嘉紹大橋超長鉆孔樁施工探討
2017-12-04
1 嘉紹大橋的基本情況
自從20世紀60年代開始，鉆孔灌注樁應用于我國的橋梁和港口的建筑基礎(chǔ)，鉆孔灌注樁已達150 m，最大樁徑3 m。目前有朝更大樁徑發(fā)展的趨勢。本文著重介紹目前國內(nèi)樁徑最大直徑—— 3.8 m鉆孔灌注樁施工工藝。
1.1 嘉紹大橋的工程概況
嘉興至紹興跨江公路通道嘉紹大橋第V合同段北岸水中區(qū)引橋的起止里程為K43+975～K46+425，K46+805～K48+975，全長共計4480 m，采用3.8 m單樁獨柱墩形式，共65個橋墩，左右兩幅布置，每墩一根，樁長約為110 m，均為摩擦樁，單樁鋼筋籠最大重量71.8 t，永久鋼護筒直徑4.1 m，底標高-35.0 m，頂面標高與樁頂標高一致，最大重量94.04 t，單樁混凝土最大方量1318.4 m3。
1.2 嘉紹大橋的施工條件
嘉紹大橋的施工條件：大橋址區(qū)地層上部為較厚的沉積物地層，泥質(zhì)粉砂巖、砂礫巖風化層，鉆孔樁樁尖處于密實的圓礫、卵石層。
嘉紹大橋的水文條件：大橋址區(qū)潮流為不規(guī)則半日淺海潮，水流方式為往復流。平均高潮位4 m，平均低潮位為-2.41 m，潮差6.41 m。
2 嘉紹大橋的施工方法
2.1 鋼護筒施工
根據(jù)嘉紹大橋現(xiàn)場的施工情況，以及其加工車間的設(shè)備起吊能力為基礎(chǔ)，將鋼護筒施工分為三節(jié)，具體為：底節(jié)長度為14 m，重約42.9 t，中節(jié)長度為14 m，重約38.47 t，頂節(jié)長度17.5 m，重約49.1 t。
2.2 鉆孔施工
根據(jù)樁徑、樁長及橋址區(qū)地層巖性，選用KTY4000型全液壓動力頭鉆機成孔。KTY4000鉆機采用動力頭旋轉(zhuǎn)鉆具，配備恒壓自動鉆進系統(tǒng)，使用壓縮空氣氣舉反循環(huán)排渣，適用于大口徑鉆孔樁施工，具有扭矩大、成孔質(zhì)量高的性能。
2.2.1 鉆孔施工各重點環(huán)節(jié)的控制
護筒內(nèi)外水頭差控制：大橋位處潮差較大，平均超過6 m，為防止塌孔，保持護筒內(nèi)水頭始終高于高潮位2.5 m以上的位置，根據(jù)情況通過向孔內(nèi)補充泥漿提高或者換漿排渣降低護筒內(nèi)水頭高度。
鉆孔垂直度的控制：鉆孔垂直度是一項至關(guān)重要的控制承載能力的指標，為了更好的保證此項指標的有效性，避免出現(xiàn)鉆孔傾斜的現(xiàn)象，在工程中必須把檢測鉆孔垂直度這項工作作為一項常規(guī)工作，安裝鉆桿穩(wěn)定器，并每日定時進行鉆盤水平度以及鉆桿垂直度的檢查，并隨時在鉆孔過程中注意校核鉆桿的垂直度，出現(xiàn)傾斜時立即糾正。在遇到地基不均勻等其他情況時，務必在施工前做好各項準備工作，保證鉆孔的垂直度。
2.2.2 成孔質(zhì)量檢測
換漿清孔使泥漿指標達到驗收標準后，拆除鉆機鉆桿，使用超聲波孔壁測定儀測量，檢查鉆孔樁的孔徑、孔深和傾斜度是否符合驗收標準。
2.3 鋼筋籠施工
鋼筋籠施工場地設(shè)置在生產(chǎn)區(qū)內(nèi)，在這個區(qū)域中，分別設(shè)置三條生產(chǎn)線以保障生產(chǎn)需要。采用長線施工的方法，需要現(xiàn)場配備兩臺26 m跨32 t龍門吊機。施工前對鋼筋籠加工場地面進行硬化處理，在處理好的地面上澆注胎?；A(chǔ)，基礎(chǔ)間距2.5 m，在胎膜基礎(chǔ)上安裝鋼結(jié)構(gòu)胎模，使用經(jīng)緯儀和水準儀控制其平面位置和高度。
2.4 混凝土灌注施工
混凝土灌注施工是非常關(guān)鍵的一到工序，首先要保證混凝土的質(zhì)量在合格的標準之下，其次要重視沉渣是否清除。在導管安裝后通過進行孔深測量值分析，來判斷沉渣厚度是否大于20 cm，如超過此項值就須進行第二次的清孔。二次清孔時是利用反循環(huán)進行的，高壓風管在導管內(nèi)和安裝了壓重型鋼的鋼絲繩捆綁，避免出現(xiàn)堵管現(xiàn)象出現(xiàn)，因此，沉渣利用反循環(huán)清孔能達到較好的效果，而且費用較低，簡單容易操作，效果還非常理想。
2.4.1 導管埋深控制
在混凝土灌注過程中，沿鉆孔樁四周應該設(shè)置四個主觀測點，定時測量混凝土面標高，導管埋深要求按4～6 m進行控制。導管的密封性在灌注過程中起到至關(guān)重要的作用，法蘭盤和螺栓連接在導管兩端，墊好橡皮圈避免漏水，在灌注前檢查導管的密封性，再次確保導管密封性好。
3 施工工藝實踐效果
首先，通過對已經(jīng)完成澆注的42根3.8m鉆孔灌注樁的客觀總結(jié)，成樁質(zhì)量檢測結(jié)果為Ⅰ類樁，樁身質(zhì)量良好，施工周期較短，完全符合國家要求和標準。
其次，施工中幾處細節(jié)的處理，節(jié)省了時間，大大提高了功效，保證了施工質(zhì)量。
第一，混凝土灌注時，30 m儲料斗的運用。大儲料斗的運用，不僅保證了拔球時混凝土儲備量，而且在正常灌注過程中，即使拆除導管，也可將閥門關(guān)上保證兩臺地泵不間斷輸送混凝土。大大縮短了灌注時間，確保12 h內(nèi)完成灌注任務。
第二，鋼筋籠安裝時，注意對聲測管和壓漿管的保護，且每下一節(jié)確保清水灌滿并能流通。既保證了順利初裂和樁底注漿要求，又利于成樁檢測。截止目前未出現(xiàn)一例因聲測管原因而導致初裂、壓降或成樁檢測困難的問題。
4 結(jié)語
伴隨著國家對基礎(chǔ)交通設(shè)施建設(shè)的越來越重視，更加先進的建筑技術(shù)會更多的應用到實際的工程當中，鉆孔灌注樁未來的發(fā)展趨勢也會越來越好，其操作簡便、價格合理、適應性強等優(yōu)點必然會更加廣泛的被應用于橋梁建設(shè)或者其他工程建設(shè)領(lǐng)域。因此，在未來鉆孔灌注樁的操作流程、工程質(zhì)量把關(guān)也會隨之越來越嚴格，這就要求我們在今后的施工過程中要更加注重實效，提高工程質(zhì)量，節(jié)約時間及成本，為國家和人民造福。
參考文獻
[1] JT/J041-2000，公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國標準出版社，2000.
[2] JT/G F80/1-2004，公路工程質(zhì)量檢驗評定標準[S].北京：中國標準出版社，2004.
[3] 嘉紹大橋?qū)Ｓ檬┕ぜ夹g(shù)規(guī)范[S].嘉紹跨江大橋工程建設(shè)指揮部，浙江省交通廳工程質(zhì)量監(jiān)督局，交通部公路科學研究院，2009，10.
[4] 嘉紹大橋?qū)ｍ椆こ藤|(zhì)量檢驗評定標準[S].嘉紹跨江大橋工程建設(shè)指揮部，浙江省交通廳工程質(zhì)量監(jiān)督局，交通部公路科學研究院，2009，10.
