大廣北高速公路大橋灌注樁施工質(zhì)量控制技術

/大廣北高速公路大橋灌注樁施工質(zhì)量限制技術劉昀，陳懷均（葛洲壩集團其次工程有限公司，四川，成都610091）摘要：本筆者重點對大廣北高速公路大橋灌注樁施工成孔、清孔、泵送混凝土的配制和灌注以及灌注中常見問題的處理等施工關鍵工藝作了論述。

關鍵詞：高速公路、灌注樁、質(zhì)量限制、施工技術1.工程概況大慶至廣州高速公路全線接受雙向四車道高速公路標準建設，計算行車速度接受100公里/小時，路基寬度26米。葛洲壩集團大廣北項目部第三合同段起點（K23+920）位于麻城市順河鎮(zhèn)安畈村朝陽寺東側，路途全長14.781112公里。有路基、橋涵、麻城互通和其它構造物工程等。重點工程為朝陽寺大橋、羅鋪停車區(qū)、麻順公路分別式立交、麻城互通的大橋灌注樁施工。2灌注樁施工技術2.1混凝土灌注樁施工技術測量定位接受J2經(jīng)偉儀測量定位樁基礎坐標。其誤差應滿足：2C值誤差不大于30"，垂直度盤指標誤差不大于１'。利用限制網(wǎng)軸線點或坐標點作限制點，用直角坐標法進行放樣，沿橋縱向樁位方向距離誤差不大于5mm。護筒標高接受S3型水準儀測定，其誤差不大于10mm。護筒制作及埋設護筒用6mm鋼板卷制而成，高2.0m，直徑1.7m，直徑誤差不超過10mm按施工進度要求及備用，護筒不少于3個。護筒埋深1.7m，頂端高出地面0.3m，以防止雜物入孔及沖擊鉆入孔時泥漿涌起。其埋設方法是：在樁位挖一圓坑，坑深比護筒預埋深多0.5m，直徑比護筒直徑大0.6m。在坑底填0.5m粘土并分層夯實。在坑底標出鉆孔中心位置，將護筒埋吊進坑內(nèi)并調(diào)正，在護筒四周對稱、勻整回填粘土分層夯實，填土時須監(jiān)測護筒中心位置和垂直度防移位，偏斜。鉆孔鉆孔機械為兩臺太原機械廠生產(chǎn)的C30型沖擊鉆，主要性能：電動機功率40KW，鉆具沖擊頻率：40次~50次/min。平整場地，精確測量軌道位置，鋪設沖擊鉆軌道，在軌道上適當位置將鉆機安裝就位，并閱歷收試機合格方可施鉆。鉆機施鉆時利用鋼絲繩帶動鉆頭沖擊裂開巖層，嚴格限制鉆孔偏斜率不大于0.4%。如遇含孤石、漂石地層或基巖面傾斜度較大時，鉆機偏斜率不應超過0.6%，孔位偏差不大于3cm。護筒埋設及鉆孔應用經(jīng)緯儀進行校正，其位置偏差為±3cm，垂直度偏差小于0.3%，橢圓度偏差小于2cm。限制泥漿的各項指標，沖擊鉆進時干脆投放粘土，以鉆錐將其沖擊成泥漿，粘性土塑性指數(shù)不大于25，其中小于0.0025mm粘土顆粒含量要大于50%。開孔時，確定要低錘勤擊，以防開成斜孔。鉆進時用十字鉆頭將巖石砸碎后，再用抽筒撈碴。十字鉆頭底部用硬質(zhì)耐磨塊加固。鉆孔時要限制各個階段的沖程和進尺，隨時限制垂直度、防止塌孔、漏漿、埋鉆、孔傾斜等事故發(fā)生。如發(fā)覺探頭石、地基軟硬不均等現(xiàn)象剛好處理。終孔后孔徑、孔深自檢合格應立刻清孔。清孔時接受撈渣筒撈渣。清孔泥漿比重限制在1.15～1.20之間。符合要求后進行成孔終驗。主要檢查項目(1)孔深：鉆孔前，用水準儀測定孔口護筒標高。并以此為基點，按設計要求的孔底標高及進入中風化基巖深度確定孔深。(2)孔徑：用孔徑儀測量，若出現(xiàn)縮徑現(xiàn)象應進行掃孔，直至符合設計要求。(3)孔底沉渣厚度：用重錘測量孔底沉渣厚度應≤20cm。確認各項均符合設計要求后，才允許灌注水下混凝土。3灌注樁鋼筋施工灌注樁的鋼筋籠按分段長度在廠內(nèi)加工制作，主筋接受3m設一個支架，各支架相互平行，圓心在同一軸線上。制作時先將下半圓主筋放在支架內(nèi)，然后按設計要求放置加強筋校正后和主筋點焊。加強筋和主筋應垂直度，灌注樁鋼筋籠的凈愛惜層為5cm。愛惜層設置是把寬5cm的扁鋼切割成10cm一段，側向焊在骨架主筋外側，間距4m一道每道4個，沿圓周對稱布置。在護筒上端臨時焊接定位筋，以確保鋼筋籠中心和樁位中心重合。鋼筋籠分節(jié)形成后運至已驗收合格的孔位處。鋼筋籠安裝時第一節(jié)鋼筋籠，用吊車將其緩緩放入孔位內(nèi)并留出工作高度，臨時卡托于孔口以便和其次節(jié)鋼筋籠搭接，第一節(jié)鋼筋籠和其次節(jié)的主筋用單面焊接，焊接長度按規(guī)范執(zhí)行。焊好后再將其次鋼筋籠緩緩下放以此類推，直到鋼筋籠達到設計標高。最上一節(jié)即孔口鋼筋籠就位后用4根型鋼將其和預制混凝土井圈連結堅實，以防止混凝土灌注過程中鋼筋骨架上浮及偏位等。4灌注樁混凝土施工灌注樁用混凝土由攪拌樓運至灌注孔位后進行二次攪拌，灌注入孔接受混凝土泵、漏斗、導管相結合的方法進行?；炷凉嘧⒌闹饕ぞ邽椋郝┒?、儲料斗、導管。導管是混凝土灌注的主要工具，接受外徑273mm，壁厚10mm的無縫鋼管，其管接頭按快速接頭加工，內(nèi)設兩道O型密封圈止水。導管定位接受20#槽鋼及20mm厚鋼板加工的活動反板式的支架定位板。導管在運用前需進行必要的試壓和接頭抗拉的試驗。漏斗容量為1.5m３，用δ=4mm厚鋼板加工制成。下端焊有快速接頭和導管連接；儲料斗容量為3m3，用于首批混凝土的灌注。5混凝土灌注前的質(zhì)量檢查鋼筋籠下放完成并定位進行灌注前的有關檢查：（1）孔底沉渣厚度;（2）鋼筋籠長度及頂部和底部標高等是否符合設計要求。檢查并確認均滿足設計要求后方可進行混凝土灌注。5.1混凝土原材料及協(xié)作比水泥必需有出廠合格證，并復檢合格。砂、石骨料：粗骨料為碎石，粒徑接受10mm-30mm規(guī)格，砂為優(yōu)質(zhì)中粗砂?；炷潦┕f(xié)作比見表1。表1灌注樁混凝土施工協(xié)作比表協(xié)作比水泥：砂：石子：水水灰比1：1.75：2.47：0.430.435.2混凝土灌注要計算每根樁的混凝土灌注量及灌注時間，首批混凝土灌注的數(shù)量必需能完全解除導管內(nèi)的水，使導管初次埋置深度大于1.0m且能填充導管底部的間隙。轉入正常灌注，應經(jīng)常觀測孔內(nèi)混凝土面的位置，剛好調(diào)整導管埋入深度，導管在混凝土灌注時，埋置深度限制在2.0～6.0m之間。最終樁頂混凝土面標高，應比設計標超群出0.8m以上，并立刻清除頂部浮漿。5.3灌注樁混凝土灌注初灌注量，要保證導管埋入混凝土中0.8m～1.3m，本項目混凝土初量不少于1.6m3當混凝土面接近孔頂時，嚴格限制最終一次灌注量，并保證頂面浮漿高度超過樁頂不少于800mm。5.4泥漿處理及廢漿排放鉆孔排出及灌注混凝土排出的泥漿，通過泥漿溝排到泥漿坑中，各施工鉆機施工排出的泥漿就近排放到泥漿坑中，好泥漿接著運用，沉渣撈出后用汽車運走至棄渣場。樁孔灌注完畢后在４h～６h用吊車將護筒拔出來清洗后周轉運用。6混凝土灌注過程中的事故預防和處理樁孔混凝土灌注過程中常發(fā)生導管進水和卡管事故，經(jīng)筆者對施工過程的視察并參考有關資料，對事故緣由進行了分析歸納。將若干事故的處理總結見表2：表2樁孔混凝土灌注過程中的事故緣由分析及處理方法事故名稱緣由分析處理方法特別留意導管進水1首批混凝土儲料不足或導管距孔底的間距過大，混凝土下落后，不能埋沒導管底口；可將導管提出孔外，把散落在孔底的混凝土用空氣吸泥機清除，重新插入導管灌注水下混凝土；為杜絕廢樁，最好的方法應有備用機械設備，做好各種準備。2導管接頭不嚴；3導管提升過快或測深錯誤，使導管底口脫離原混凝土面。提出導管，堵住導管口，再插入混凝土中1.5m左右，接著灌注混凝土，當漏斗和導管充溢混凝土后，微提升導管，使混凝土沖出導管口，再進行混凝土灌注?？ü?混凝土坍落度過小，流淌性差或拌和不勻整等；插入長鋼筋，用吊錘錘擊，沖擊導管內(nèi)的混凝土，或在導管上安裝附著式振動器使其下落；2導管內(nèi)混凝土不滿，有空氣后又接著灌注混凝土，使導管內(nèi)造成高壓空氣囊；3機械故障或其他緣由，使混凝土在導管內(nèi)停留時間過長形成卡管。在機械發(fā)生故障時，孔內(nèi)混凝土量較多，提升導管使導管內(nèi)的混凝土全部進入孔內(nèi)。此時，組織人員進行搶修，如未超過混凝土初凝時間，可按導管進水的處理方法處理，然后接著灌注。7混凝土灌注樁施工中的質(zhì)量限制為保證灌注樁混凝土施工的連續(xù)性提高成樁的質(zhì)量，每次混凝土灌注前，必需備足所需的各種材料、工具、設備。灌注過程中應分工明確，密切協(xié)作，統(tǒng)一指揮。對灌注混凝土時影響質(zhì)量的因素進行提前預防，杜絕出現(xiàn)缺陷樁或廢樁。導管運用前，要對其分節(jié)數(shù)量及拼接構造進行細致檢查，必需進行水密、承壓和接頭抗拉試驗，所用導管必需完全合格?；炷羺f(xié)作比經(jīng)過試配、試壓后報監(jiān)理工程師批準。攪拌站由專職試驗人員負責，嚴格限制混凝土的配比、和易性、坍落度及各種材料計量的精確性。首批混凝土灌入孔底后，立刻測定孔內(nèi)混凝土面的高度，計算出此時導管埋置深度。如符合要求即可灌注。每次灌注混凝土前，嚴格檢查各種機械，解除故障，在灌注過程中派修理人員在現(xiàn)場值班，一旦出現(xiàn)事故剛好搶修，并做好混凝土灌注記錄。8、結語鉆孔灌注樁質(zhì)量的好壞干脆影響整個橋梁的質(zhì)量平安,其質(zhì)量要嚴格限制。通過各方面的限制,經(jīng)檢測鉆孔樁質(zhì)量均符合有關技術規(guī)定,沒有一根斷樁、縮徑、樁孔偏斜等現(xiàn)象。通過施工實踐,筆者認為不但要保證鉆孔樁的施工質(zhì)量,還應加強現(xiàn)場管理人員的責任心,以防為主,對樁基各個施工環(huán)節(jié)要充分重視并