深圳某橋梁水下樁基施工及事故處理措施研究

　　橋梁樁基施工不僅需要利用已有的先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，還需要豐富的施工經(jīng)驗(yàn)，對(duì)施工中出現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)進(jìn)行處理，以避免工程質(zhì)量事故的發(fā)生。大直徑?jīng)_鉆孔灌注樁因地質(zhì)適應(yīng)性強(qiáng)、承載力高、施工方便，為大中型橋梁基礎(chǔ)的首選形式。但其施工質(zhì)量受工程地質(zhì)條件、水下混凝土灌注工藝、現(xiàn)場(chǎng)管理等因素的影響，樁質(zhì)量離散性大，缺陷事故時(shí)有發(fā)生，工期及造價(jià)也因此較難控制。為保證工程的質(zhì)量，必須加強(qiáng)灌注樁施工現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制，嚴(yán)格執(zhí)行成樁后的樁身質(zhì)量檢測(cè)制度，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量事故應(yīng)及時(shí)采取有效方法進(jìn)行補(bǔ)救，確保工程萬(wàn)無(wú)一失。
　　1　工程概況
　　深圳某橋梁工程，主橋樁基為45m-55m的樁基礎(chǔ)，主橋樁基位于某河道，該河道永深約為6m～7m，該段地質(zhì)條件十分復(fù)雜，施工難度大。
　　2　準(zhǔn)備階段施工要點(diǎn)
　　2.1場(chǎng)地平整
　　場(chǎng)地位于旱地時(shí)，清除現(xiàn)場(chǎng)雜物，硬化場(chǎng)地。場(chǎng)地位于淺水時(shí)，采用筑島法(引橋)，場(chǎng)地位于深水時(shí)，采用鋼管樁施工平臺(tái)法(主橋)。平臺(tái)必須平整，連接牢固。
　　2.2樁健測(cè)量
　　在平整好的場(chǎng)地上測(cè)定樁位，用方木樁準(zhǔn)確標(biāo)識(shí)各樁位的中心及標(biāo)高，同時(shí)埋設(shè)護(hù)樁。護(hù)樁埋設(shè)方法：在樁中心向外大干樁徑50cm均勻分布三個(gè)并量出距離，護(hù)樁頂要與地面相平，并用砂漿固定牢固，做出明顯標(biāo)記。深水樁基的定位由鋼護(hù)筒定位架固定。
　　2.3埋設(shè)護(hù)筒
　　護(hù)筒采用鋼護(hù)筒，水上主墩鋼護(hù)筒用12mm厚鋼板卷制，在頂部和底部用12mm鋼板加固，直徑2.5m的鋼護(hù)筒用14mm厚鋼板卷制，其余則用10mm厚鋼板卷制。護(hù)筒內(nèi)徑大于鉆頭直徑20cm-40cm，護(hù)筒高視土質(zhì)而定，最小不小于2m。安置時(shí)，護(hù)筒頂高出地面30cm以上，高出最高施工水位或地下水位1.5m-2.0m。旱墩護(hù)筒周?chē)?0cm范圍內(nèi)黏土夯實(shí)，深度至護(hù)筒底，并用穩(wěn)定護(hù)筒內(nèi)水頭的措施。
　　2.4鉆孔泥漿
　　在開(kāi)鉆前，應(yīng)選擇和備足良好的造漿黏土或膨潤(rùn)土，科學(xué)選料配制，泥漿比重1.1～1.2，泥漿粘度一般地層為16Pa·s～22Pa·s。含砂率必須小于2％。鉆孔時(shí)泥漿需要不斷的循環(huán)和凈化，故在施工前應(yīng)對(duì)泥漿的循環(huán)和凈化做適當(dāng)布置，設(shè)置好制漿池、儲(chǔ)漿池、沉淀池，并用循環(huán)槽連接。廢棄泥漿根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況在橋旁設(shè)置一儲(chǔ)漿池，作為廢棄泥漿的傾倒場(chǎng)地。
　　3　鉆孔施工要點(diǎn)
　　施工機(jī)具就位前，必須認(rèn)真地進(jìn)行檢修，易損部件籌備足夠的備貨。對(duì)施工道路、用水管路、電力路線應(yīng)綜合考慮布置，以免相互影響，鉆機(jī)就位，必須使其底座支持平衡，支墊平衡，支墊物不要壓在護(hù)筒上。對(duì)于采用沖(抓)鉆具的鉆架必須用纜繩或斜撐予以加固?；匦D(zhuǎn)鉆機(jī)就位必須用水準(zhǔn)尺校核，保證鉆機(jī)起重滑輪、轉(zhuǎn)盤(pán)中心、護(hù)筒中心在一條垂直線上，偏差不得大于2cm。鉆進(jìn)過(guò)程中，必須每班次進(jìn)行對(duì)中核對(duì)，防止移位。
　　4　鋼筋制作和水下混凝土灌注施工要點(diǎn)
　　4.1鋼筋籠制作和吊裝就位
　　(1)鋼筋籠視其長(zhǎng)度采用整體預(yù)制或分節(jié)預(yù)制，鋼筋籠骨架應(yīng)具有足夠的剛度和穩(wěn)定性，以便運(yùn)送、吊裝和灌注混凝土?xí)r不致松散、變形。制作時(shí)每隔2m增設(shè)加固鋼筋一道，在骨架上端根據(jù)實(shí)際需要合理設(shè)置吊環(huán)。(2)在骨架主筋外側(cè)，將定位鋼筋焊接在骨架主筋上，數(shù)量每1.0m～1.5m一個(gè)，不少于4個(gè)，以控制保護(hù)層。(3)鋼筋籠分節(jié)起吊要及時(shí)、準(zhǔn)確就位，快速接長(zhǎng)至設(shè)計(jì)深度加以固定，待混凝土灌注完畢并初凝后方可解除鋼筋籠的固定設(shè)施。(4)在鋼筋籠就位前仍需檢查有無(wú)坍孔，以便及時(shí)采取措施。
　　4.2導(dǎo)管的設(shè)立
　　用裝有墊圈的法蘭盤(pán)連接管節(jié)，導(dǎo)管應(yīng)進(jìn)行水密、承壓和接頭抗拉試驗(yàn)。導(dǎo)管連接牢固，接頭封閉嚴(yán)密，上下成直線吊裝，位于井孔中央，并在混凝土灌注前進(jìn)行升降試驗(yàn)，防止導(dǎo)管卡住。
　　4.3二次清孔
　　導(dǎo)管安裝完畢后，再次檢測(cè)孔底沉渣，如沉渣厚度超過(guò)設(shè)計(jì)圖紙規(guī)定要求，可通過(guò)導(dǎo)管進(jìn)行二次清孔。
　　4.4灌注水下混凝土
　　(1)灌注混凝土是鉆孔施工的關(guān)鍵，灌注前應(yīng)探測(cè)孔底沉淀厚度，如大于設(shè)計(jì)厚度應(yīng)再次清孔，直到滿足要求為止。(2)混凝土采用自動(dòng)計(jì)量拌合站集中拌和，混凝土運(yùn)輸車(chē)運(yùn)送?；炷涟韬衔飸?yīng)檢查和易性，坍落度等指標(biāo)，水下灌注混凝土的坍落度采用18cm-22cm。(3)灌注要連續(xù)有序地進(jìn)行，盡可能縮短拆除導(dǎo)管的時(shí)間，當(dāng)導(dǎo)管內(nèi)混凝土不滿時(shí)，徐徐地灌注，防止在導(dǎo)管內(nèi)造成高壓空氣囊，使混凝土灌不下去或壓漏導(dǎo)管。
　　5　樁身質(zhì)量事故的補(bǔ)救方法
　　樁基施工中，因受諸多因素的影響，發(fā)生樁身混凝土嚴(yán)重離析甚至斷樁、樁底沉渣過(guò)厚等工程事故是在所難免的。如何可靠、快速、低耗地處理樁基質(zhì)量事故，直接影響到工程的質(zhì)量，工期及造價(jià)。鉆孔壓力注漿法處理樁身質(zhì)量事故有一定的優(yōu)越性。
　　5.1壓力注漿法處理樁身質(zhì)量事故的原理
　　漿體在壓力的作用下通過(guò)充填，滲透和擠密作用使樁身混凝土離析部位形成漿液與碎石的固結(jié)體，恢復(fù)和提高樁身混凝土的強(qiáng)度。對(duì)樁底注漿通過(guò)漿液對(duì)沉渣的置換、擠密和固結(jié)作用消除樁底沉渣對(duì)端承力的影響，并改善持力層的物理力學(xué)性能，恢復(fù)和提高持力層土體強(qiáng)度。
　　5.2壓力注漿施工要點(diǎn)
　　經(jīng)低應(yīng)變檢測(cè)有問(wèn)題的基樁，首先，對(duì)基樁進(jìn)行鉆孔取芯，確認(rèn)缺陷的位置及缺陷的程度，鉆孔孔徑為8cm，對(duì)于樁徑小于1m的樁一般只需鉆一個(gè)孔，大干1m的樁需鉆2～3個(gè)孔，以保證注漿的質(zhì)量。然后，埋設(shè)注漿管，注漿管直徑一般為2cm；開(kāi)始對(duì)缺陷部位或樁底進(jìn)行洗孔，目的是將其中的泥砂沖洗干凈，保證水泥漿滲透膠結(jié)良好，當(dāng)孔中冒水變清時(shí)，洗孔完畢，將孔上端封閉，并插上一根出氣管。注漿采用純水泥漿，水灰比為1：1至0.6：1，并添加高效減水劑。開(kāi)始注漿，水泥漿把孔中水趕出并從出氣孔冒出時(shí)，將出氣孔封閉，進(jìn)行高壓注漿。注漿過(guò)程中，以注漿量和注漿壓力進(jìn)行雙控，作好現(xiàn)場(chǎng)記錄。當(dāng)壓入足夠的量，注漿壓力達(dá)到3MPa～5MPa時(shí)，可終止注漿。
　　6　結(jié)語(yǔ)
　　樁基施工質(zhì)量關(guān)系到整個(gè)橋梁結(jié)構(gòu)的工程質(zhì)量，樁基施工過(guò)程中，遇到預(yù)想不到的難題也是不可避免的，這就需要工程師根據(jù)具體情況，及時(shí)采取有效的處理措施。對(duì)于樁基施工中經(jīng)常出現(xiàn)的施工質(zhì)量問(wèn)題必須在鉆孔過(guò)程中及水下混凝土灌注過(guò)程中予以防治，唯如此方能保質(zhì)保量地完成橋梁樁基的施工任