橋梁樁基雙護筒施工技術(shù)解析

文/陳劍俠

1 前言

雙護筒施工技術(shù)的效率比較高，可以縮短項目施工工期、降低項目施工成本。在橋梁工程的樁基施工作業(yè)階段，為了防止因雨季產(chǎn)生不利影響，工作人員需要做好整個項目施工階段的合理安排和管控，綜合分析各種情況，結(jié)合實際情況選擇雙護筒施工技術(shù)進行樁基施工。在工程開始前，組織專業(yè)人員勘察和分析現(xiàn)場地質(zhì)條件，了解周邊的自然生態(tài)環(huán)境，進而選擇最佳的項目實施方案，保證項目順利進行，切實提升工程的質(zhì)量水平。

2 項目實例

某橋梁工程全長1.34km，上部結(jié)構(gòu)屬于鋼筋混凝土空心板，下部結(jié)構(gòu)屬于樁式段及樁接蓋梁橋臺。該橋梁位于山區(qū)地勢險惡區(qū)域，施工條件不佳。為了滿足該工程施工進度、施工質(zhì)量要求，經(jīng)項目部商議后決定采用雙護筒技術(shù)對案例樁技術(shù)工程施工，具體操作如下。

3 橋梁樁基施工方案及其影響因素

橋梁工程的水中樁基實施環(huán)節(jié)，在確定項目實施方案時，應(yīng)該從下面幾點進行分析：首先，橋梁工程的質(zhì)量要求較高，應(yīng)保證河床以上的水中樁基完全滿足要求；其次，水上作業(yè)空間相對比較狹小，無法達到漿液循環(huán)排放的標(biāo)準(zhǔn)，需要選擇合適的循環(huán)水中泥漿方法，以此不會產(chǎn)生環(huán)境污染的問題；再次，混凝土澆筑施工作業(yè)后，不能及時進行鋼護筒的回收處理，需要結(jié)合成本管控措施優(yōu)化方案；最后，還要對橋梁工程施工作業(yè)進行全面控制。經(jīng)過上述各個方面因素的分析和研究，并考慮本次工程的具體情況，選擇確定如下的實施方案：現(xiàn)場作業(yè)平臺采用鋼管樁的方式制作，把外徑300cm、壁厚15cm 的鋼護筒制作成為外層護筒的結(jié)構(gòu)，而內(nèi)護筒則是選擇應(yīng)用外徑200cm、壁厚15mm 的鋼護筒制作而成，通過這兩層護筒開展成孔作業(yè)，然后應(yīng)用泵送混凝土方式進行澆筑作業(yè)[1]。

4 橋梁樁基雙護筒施工要點分析

本次橋梁項目在實施中，樁基部分采用的是雙護筒施工技術(shù)進行，其中最為重要的幾個環(huán)節(jié)如下所示：

4.1 搭設(shè)平臺

根據(jù)現(xiàn)場的施工需要采取螺旋縫鋼管閉口樁的結(jié)構(gòu)形式，然后進行平臺的搭設(shè)施工。此時，選擇的施工材料為壁厚12mm 的鋼管，橫橋向的間隔距離設(shè)定為6.5m、順橋向的間隔距離則設(shè)定為4.5m，然后應(yīng)用沖擊錘將準(zhǔn)備好的鋼管錘擊到河床下部4m 的位置上。根據(jù)現(xiàn)場實際情況確定鋼管的埋設(shè)深度，以達到承載性能的要求；同時，還要確保平面部位的偏差不會超過30mm，傾斜度為直徑的1%以內(nèi)。另外，在樁體的頂部還需要鋪設(shè)厚度為1cm 的鋼板，主要目的是分散應(yīng)力；然后鋪設(shè)工字鋼，形成縱梁結(jié)構(gòu)，焊接橫梁形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)；在表面鋪設(shè)模板，并在外部設(shè)置防護網(wǎng)，以保證施工的安全性。

4.2 埋設(shè)護筒

外護筒選擇直徑3m、壁厚15mm 的鋼管進行施工，為了確保汛期河水不會進入護筒內(nèi)部，需要確保其高出水位約3m 即可。水流會導(dǎo)致外護筒沉入后形成很大的作用力，極易造成結(jié)構(gòu)傾斜、偏移等嚴重的質(zhì)量問題，由此，工作人員可以通過在現(xiàn)場設(shè)置導(dǎo)向架的方式，應(yīng)用振動錘把導(dǎo)向架直接錘入河床部位，一般深入內(nèi)部約1.5m，能夠保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性合格。與此同時，埋設(shè)外護筒的結(jié)構(gòu)，按導(dǎo)向架分節(jié)段的方式將外護筒埋設(shè)到河床內(nèi)部，并錘擊到合理的位置上，再應(yīng)用焊接的方法進行連接，保證護筒與土層的摩擦力相對較小。此時，施工人員可以結(jié)合工作經(jīng)驗確定護筒埋設(shè)的深度。內(nèi)護筒直徑2m、壁厚為15mm，一般施工單位應(yīng)用鋼板卷制而成，可以分層兩節(jié)制作，采用焊接方式連接成為整體結(jié)構(gòu)。應(yīng)用安裝后的外護筒作為第一節(jié)導(dǎo)向架，應(yīng)用振動錘將其安裝到規(guī)定的位置上，深度要比外護筒淺0.5m 即可，但是頂部高度需比外護筒高約0.5m，這樣可以有效進行泥漿循環(huán)。另外，施工人員還要通過泥漿泵把各個位置上的雜物清除干凈，并按照施工工藝進行填筑施工[2]。

4.3 泥漿循環(huán)

在施工之后，內(nèi)護筒的頂部至少應(yīng)該比外護筒高30cm 左右，同時應(yīng)用CZ50-40 型沖擊鉆機鉆進作業(yè)，不能直接使河道內(nèi)排出漿液，應(yīng)該嚴格控制內(nèi)外護筒部件的間隙尺寸，保證泥漿循環(huán)順利進行。內(nèi)護筒中的泥漿直接排放到間隙內(nèi)，然后應(yīng)用泥漿泵進行循環(huán)處理。水、摻加劑、膨潤土是制作泥漿的主要施工材料，因為內(nèi)外水頭相差很小，可以加入一定量的外加劑增加泥漿密度，保證內(nèi)外水頭差符合要求。另外，在試配的同時進行調(diào)整，能夠保證配合比達到安全性的標(biāo)準(zhǔn)，漿液符合黏度以及穩(wěn)定性的要求。

4.4 鉆孔

鉆孔作業(yè)最好采用小沖程鉆孔設(shè)備，這樣就可以反復(fù)多次的沖擊作業(yè)，形成堅實度較高的孔壁結(jié)構(gòu)，不會在施工中發(fā)生塌孔的問題。鉆進過程中，施工人員應(yīng)要做好進尺控制工作，保證土層的每次進尺符合要求，同時還要隨時掌握和了解泥漿技術(shù)參數(shù)；成孔之后，及時清孔作業(yè)，然后進行鋼筋籠下放、混凝土灌注作業(yè)，保證各個施工工序順利進行，加快施工進度、縮短項目工期[3]。

4.5 回收護筒

混凝土灌注作業(yè)結(jié)束后，要立即拔除內(nèi)護筒，并且保證慢速、均勻。如果此時有難度，則應(yīng)該應(yīng)用鉆機和振動錘同時進行。拔除階段，隨時掌握和了解混凝土下沉的情況，如果下沉量很大，應(yīng)及時發(fā)現(xiàn)問題并采取必要的應(yīng)對措施，然后繼續(xù)拔除。內(nèi)護筒拔除后，頂部混凝土應(yīng)該高出設(shè)計尺寸約0.5m，并及時把松散沒有凝固的混凝土清理干凈；保證現(xiàn)場施工的樁體沒有發(fā)生斷樁的問題，在混凝土強度合格后才能把外護筒拔出。

5 橋梁樁基雙護筒施工的質(zhì)量控制

5.1 施工前的控制

首先，雙護筒施工技術(shù)主要是使橋梁樁基能夠在水下施工，同時施工人員在水上作業(yè)時也可以達到安全性的要求。首先，在施工現(xiàn)場配置足夠的安全設(shè)施，比如救生圈、救生服等，所有人員穿戴好救生服，并且在現(xiàn)場需要安裝必要的警示牌，避免有無關(guān)人員進入現(xiàn)場造成安全事故的發(fā)生；其次，水中樁基作業(yè)施工，要做好測量管控工作，其中最為重要的就是內(nèi)護筒定位；最后，在作業(yè)開始前，工作人員應(yīng)全面檢測樁位，應(yīng)用全站儀對位置做到精確控制，然后直接打入內(nèi)部，提升施工的準(zhǔn)確性，保證工程的質(zhì)量合格[4]。

另外，施工人員還應(yīng)保證水頭符合要求。雖然在設(shè)計方案中已經(jīng)充分考慮了水頭的控制方式，但是我們?nèi)砸崞鹱銐虻闹匾?。不管是鉆孔還是成孔，都要確保泥漿循環(huán)符合要求。如果在某些施工環(huán)節(jié)，比如鋼筋籠下放環(huán)節(jié)，無法達到泥漿循環(huán)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，就要在孔口進行補充水頭處理，保證項目在施工之后，內(nèi)護筒以及內(nèi)部泥漿的表面是平齊的效果。另外，還要做好泥漿指標(biāo)的控制工作。樁基要直接穿越砂層結(jié)構(gòu)，可以通過應(yīng)用鉆機的方式鉆入設(shè)計標(biāo)高的位置，然后做好泥漿指標(biāo)的控制工作，以此可以保證在之后的各個環(huán)節(jié)都不會引發(fā)塌孔的問題；同時，還可用二次清孔方式提高工程質(zhì)量。此時，要盡量減輕泥漿比重，一般在1.2 左右即可[5]。

5.2 內(nèi)、外護筒的隔離措施

5.2.1 成孔時，需要選擇應(yīng)用質(zhì)量水平高的黏土、膨潤土等材料，合理有效的處理泥漿護壁，以保證不會有塌孔問題。成孔環(huán)節(jié)，鉆機在護筒刃腳的部位上緩慢、循環(huán)地鉆進作業(yè)，能夠形成良好的護壁效果，從而避免發(fā)生穿孔等危害。

5.2.2 內(nèi)護筒在刃腳的部位上需要纏繞草繩，設(shè)計厚度尺寸為10cm；同時，在其頂部需要布置限位塊，避免發(fā)生上滑的問題。內(nèi)護筒插入深度增大，草繩的內(nèi)、外護筒聯(lián)系越發(fā)緊密，可以防止發(fā)生泥漿外滲的問題。

5.3 外護筒拔出措施

外護筒拔出的操作過程中，要保證樁身已經(jīng)達到成型的標(biāo)準(zhǔn)，并且有足夠的強度可以抗擊水流的沖擊影響。外護筒拔出前，需要在其外壁的表面焊接牛腿，并和平臺的千斤頂連接，逐步向上提升；在護筒達到松動的標(biāo)準(zhǔn)之后，應(yīng)用浮吊直接拔出。

6 結(jié)語

綜上所述，雙護筒施工技術(shù)在橋梁樁基施工中能夠保證工程的質(zhì)量合格，加強各個環(huán)節(jié)的管控，提高施工工藝質(zhì)量水平，確保各項技術(shù)參數(shù)合格。該技術(shù)具有工期短、效率高、工藝水平比較高等優(yōu)勢，可以徹底解決項目施工的問題；尤其是水深較大的情況下，可以產(chǎn)生非常好的效果，保證現(xiàn)場施工安全，提高橋梁工程的質(zhì)量水平。