淺談軟土地基樁基施工應(yīng)該注意的問題
2013-12-11
在軟土地基上施工橋梁樁基是最容易發(fā)生樁基移位現(xiàn)象，有時樁基移位達(dá)到樁基直徑的一倍，導(dǎo)致樁基發(fā)生一定撓度的彎曲變形，而有時樁基經(jīng)低應(yīng)變動測報告后并沒有發(fā)生斷樁現(xiàn)象，但是變形后的橋梁樁基受力會發(fā)生根本性的改變，因此如何確定施工方法，控制施工順序是至關(guān)重要的。
一、案例概況：
下面是某市經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)主干道橋梁樁基施工概況：該橋梁地處經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)緯四路與經(jīng)二路交叉處，緯四路已經(jīng)建成，經(jīng)二路只是在規(guī)劃當(dāng)中，規(guī)劃當(dāng)中經(jīng)二路右側(cè)是一條廢棄了的小河，而本橋梁就是建在這條小河之上，橋梁設(shè)計(jì)三跨，每跨長度10米，橋梁寬度36米，橋墩樁14根，橋臺樁14根，兩邊人行道各分布兩根橋樁，車行道分布3根橋樁，橋墩樁設(shè)計(jì)深度65米，設(shè)計(jì)直徑1.2米，橋臺樁設(shè)計(jì)深度55米，設(shè)計(jì)直徑1.2米，橋后臺沿橋?qū)捲O(shè)計(jì)35米范圍的深層水泥攪拌樁，深層水泥攪拌樁在橋臺鉆孔樁外側(cè)先打18米的兩排，間距為1×1米，然后沿橋臺往后每退一排依次減0.5米至12米時不變，間距也是1×1米，地質(zhì)情況是從橋臺樁頂往下0~1為路基塊石，1~5米為粘土層，5~35米為淤泥層，35~50為粘土層，50~65為粘土沙土層。
本橋梁需要建在已經(jīng)建成的緯四路上，也就是說必須半封閉施工，樁基施工完后必須開挖緯四路路基至設(shè)計(jì)橋墩樁系梁底標(biāo)高，開挖土方外運(yùn)，滿足小河河水以后從橋底通過，設(shè)計(jì)圖紙要求在不撓動原地基土的情況下進(jìn)行土方開挖。
二、某公司采用的施工方法和施工順序
現(xiàn)在是某市政工程有限公司上報并經(jīng)監(jiān)理單位和建設(shè)單位同意的雙代號網(wǎng)絡(luò)施工順序，大致施工順序是這樣，先施工橋梁所有樁基（那時正值2003年材料漲價，甲方也為了減少索賠，甲方也以政策處理難為由，工期可以順延），然后等樁基達(dá)到齡期后，就開始大開挖土方，開挖至系梁底設(shè)計(jì)標(biāo)高，開挖深度平均4.2米，橋臺樁留在岸上鑿1米樁頭后接樁，然后鑿樁頭，進(jìn)行低應(yīng)變動測確定合格，接著開始了橋臺的深層水泥攪拌樁施工，深層水泥攪拌樁施工采用兩臺樁機(jī)分別從兩側(cè)向中間從橋臺處往后進(jìn)行施工。
三、采用這樣的施工方法產(chǎn)生的問題：
當(dāng)兩臺深層水泥攪拌樁機(jī)從兩側(cè)向中間施工完畢深層水泥攪拌樁時，所有橋臺鉆孔樁成弧線產(chǎn)生位移，兩端位移小，中間的樁產(chǎn)生的位移最大（位移是樁徑的一半），橋臺樁內(nèi)側(cè)的第一排橋墩樁也一樣成弧線產(chǎn)生一定的變形。
四、導(dǎo)致這種問題產(chǎn)生的原因：
1、水泥攪拌樁中攪拌好的水泥在凝固過程當(dāng)中會散發(fā)熱量，產(chǎn)生水平應(yīng)力，當(dāng)水泥攪拌樁依次從橋臺向后施工范圍達(dá)35米，且兩臺攪拌樁機(jī)又從兩側(cè)向中間靠攏，這樣形成“群樁效應(yīng)”，當(dāng)所有的水平應(yīng)力加起來向外面發(fā)散時，除相互抵消之外，鉆孔樁成了這些沒抵消的水平應(yīng)力的“發(fā)泄對象”，于是越處在中間的鉆孔樁受到“發(fā)泄”的力越大，產(chǎn)生水平位移也越大，鉆孔樁從中間往兩側(cè)依次產(chǎn)生的位移就越小。
2、另外本工程在施工深沉水泥攪拌樁之前進(jìn)行了土方大開挖，開挖深度達(dá)4.2米，擾亂的原地基，是處在岸上的鉆孔樁沒有來自里側(cè)了土體的水平抵擋應(yīng)力，一旦外側(cè)受水泥攪拌樁產(chǎn)生的水平應(yīng)力會迅速向里側(cè)產(chǎn)生位移。
五、如何防止該問題的產(chǎn)生：
從施工順序上控制
第一種施工順序是，首先施工完畢深層水泥攪拌樁，待深層水泥攪拌樁全部終凝完畢后再施工鉆孔樁，最后進(jìn)行開挖土方，土方開挖要求橋臺樁內(nèi)外兩側(cè)也要挖深至系梁頂標(biāo)高，以防止外側(cè)土應(yīng)力使橋臺樁產(chǎn)生位移。
第二種施工順序是，由于本橋梁橋臺為樁柱式橋臺，可以先施工鉆孔樁，再進(jìn)行開挖土方，土方開挖要求橋臺樁內(nèi)外兩側(cè)也要挖深至系梁頂標(biāo)高，以防止外側(cè)土應(yīng)力使橋臺樁產(chǎn)生位移。深層水泥攪拌樁待橋板安裝完畢后再施工，橋臺采用土工格柵設(shè)置柔性擋土墻來抵擋后臺的土水平應(yīng)力，深層水泥攪拌樁作為防止橋臺后方土層不均勻沉降。
六、該問題產(chǎn)生補(bǔ)救的一些措施
鉆孔樁發(fā)生位移后，應(yīng)該組織有資質(zhì)的實(shí)驗(yàn)單位對鉆孔樁進(jìn)行低應(yīng)變動測，如果結(jié)果沒有斷樁現(xiàn)象，那么可以用挖機(jī)從橋臺樁外側(cè)開挖土方，并把開挖的土方堆在橋臺樁的內(nèi)側(cè)，這樣來自外側(cè)的水平應(yīng)力就會減少，而堆在內(nèi)側(cè)的土方又產(chǎn)生向外的水平應(yīng)力把橋臺樁向外擠，導(dǎo)致鉆孔樁減少水平位移。在開挖土方時，應(yīng)該設(shè)置觀測點(diǎn)對樁位進(jìn)行觀測，以確定樁位回歸情況，當(dāng)所有樁回歸到設(shè)計(jì)偏差標(biāo)準(zhǔn)則停止往下開挖。
