鋼護(hù)筒采用震動錘震動埋設(shè)的施工方法，埋設(shè)要保持垂直，樁位鋼護(hù)筒中心與樁中心偏差不大于50mm，護(hù)筒斜度偏差小于1%。

(2)泥漿池設(shè)置

泥漿循環(huán)池布置根據(jù)現(xiàn)場施工場地情況，沿引橋兩側(cè)邊布置，由鋼板焊接形成，泥漿處理池由泥漿池和沉淀池組成，形成泥漿循環(huán)系統(tǒng)。因鉆孔灌注樁數(shù)量不多，鉆孔樁施工時，對沉淀池中沉渣及灌筑砼時溢出的廢棄泥漿及時用手推車運(yùn)至允許的棄土區(qū)，嚴(yán)防泥漿溢流污染海面。

(3)泥漿配制泥漿系統(tǒng)

根據(jù)每孔的實際量確定泥漿池及廢漿池的容量，采用每臺機(jī)用一個循環(huán)池，泥漿采用原土造漿，遇砂層等不良層時，加適當(dāng)膨潤土造漿。制備的泥漿應(yīng)滿足下述要求:粘度:一般地層16～22S，松散砂層19～28S。含砂率:新制泥漿小于4%，循環(huán)泥漿不大于8%。膠體率:不小于90%。pH值:8～10。比重:粘性土中，泥漿比重1.1～1.2kg/L，砂土和較厚的夾砂層為1.2～1.3，砂卵石層為1.3～1.5，清孔泥漿比重為1.15kg/L。

(4)成孔及清孔

采用TXB-1000A型回轉(zhuǎn)鉆機(jī)帶動籠式合金鉆頭成孔，在施工過程中，一座引橋采用兩臺鉆機(jī)，按先離岸后近岸的順序施工。鉆機(jī)安裝就位后，底座和頂端應(yīng)平穩(wěn)，不得產(chǎn)生位移。正式鉆進(jìn)前，先啟動泥漿泵，使之空轉(zhuǎn)一段時間，待泥漿輸入孔口一定數(shù)量后方可正式鉆進(jìn)。開始鉆進(jìn)時，應(yīng)控制進(jìn)尺速度及鉆壓，采用“低壓慢進(jìn)”措施，待鉆至護(hù)筒下1m后，再以正常速度鉆進(jìn)。成孔須一次完成，中間不能間斷施工作業(yè)，成孔完畢至灌注砼的間隔時間不能大于24小時。在成孔施工過程中應(yīng)勤測泥漿比重，并定期測定粘度、含砂量、膠體率和穩(wěn)定性，并應(yīng)經(jīng)常注意土層變化。鉆孔到設(shè)計深度后，應(yīng)對孔深、孔徑和孔形等進(jìn)行檢查，驗收合格后應(yīng)立即進(jìn)行清孔工作。

(5)鋼筋籠制作安裝

鋼筋籠制作在現(xiàn)場進(jìn)行，鋼筋籠成型后采用吊機(jī)配合載重汽車吊運(yùn)至相應(yīng)樁位進(jìn)行吊裝就位。

制作:鋼筋籠縱筋下料，應(yīng)按鋼筋籠大樣圖尺寸要求，駁接時焊口必須符合規(guī)范規(guī)定，應(yīng)按規(guī)范錯開。加勁箍筋焊接成閉合的圓箍，且應(yīng)設(shè)在縱向鋼筋的內(nèi)側(cè)，并與縱向鋼筋的交接點(diǎn)全部焊接牢固，以便其真正起到加勁鋼筋的作用，使鋼筋在運(yùn)吊中避免產(chǎn)生不可恢復(fù)的變形。螺旋箍在縱向鋼筋的外側(cè)，其焊接應(yīng)均勻，間隔距離符合設(shè)計和規(guī)范要求。鋼筋籠入孔后，應(yīng)按其保護(hù)層厚度要求調(diào)正固定，使其在灌注砼時，不移動不上浮。鋼筋籠制作的允許偏差應(yīng)滿足規(guī)范要求。

吊裝:吊裝鋼筋籠入孔時，不得碰撞孔壁。灌注砼時，應(yīng)采取措施，校正設(shè)計標(biāo)高固定鋼筋位置。為了便于運(yùn)吊和避免鋼筋籠產(chǎn)生較大的變形，鋼筋籠過長，可采取分段接駁的方式，上下節(jié)拼接時，主筋采用單面搭接焊，搭接長度為10d。

(6)砼灌注

采用自制的螺紋接頭法蘭導(dǎo)管澆筑水下砼。灌注水下砼是確保成樁質(zhì)量的關(guān)鍵工序，灌注前應(yīng)做好一切準(zhǔn)備工作，保證砼灌注連續(xù)緊湊地進(jìn)行。單樁砼灌注時間不應(yīng)超過6小時，上升速度不小于2m/h。砼灌注用導(dǎo)管直徑250mm，壁厚大于5mm，導(dǎo)管第一節(jié)管大于6m，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)長度2m。導(dǎo)管應(yīng)全部安裝在樁孔內(nèi)，安裝位置居中，導(dǎo)管底端距孔底0.3～0.5m。隔水塞用混凝土預(yù)制或袋裝砼，用鐵絲懸掛于導(dǎo)管內(nèi)。砼灌入前應(yīng)先在儲料斗內(nèi)灌入少量水泥砂漿，然后再灌注砼，等儲料斗內(nèi)初灌砼足量后，方可截斷隔水塞的導(dǎo)結(jié)鋼絲，將砼灌注孔底。砼初灌量應(yīng)能保證砼灌放后，導(dǎo)管埋入砼深度不少于1.0m。

砼灌注過程中導(dǎo)管應(yīng)始終埋在砼中，嚴(yán)格控制導(dǎo)管不能提出砼面。導(dǎo)管埋入砼面以下的深度保持在2～4m之間，最小埋入深度不得小于1m，最大埋入深度不大于6m。導(dǎo)管應(yīng)勤提勤拆，一次提留拆管不得超過6m。砼灌制中應(yīng)防止鋼筋上浮。砼實際灌注高度應(yīng)比設(shè)計樁頂標(biāo)高高出0.6m，以確保樁頂砼能符合設(shè)計強(qiáng)度要求。

2.3 現(xiàn)澆橫梁施工

緊跟樁基逐跨施工，利用平臺縱、橫梁懸吊底側(cè)模，人工手推車澆注砼。1#～6#棧橋的現(xiàn)澆橫梁一共有60根，其施工方法如下:

(1)在鉆孔灌注樁強(qiáng)度達(dá)到100%后，就可以進(jìn)行樁頭鑿除的施工，為保證樁頭鑿除完后樁頂?shù)捻艔?qiáng)度符合設(shè)計的要求，而且樁頭鑿除的工程數(shù)量不大，采取人工鑿除的施工方法，鑿除后的樁頂標(biāo)高以伸入橫梁5cm控制。(2)在樁頭鑿除及清洗完之后，可進(jìn)行橫梁模板的安裝。橫梁模板采用懸吊散拼的形式，直接計算橫梁的標(biāo)高及平面位置尺寸后，在鉆孔灌注樁施工平臺的縱梁上用[20槽鋼焊接現(xiàn)澆橫梁的立柱及底梁。支架焊接完成后先拼裝底板及側(cè)板，模板拼裝后要調(diào)整至規(guī)范允許的范圍內(nèi)，兩端的封頭板要等鋼筋綁扎完成后才能安裝。(3)鋼筋開料在岸邊的加工場地進(jìn)行，開料時嚴(yán)格按照施工圖紙施工，由于與鉆孔樁同時施工，為防止材料的混亂，開料后馬上做好標(biāo)示或用輕便運(yùn)輸工具運(yùn)往現(xiàn)場。(4)鋼筋綁扎通過驗收后，開始砼的澆注。由于現(xiàn)澆橫梁的砼方量不大，現(xiàn)澆橫梁砼的攪拌與陸上預(yù)制空心板統(tǒng)一安排，砼采用手推車運(yùn)至現(xiàn)場澆注，為保證砼的質(zhì)量，整個砼澆注過程中相關(guān)各工種要有人現(xiàn)場值班。現(xiàn)澆橫梁的砼強(qiáng)度達(dá)到75%后，橫梁的模板就可以拆除，每拆除完一根橫梁的模板后，履帶吊機(jī)配合震動錘開始回收該跨的施工材料。

2.4 引橋空心板預(yù)制

根據(jù)現(xiàn)場的地形及六座引橋的分布，5#～6#引橋與1#～4#引橋沒有施工道路相連，因此選用兩個施工場地作為空心板的預(yù)制，1#預(yù)制場地預(yù)制1#～4#引橋的空心板，2#預(yù)制場地預(yù)制5#～6#引橋的空心板。兩個預(yù)制場地都設(shè)于靠近道路的某個合適場地上。

由于預(yù)制構(gòu)件的數(shù)量較多，預(yù)制構(gòu)件的周轉(zhuǎn)期需要10d左右，為滿足施工的進(jìn)度要求，1#預(yù)制場地配置10條的生產(chǎn)線，每條生產(chǎn)線可施工4～5塊的空心板。2#預(yù)制場地的數(shù)量可以減半，每個預(yù)制場地配置有各自的鋼筋加工場、模板加工場及攪拌設(shè)備。空心板預(yù)制每天完成3～4塊，四個月內(nèi)全部完成。

2.5 陸上空心板安裝

所有陸上安裝的空心板都在陸上預(yù)制場地預(yù)制。在現(xiàn)澆橫梁及預(yù)制空心板的強(qiáng)度達(dá)到100%強(qiáng)度滿足設(shè)計要求后，即可進(jìn)行預(yù)制空心板安裝工作。由于重量最大的空心板約11.5t，安裝采用拼裝20t雙導(dǎo)梁式架橋機(jī)施工，配以龍門吊和運(yùn)梁平車，由岸向海逐跨安裝。

2.6 現(xiàn)澆面層砼施工

在整座引橋的空心板安裝完成后，開始進(jìn)行面層砼的澆注。施工的順序是由引橋端部向岸邊施工，具體的施工方法如下:

(1)先人工徹底清除空心板頂面的施工垃圾，鑿除松動混凝土、浮漿及各種油漬，然后采用高壓水沖洗主梁頂面，待安裝完鋼筋網(wǎng)后，再次用高壓水清洗干凈主梁頂面方可澆注混凝土。(2)首先對整個主梁頂面的實際標(biāo)高進(jìn)行全面的復(fù)測，以便采取措施，保證面板層厚度比較均勻一致，不小于設(shè)計厚度。測量定出模板安裝高度。(3)按照圖紙的規(guī)格和數(shù)量綁扎鋼筋，超過12m的鋼筋需要采取搭接的方法綁扎，搭接長度為35d。澆注混凝土前架設(shè)混凝土運(yùn)輸機(jī)具的通道，避免機(jī)具碾壓鋼筋網(wǎng)發(fā)生變形、變位，使鋼筋網(wǎng)位置始終保持在距引橋面有保護(hù)層的距離，并使其在假縫的地方要連續(xù)通過。(4)混凝土采用Ｃ30混凝土，由砼攪拌機(jī)拌制，手推車運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場澆筑，澆注混凝土前，對主空心板頂面淋水，在梁頂潮濕時澆混凝土:一是利于主梁于鋪裝混凝土緊密結(jié)合，二是對主梁降溫，降低混凝土水化熱減少混凝土收縮。尤其夏天，除對砂石淋水降溫外，避開酷暑時間而選擇在傍晚時候開始澆注混凝土，同時搭設(shè)好防雨遮蔭棚?；炷敛捎?0插入式振動棒與平板振動器交叉振搗密實。

3 結(jié)語

基礎(chǔ)工程是房屋及橋梁建設(shè)的重要部位，其質(zhì)量的優(yōu)劣將直接影響建筑的質(zhì)量及使用壽命。本文通過介紹鉆孔灌注樁施工方法，從鉆孔、清孔、鋼筋籠制作安裝、灌注水下混凝土等，以提高棧橋鉆孔灌注樁基礎(chǔ)的施工質(zhì)量。