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摘要:本文對公路橋梁樁基嵌巖樁施工技術(shù)進行討論。首先分析了橋梁樁基具備的特點,其次以某項目實例為研究背景,分別從嵌巖樁的成孔設(shè)備選擇、樁基施工與檢測方面對該技術(shù)的應(yīng)用要點進行研究。同時對橋梁樁基產(chǎn)生夾層原因進行總結(jié),并且給出合理的控制方案,希望論述后,可以給同類工程提供借鑒。
關(guān)鍵詞:公路橋梁;樁基嵌巖樁;施工技術(shù)
1橋梁樁基特點
1.1嵌巖樁的特點
由于社會經(jīng)濟的推動,交通便利等條件,使道路車流量成倍增加,為了保證道路橋梁的承載能力,避免安全事故的發(fā)生,較為有效的解決辦法就是將橋梁樁的摩擦力合理增加,保證對于整體承載力在一定程度上能夠得到有效幫助。嵌巖樁主要是將基樁嵌入巖層當(dāng)中,在樁體受到一定壓力的同時,由于混凝土在樁體受壓力的發(fā)生形變同時使樁側(cè)摩阻力同時產(chǎn)生,由于受到壓力的作用,部分土體已經(jīng)不能保持原有位置,產(chǎn)生一定移動,加大摩擦力,當(dāng)摩擦力加大到一定程度上時,橋樁開始發(fā)生微小移動,在移動的同時,橋樁兩端也產(chǎn)生了一定摩擦力,阻止其發(fā)生位移[1]。
1.2嵌巖樁的荷載傳遞特點
嵌巖樁荷載力的大小主要由摩擦力決定,橋樁摩擦力主要由兩部分組成,一部分是由于重力使土體產(chǎn)生位移產(chǎn)生的樁側(cè)摩阻力,還有一部分使由于重量逐漸增加,整體受力部分由上至下將改變?yōu)闃抖耸芰?,使樁端產(chǎn)生摩阻力,承受荷載。嵌巖樁施工工藝是滿足公路橋梁穩(wěn)定性的有效施工手段,承載力主要由土體改變產(chǎn)生的摩擦力決定。嵌巖樁在進行承重時由于受到壓力,導(dǎo)致嵌巖樁上端的混凝土下移,在受到的擠壓增加后,混凝土下土體開始移動,移動的同時,嵌巖樁側(cè)摩阻力逐漸增加,在受到足夠大的壓力后,側(cè)摩阻力增加到無以復(fù)加后開始一定受力部位,將嵌巖樁的軸力擴散到樁端部分,從而樁端也產(chǎn)生了相應(yīng)摩阻力。
2工程實踐
2.1工程概況
在某施工項目中,其橋梁結(jié)構(gòu)是由3×16m的預(yù)應(yīng)力簡支空心板的連續(xù)橋面以及莊徑為1.4m、樁長度為12m的四柱墩,橋臺為樁徑為1.2m的肋式橋臺構(gòu)成,其設(shè)計要求為汽車—超20級,掛車—120,人群3.5kN/m2。其樁基設(shè)計形式為嵌巖樁,樁底標(biāo)高已知為66.189m,其地質(zhì)條件決定底部標(biāo)高,并進行材料范圍取值62.60~59.00m砂巖,72.10~62.60m為弱風(fēng)化砂巖,72.80~72.10m為強風(fēng)化砂巖,75.30~72.80m為全風(fēng)化砂巖,78.189~75.30m為亞粘土。
2.2嵌巖樁的成孔設(shè)備選擇
在進行嵌巖樁施工工藝時,需要用到較多成孔設(shè)備,主要是由于嵌巖樁的孔數(shù)較多,要求也較高,對于鉆孔的要求也各不相同。在進行鉆孔設(shè)備的區(qū)分時,可通過排渣方式進行歸類,排渣方式能夠分為正、反循環(huán);也可通過成孔設(shè)備的固定方式分為座樁式與座平臺式。在施工中較為常用的為平臺式氣帶反循環(huán)排渣成孔設(shè)備進行施工,由平臺式氣帶反循環(huán)排渣成孔設(shè)備所打出的孔不僅具有經(jīng)濟方便等優(yōu)點,在施工過程中,還不需要吊機等大型設(shè)備的輔助,并且能夠在排渣方面相比于其他成孔設(shè)備處理的更好。但平臺式氣帶反循環(huán)排渣成孔設(shè)備在成孔方面也具有不足,在施工過程中,斜孔的程控要求最大不能小于5:1的比例,且鉆桿極易偏離軸線。在實際施工過程中,很多施工單位的施工要求斜孔斜率小于5:1的比例。目前國內(nèi)斜孔鉆孔設(shè)備無法滿足施工要求。在設(shè)備選型上,仍需選用國外先進的鉆井設(shè)備。但由于德國wirth-b6、B12等型號鉆機價格昂貴,施工成本大大增加。我國在成孔設(shè)備的研究方面應(yīng)該進行有效提高,開發(fā)適合我國建筑應(yīng)用的斜孔鉆孔設(shè)備[2]。
2.3樁基施工與檢測
在進行樁基鉆孔前需要進行充分準(zhǔn)備,在施工前需要對施工現(xiàn)場地質(zhì)進行勘察和分析,保證其地質(zhì)條件滿足施工要求。在進行施工時應(yīng)該選擇濕度較低的天氣,才能夠使地下滲水量減少到最小。在進行混凝土樁灌注混凝土施工時,如果遇到陰雨天氣將會使孔壁滲水量增加,地下樁基將受到嚴(yán)重影響。為了保證滲水量降低到最小,灌注施工的工藝選擇一般會采用水下灌注混凝土作業(yè)方式,導(dǎo)致成樁后,其樁基不會受到損壞,并且利用超聲波儀器進行檢測,保證樁基無破損。如果檢測出樁底混凝土強度國體,需要及時對底部混凝土進行取樣分析,保證其抗壓強度符合建筑要求。
2.4產(chǎn)生夾層的原因
在檢測樁底混凝土強度過程中,如果產(chǎn)生強度過低的現(xiàn)象則說明,混凝土出現(xiàn)黃泥等軟土夾層現(xiàn)象。需要通過進一步的檢測,才能夠確定其缺陷產(chǎn)生的原因。經(jīng)過詳細分析,得出最終可能,在施工過程中,樁基成孔后,由于天氣濕度含量較小所以施工單位選擇了空氣灌注法成樁,但是由于天氣突變,所以臨時改為水下灌注混凝土法成樁。在對成孔進行清水灌注的同時,由于操作不當(dāng)將黃泥等雜質(zhì)混入其中使其在樁底沉淀。
3處理方案
由于其施工造作不當(dāng),造成樁底產(chǎn)生軟質(zhì)沉淀,軟質(zhì)沉淀的產(chǎn)生對樁基的承載力產(chǎn)生了極大影響。為了使施工質(zhì)量不受影響,對于其存在的問題應(yīng)該及時進行強度補救處理,樁基的補強處理主要是清除底部軟質(zhì)夾層,并注入水泥砂漿,保證其嵌巖樁的承受力不會受到影響。
3.1鉆芯成孔
在樁基處隨意位置鉆取直徑為10cm的孔,鉆孔的主要目的是方便將底部軟質(zhì)夾層進行清除,以及對夾層水泥砂漿的補強處理。
3.2清孔
在施工過程中,需要將樁頂?shù)碾s質(zhì)進行清除,在對孔中注滿清水,在將鋼管與空壓機進行連接,在鋼管端加2cm彎頭,保證在施工過程中能夠使鋼管在孔底濟寧橫向吹孔,在進行空壓機的開啟時,需要將鋼管慢慢深入樁底,進行吹孔,在吹孔的同時還需要進行壓實,保證樁基中存在的雜質(zhì)和殘渣被吹出[3]。
3.3制備砂漿
在進行砂漿制備的過程中,應(yīng)該選擇合適的砂漿進行攪拌,在砂漿的制作過程中,保證砂漿的和易性以及膨脹性。在控制混凝土的密實度的過程中,需要詳細進行材料比例的控制。水灰比需要掌握在0.4~0.45之間,在硅酸鹽水泥的使用上應(yīng)該選擇425#型號,在水泥砂漿中應(yīng)該添加適量膨脹劑以及減水劑,保證在水泥砂漿的制作中,沁水率保證在3%以下,攪拌后一定時間沁水率保持在2%以下。為保證水泥砂漿滿足各質(zhì)量要求,需要對完成的水泥砂漿進行檢測。
3.4壓漿
在孔內(nèi)底部放入壓降管后,開始對壓漿泵進行壓漿處理,由于壓力的影響,水泥漿將會從兩個孔壓出,砂漿將會先從位置較低的孔內(nèi)冒出,在第一個孔冒出砂漿后,需要將壓漿泵管邊壓邊拔,在另一個孔壓出砂漿前,應(yīng)該能夠保持一個穩(wěn)壓狀態(tài)。在壓漿泵停止工作后需要同時將兩個孔僅從封閉處理,在進行壓漿操作時應(yīng)該要連續(xù)進行,不能中斷,避免在此過程中產(chǎn)生氣泡。壓漿適宜溫度在5℃左右,壓漿時間也應(yīng)該合理控制,保證壓漿時間在45min內(nèi)才能夠發(fā)揮做好壓漿效果,時間過長容易造成風(fēng)干。
3.5施工安全
在進行施工時,要保證施工人員作業(yè)安全,在進行施工時應(yīng)該佩戴眼鏡和手套防止受傷。
4處理效果
在施工結(jié)束后,應(yīng)該在一周后及逆行聲波檢測,避免樁基受到破損不能被技術(shù)發(fā)現(xiàn)。
5施工注意事項
(1)在鉆孔過程中應(yīng)該注意設(shè)備垂直,并且能夠?qū)堅M行清理。(2)在進行孔內(nèi)清理時,需要將橫縱管進行沖洗,保證樁基殘渣無殘留,鉆孔的清理程度決定工程質(zhì)量。(3)在水泥砂漿的攪拌過程中,應(yīng)該適當(dāng)加入膨脹劑以及活性硅粉,增加粘性。(4)在壓漿時應(yīng)該掌握好舉例,避免混凝土出現(xiàn)斷層。
6結(jié)語
在我國公路橋梁施工過程中,應(yīng)該合理解決存在的問題,避免安全事故的發(fā)生,保證其質(zhì)量,才能夠更好的促進城市經(jīng)濟的健康發(fā)展。
參考文獻
[1]任紹軍.對市政橋梁樁基施工技術(shù)的分析[J].智能城市,2016(5).
[2]薛曉軍,王苗.公路橋梁樁基嵌巖樁的施工技術(shù)[J].技術(shù)與市場,2013(5):240.
[3]徐慧芹.鉆孔灌注樁施工技術(shù)在公路橋梁施工中的應(yīng)用分析[J].科學(xué)中國人,2017(5Z).
作者:胥家祥 單位:江蘇鎮(zhèn)江路橋工程有限公司