大橋鉆孔灌注樁基礎(chǔ)工程施工技術(shù)分析

陳小勇

福建省百川建設(shè)發(fā)展有限公司，福建 廈門 361000

1 工程概況

連江縣琯頭鎮(zhèn)壺江大橋工程屬于縣道橋梁工程，其下部結(jié)構(gòu)采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，根據(jù)其跨度和地質(zhì)條件可以確定其具體的樁徑，而樁的類型包括柱狀、嵌巖樁等。該工程在鉆孔過程中主要采用沖擊鉆成孔，并使用優(yōu)質(zhì)水泥漿護(hù)壁，從而全面提升施工質(zhì)量。

2 主要施工方法

2.1 施工工藝流程

樁基礎(chǔ)主要采用鋼護(hù)筒來穿越卵石底層護(hù)壁，使用沖擊鉆+回旋鉆進(jìn)行成孔，并采用導(dǎo)管法來灌注水下混凝土。在對樁基礎(chǔ)進(jìn)行定位時，主要采用施工平臺定位的方法，而在埋設(shè)鋼護(hù)筒時主要采用導(dǎo)向架，并在施工平臺上和吊車進(jìn)行配合下方，并逐節(jié)進(jìn)行焊接。淤泥底層鋼護(hù)筒則采用振動錘振動的方式來進(jìn)行下壓埋設(shè)，對于卵石地層主要采用邊鉆孔邊下壓鋼護(hù)筒護(hù)壁成孔，將其上口在施工平臺上進(jìn)行固定，從而確保樁位的準(zhǔn)確性，保證鋼護(hù)筒的穩(wěn)固性。在施工平臺上可以使用鋼箱來做泥漿池，并設(shè)置振動篩，從而使鉆渣和泥漿相分離。將鉆渣使用汽車進(jìn)行清運(yùn)，而泥漿可以進(jìn)行循環(huán)使用。

2.2 鋼護(hù)筒施工分析

2.2.1 制作護(hù)筒和防腐處理

在鉆孔灌注樁的最外側(cè)，措施護(hù)筒的直徑可以達(dá)到2900mm，而外護(hù)筒的直徑則為2600mm，內(nèi)護(hù)筒的直徑則為2240mm，三個護(hù)筒的壁厚分別達(dá)到了14mm、24mm 以及20mm，而長度則為6m、50m 以及85m，其中外護(hù)筒需要穿過淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土層，而內(nèi)護(hù)筒則需要穿過粉質(zhì)黏土層。外護(hù)筒和內(nèi)護(hù)筒的實(shí)際長度需要根據(jù)工程橋址的相關(guān)地質(zhì)條件、施工經(jīng)驗(yàn)等進(jìn)行明確。而為了能夠有效保證鋼護(hù)筒在具體沉放時的精度以及鋼護(hù)筒的垂直度，需要將現(xiàn)場接長焊接施工進(jìn)行減少，同時對于內(nèi)護(hù)筒的長度組合也需要合理進(jìn)行設(shè)計(jì)，具體需要采用10、15、20 這樣的形式進(jìn)行組合。而針對外護(hù)筒需要對每節(jié)的規(guī)格進(jìn)行明確，具體采用20m/節(jié)和10m/節(jié)。

在對鋼護(hù)筒進(jìn)行制作的過程中，相關(guān)工藝選擇十分重要，可以采取焊接變形量相對較小的相關(guān)工藝，具體可以采用跳焊法或者分段退焊法。在具體焊接前，首先需要將待焊區(qū)域內(nèi)的鐵銹、油污、氧化鐵皮等相關(guān)有害物進(jìn)行清除，確保表面的平整性，并露出金屬光澤。為了避免護(hù)筒插打時出現(xiàn)卷邊和變形等問題，需要在護(hù)筒的底部合理設(shè)置相關(guān)的加強(qiáng)環(huán)，其寬度為50cm，厚度為20mm，同時還需要在頂部設(shè)置相應(yīng)的預(yù)留孔，并要安裝長度為35cm、寬度為35cm、厚度為20mm 的加強(qiáng)板［1］。

內(nèi)護(hù)筒的主要材質(zhì)采用Q345B，而內(nèi)護(hù)筒外壁從樁頂為0 的位置依次向下，20m 范圍內(nèi)需要有效進(jìn)行防腐處理。在進(jìn)行防腐蝕，可以使用環(huán)氧重防腐涂層，其使用年限設(shè)計(jì)為20年，厚度需要大于1.50mm。外護(hù)筒的材質(zhì)主要采用Q345B，其內(nèi)外壁從樁頂向下的20m的范圍內(nèi)需要有效開展防腐處理工作，并對環(huán)氧重防腐蝕涂層進(jìn)行應(yīng)用，在使用年限上需要設(shè)計(jì)為5 年，同時在厚度方面也需要能夠超過0.50mm。

安裝措施護(hù)筒可以使孔壁的穩(wěn)定性得到有效提高，并避免出現(xiàn)塌陷現(xiàn)象，同時還能夠?qū)⒌乇硭綦x，有效保護(hù)孔口，從而有效固定樁孔位置，使鉆頭的鉆進(jìn)方向能夠得到指引。外護(hù)桶在具體使用時，可以防止海堤發(fā)生滑移等現(xiàn)象，同時還能夠推進(jìn)鉆孔樁的樁體，使其產(chǎn)生相應(yīng)的受力。內(nèi)護(hù)筒可以避免在實(shí)際鉆進(jìn)過程當(dāng)中發(fā)生相關(guān)的打孔問題，而在樁基施工結(jié)束后，需要保留措施護(hù)筒、外護(hù)筒以及內(nèi)護(hù)筒。其中針對內(nèi)護(hù)筒，其頂面需要能夠達(dá)到橫梁50mm 的位置處，而其和外護(hù)筒之間還要保留一定的空隙，從而進(jìn)行相應(yīng)的充水處理，或者向其中填充柔性材料。外護(hù)筒需要確保能夠和內(nèi)護(hù)筒的海側(cè)位壁有效貼合，三道鋼護(hù)筒的實(shí)際應(yīng)用位置，如下圖所示。

圖1 三道鋼護(hù)筒相對位置示意

2.2.2 護(hù)筒對接

在將護(hù)筒進(jìn)行對接時，需要在底節(jié)護(hù)筒的頂端位置，對相關(guān)的定位板塊進(jìn)行焊接，并對下一級鋼護(hù)筒進(jìn)行起吊，從而下落松溝，使其和底節(jié)護(hù)筒能夠充分保持對位，合理調(diào)整護(hù)筒的接口錯縫和傾斜度之后，再開展相關(guān)焊接處理。在進(jìn)行焊接時，電弧不能對焊縫以外的焊材產(chǎn)生擦傷，而且需要事先進(jìn)行烘干，不能直接在母材上進(jìn)行引弧。每一層焊接結(jié)束后，應(yīng)該清除掉焊皮和焊渣，同時還需要對焊縫外觀進(jìn)行檢查，確保無氣孔和夾渣后開始對第二層進(jìn)行焊接。在對接輔助鋼護(hù)筒時，需要在其四周設(shè)置相應(yīng)的楔形鋼板，厚度為20mm，將這些鋼板作為具體的導(dǎo)向塊。

2.2.3 護(hù)筒接縫焊接

在對護(hù)筒進(jìn)行埋設(shè)時，需要有效處理對接和加高等過程，同時還應(yīng)應(yīng)用V 型單邊坡口。具體來說，上節(jié)鋼護(hù)筒的坡口位置角度應(yīng)該為45°，而下節(jié)鋼護(hù)筒不需要對坡口進(jìn)行設(shè)置。具體來說，相關(guān)施工人員可以對履帶進(jìn)行應(yīng)用，吊起上節(jié)護(hù)筒，之后再使用楔形導(dǎo)向塊，從而對接上下兩節(jié)護(hù)筒。當(dāng)相關(guān)施工作業(yè)完成之后需要將護(hù)筒進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而對接鋼護(hù)筒，并保證平齊。在進(jìn)行對接前，首先要有效清除掉上下節(jié)護(hù)筒在對接位置上的油污以及鐵銹等具體雜志，使焊口位置能夠保持充足的整潔度和干凈度。在進(jìn)行相關(guān)焊接操作時，需要至少3 名焊工，對整體工作采取分段進(jìn)行的方式，焊接主要采用二氧化碳?xì)獗：?，具體可以分為4 層進(jìn)行焊接，每一次進(jìn)行焊接的厚度大約維持在6mm 左右。同時，需要針對每層焊縫進(jìn)行具體施焊，后一名焊接工人需要能夠?qū)⑶耙幻附庸と肆粝碌暮缚p蓋住，其大小約為3～5mm。在完成第1層焊接后，需要清除焊皮和焊渣，同時還需要有效檢查是否存在氣孔夾渣或者漏焊等情況。一旦存在，相關(guān)施工人員需要使用角磨機(jī)對其進(jìn)行有效打磨，必要時可以進(jìn)行補(bǔ)焊。在對前一層焊縫進(jìn)行檢查時，確認(rèn)合格后方可進(jìn)行后續(xù)操作，并要錯開兩層焊縫之間的交叉位置［2］。

為了能夠增強(qiáng)焊縫強(qiáng)度和抗剪能力，需要焊接鋼板，厚度則需要達(dá)到16mm，在每一道焊縫焊接鋼板的數(shù)量為6 塊。

2.2.4 護(hù)筒沉放

根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行分析，施工人員可以采取相應(yīng)的方式開展鉆孔操作，具體可以將沖擊鉆機(jī)和回旋鉆機(jī)進(jìn)行組合。首先對沖擊鉆機(jī)進(jìn)行使用，之后仍然對沖擊鉆進(jìn)行使用，當(dāng)其穿過海堤拋石層，厚度約為17cm厚，可以將外護(hù)筒進(jìn)行沉放并埋設(shè)。在完成此步驟后，則可以將內(nèi)護(hù)筒進(jìn)行沉放，而此過程需要憑借內(nèi)護(hù)筒自重進(jìn)行下沉，輔助振動錘。沉放結(jié)束后，再使用回旋鉆機(jī)一直到終孔。

2.3 成孔工藝

在樁位處有著6～17m 厚的拋石層，需要進(jìn)行穿石成孔，首先使用沖擊鉆進(jìn)行沖孔，在就位后施工人員需要進(jìn)行精平，對齊沖擊錘和護(hù)筒中心之后，首先使用沖擊鉆鉆頭，并埋設(shè)外護(hù)筒，低錘密擊，錘的高度為0.4～0.6m，在此過程當(dāng)中需要造漿護(hù)壁。并要有效控制泥漿比重防止發(fā)生塌孔。沉淀池可以使用一厘米厚鋼板進(jìn)行焊制，其主要為槽型結(jié)構(gòu)，長寬高分別為6m、2.2m 和2m。在鉆進(jìn)過程當(dāng)中，如果石質(zhì)地層較深，需要對滾刀牙輪鉆頭進(jìn)行使用。

3 結(jié)束語

綜上所述，在橋梁鉆孔灌注樁基礎(chǔ)施工過程當(dāng)中，由于其工程具有隱蔽性，而且相關(guān)施工工藝十分復(fù)雜，因此也容易在具體施工中受到相關(guān)因素的影響，進(jìn)而降低其施工質(zhì)量，基于此通過具體的檢測后發(fā)現(xiàn)其基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量得到了有效的控制，在經(jīng)過工程驗(yàn)收后確認(rèn)其滿足具體的施工要求。