干成孔旋挖樁施工技術(shù)在橋梁工程中的應(yīng)用

李高舉

(中交路建北方工程有限公司，北京 100010)

1 工程概況

廣西壯族自治區(qū)貴港至隆安高速公路C06工程起訖里程為K155+380～K167+146，線路總長(zhǎng)度達(dá)11.766 km，沿線一共經(jīng)過(guò)1縣1鎮(zhèn)4村。橋梁是本段施工的重要工程項(xiàng)目，共計(jì)8座，含六良特大橋、白馬香山河特大橋這兩座特大橋，涵洞與通道總量共計(jì)30道。土方工程作業(yè)量較大，初步估計(jì)填方量約為111.3萬(wàn)m3，挖方量約為131.8萬(wàn)m3。

2 干成孔旋挖樁施工的準(zhǔn)備工作

1)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘察資料，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)樁孔開挖方案。從實(shí)際應(yīng)用情況來(lái)看，樁間距偏小時(shí)易對(duì)鄰樁的正常使用帶來(lái)不利影響，為解決此問題，本工程靈活調(diào)整樁的間距，將該值設(shè)定為2.3 m。結(jié)合總體施工規(guī)模，將其劃分為多個(gè)區(qū)塊，為之分別適配1臺(tái)鉆機(jī)，遵循由左向右的操作順序，通過(guò)此方式依次完成干成孔旋挖樁施工作業(yè)，各區(qū)施工具有秩序性。引入跳挖的方法，目的在于避免對(duì)既有樁結(jié)構(gòu)的影響，混凝土施工耗時(shí)約8天。

2)以基礎(chǔ)邊坡實(shí)際情況為基本參考，結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)巖層情況，確定合適開挖深度，避免盲目開挖。

3)嚴(yán)格遵循混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，以此為指導(dǎo)展開配比試驗(yàn)，并通過(guò)檢測(cè)手段檢驗(yàn)混凝土性能，為灌注施工創(chuàng)造良好條件。

3 干成孔旋挖樁施工技術(shù)要點(diǎn)

旋挖樁干成孔施工工藝流程具體為：場(chǎng)地清理→測(cè)量放樁位→鋼護(hù)筒制造→鋼護(hù)筒埋設(shè)→校核護(hù)筒垂直度→振動(dòng)錘擊鋼護(hù)筒→鉆機(jī)安裝就位→鉆孔施工→檢孔、清孔。

3.1 測(cè)量與定位

為給施工作業(yè)提供可靠的指導(dǎo)，前期應(yīng)做好測(cè)量與定位工作[1]，具體為：利用全站儀確定樁中心，以設(shè)定好的樁位點(diǎn)為準(zhǔn)，于該處打300 mm深的木樁，隨后在該結(jié)構(gòu)上確定樁位中心，通過(guò)合適的措施保護(hù)設(shè)置好的標(biāo)記。結(jié)合現(xiàn)階段的道路橋梁工程實(shí)例，樁測(cè)量過(guò)程中較為典型的是樁芯坐標(biāo)的方式，實(shí)際操作中需要注意：①鉆孔深度約1 m；②調(diào)整鉆孔速度，約15圈/min；③調(diào)整鉆孔機(jī)的姿態(tài)，使其與樁坐標(biāo)相對(duì)齊。

3.2 鋼護(hù)筒埋設(shè)

護(hù)筒制作選擇的是鋼制材料，其具備自重小、施工效率高、密封性好等多重特點(diǎn)，且能夠有效控制施工成本。護(hù)筒埋置作業(yè)時(shí)的開口處理較為關(guān)鍵，埋設(shè)護(hù)筒時(shí)不可對(duì)泥漿的流動(dòng)造成不良影響，并適當(dāng)提高循環(huán)度，隨后再設(shè)置基坑，整個(gè)施工過(guò)程中要求護(hù)筒具有足夠的穩(wěn)定性。

結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件，設(shè)置了泥漿循環(huán)系統(tǒng)。以實(shí)際情況為準(zhǔn)，若現(xiàn)場(chǎng)以黏土居多的時(shí)候，較為可行的是鉆頭回轉(zhuǎn)的方式，達(dá)到不斷完善泥漿循環(huán)系統(tǒng)的效果。產(chǎn)生的泥漿壁壘應(yīng)具有穩(wěn)定性，其必須具有較好的粘合度，技術(shù)人員要做好對(duì)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的監(jiān)督與引導(dǎo)，嚴(yán)格執(zhí)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。共設(shè)置有三個(gè)泥漿池，彼此間互相輔助，為施工作業(yè)提供充足的泥漿。泥漿槽坡度應(yīng)控制在1/100內(nèi)，深度40～50 cm，寬度不超過(guò)50 cm，長(zhǎng)度至少達(dá)到15 m，施工中嚴(yán)格遵循上述提及的基礎(chǔ)參數(shù)要求，從而確保泥漿循環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

3.3 鉆孔施工

做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，為鉆孔作業(yè)創(chuàng)造良好條件[2]。將鉆機(jī)移動(dòng)至指定施工位置，無(wú)誤后即可鉆孔作業(yè)。鉆孔過(guò)程中，鉆機(jī)應(yīng)該始終維持穩(wěn)定的狀態(tài)，并以成孔要求為指導(dǎo)，靈活調(diào)整鉆機(jī)速度。若施工現(xiàn)場(chǎng)地層分布具有多樣化的特點(diǎn)，如鉆頭由硬地面向軟層過(guò)渡時(shí)，可以在原速度的基礎(chǔ)上適當(dāng)提升。有別于其他旋挖鉆孔技術(shù)的是，本文所提及的干成孔旋挖樁在工藝上更為特殊，在鉆頭的作用下實(shí)現(xiàn)對(duì)孔底原狀土的切削處理，使其成為均勻的條狀，隨后載入鉆斗并通過(guò)提升裝置將其轉(zhuǎn)移至地面。此方法的優(yōu)勢(shì)在于可有效降低對(duì)現(xiàn)場(chǎng)土層的影響，并且避免了漏斗現(xiàn)象。

各施工段所對(duì)應(yīng)的地質(zhì)條件存在差異，鉆孔成型時(shí)必須結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，靈活調(diào)整鉆孔方法。若現(xiàn)場(chǎng)的土層具有較好的穩(wěn)定性，此時(shí)對(duì)技術(shù)要求不高，以清水鉆進(jìn)工藝較為可行，可有效到達(dá)指定的深度；若為易發(fā)生坍塌事故的軟土層，此時(shí)在常規(guī)旋挖鉆孔的基礎(chǔ)上還需輔以泥漿護(hù)壁的方法，此舉可以提升孔壁的穩(wěn)定性。鉆孔成型后，需檢驗(yàn)施工結(jié)果，具體檢查內(nèi)容及其對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

表1 鉆孔成孔質(zhì)量相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

3.4 檢孔、清孔

經(jīng)過(guò)鉆進(jìn)成孔作業(yè)后，還要對(duì)實(shí)際成果與安全系數(shù)進(jìn)行檢驗(yàn)，以確保最終的施工質(zhì)量。終孔后，應(yīng)安排專員清孔作業(yè)，需檢查孔底沉渣的分布情況及實(shí)際深度，根據(jù)首次清孔作業(yè)的基本要求，可使用雙底板撈砂鉆斗。結(jié)束后安裝鋼筋籠，并再次組織清孔作業(yè)。由于鋼筋籠與聲測(cè)管的規(guī)格相對(duì)較大，為兼顧施工效率與現(xiàn)場(chǎng)安全性兩方面要求，可采取分段制作與安裝的方式。制得聲測(cè)管后，將其穩(wěn)定置于鋼筋籠內(nèi)部，向管內(nèi)注滿清水，目的在于檢驗(yàn)孔道是否存在滲漏現(xiàn)象。

3.5 鋼筋籠、聲測(cè)管安裝施工

完成孔道工程施工作業(yè)后，在指定的位置安放鋼筋，使其形成籠狀結(jié)構(gòu)，此過(guò)程中必須嚴(yán)格以設(shè)計(jì)圖紙為指導(dǎo)，施工人員在未經(jīng)許可的情況下不可私自更改[3]。結(jié)束安放作業(yè)后，技術(shù)部根據(jù)實(shí)際情況確定調(diào)整方案，施工中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)應(yīng)得到妥善的保存。安放時(shí)必須以創(chuàng)造安全施工環(huán)境為基本前提，鋼筋籠采取焊接的加固方法，要求焊接長(zhǎng)度至少達(dá)10 cm，并向鋼筋籠內(nèi)部安放聲測(cè)管。

3.6 混凝土灌注施工

根據(jù)公路橋梁施工情況，做好混凝土灌注施工的配套工作，選擇型號(hào)為300 mm的小短管，并輔以適量的鋼管，通過(guò)垂直導(dǎo)管法完成施工作業(yè)。施工前對(duì)導(dǎo)管逐一編號(hào)，后續(xù)施工中以該順序?yàn)闇?zhǔn)依次完成接頭抗拉試驗(yàn)等相關(guān)檢驗(yàn)工作。經(jīng)水壓水密試驗(yàn)后，評(píng)定該水壓與孔內(nèi)水壓的關(guān)系，若前者未達(dá)到后者的1.5倍，必須再次組織試驗(yàn)。

終孔作業(yè)時(shí)，要盡可能地提升混凝土澆筑速度，根據(jù)工程施工量，要求在4 h內(nèi)完成，且澆筑作業(yè)要具有連續(xù)性，非異常情況下不可中途暫停。施工人員應(yīng)確定導(dǎo)管埋深，通過(guò)測(cè)量的方式明確混凝土高度情況，并檢驗(yàn)孔底與導(dǎo)管底口間距，若存在偏差則要采取調(diào)整措施。關(guān)于樁頂標(biāo)高，該值以290 mm最為合適，實(shí)際標(biāo)高應(yīng)略微大于該值，確保在樁頭鑿除處理后該處的混凝土依然具有足夠的密實(shí)性。

4 干成孔旋挖樁施工成果分析

從工程經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，干成孔旋挖樁技術(shù)在多數(shù)橋梁工程中都具有適用性，在該技術(shù)的指導(dǎo)下，可以提升施工效率，創(chuàng)造高品質(zhì)橋梁工程，并能夠控制施工成本，整個(gè)施工過(guò)程安全可靠，符合現(xiàn)代化工程建設(shè)事業(yè)的基本要求，并且還有效控制了對(duì)環(huán)境的不良影響，因此還具有優(yōu)良的環(huán)保效益。

5 結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)橋梁建設(shè)力度不斷加大，在行業(yè)技術(shù)不斷成熟的背景下，加之機(jī)械化水平的提升，多數(shù)道路橋梁工程相繼采用了干成孔旋挖樁技術(shù)。同時(shí)，由于行業(yè)各相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步，干成孔旋挖樁技術(shù)也應(yīng)做到持續(xù)性的升級(jí)，作為一項(xiàng)較為新型的技術(shù)形式，其在后續(xù)依然有較大發(fā)展空間。實(shí)際工程項(xiàng)目中，應(yīng)從地質(zhì)條件出發(fā)，靈活調(diào)整工藝方法，采取質(zhì)量控制措施，將橋梁施工作業(yè)落實(shí)到位，為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供支持，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型與升級(jí)。

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