作者简介:崔适龙(1988—),男,本科,助理工程师,研究方向:公路工程。;
钻孔贯注桩具有成桩直径和桩长灵巧、单桩承载力大等优点,目前超高层建筑及大型桥梁工程在根本设计时,一样平常首选钻孔贯注桩为紧张的桩型[1,2,3,4],并常常采取超终年夜直径钻孔贯注桩(桩径大于800 mm,桩长超过60 m)。尤其在长江中下贱地区,地质条件以砂土和黏土及淤泥质土为主,持力层埋置很深,以是该桩型运用更为广泛。对付水下钻孔工况,其钻进过程中的地质条件繁芜,采取长护筒对不良地层进行隔离,可有效担保钻进垂直度和孔壁的稳定性,担保钻机钻进时的顺利成孔[5,6,7],因此,对长护筒在大直径超深钻孔贯注桩中的运用技能进行总结十分必要。
关于护筒在钻孔贯注桩方面的运用,已有相称多的专家学者进行了干系探索与研究。比如,董海明[8]基于舟山响礁门大桥的主墩为例,针对根本桩径达2.5 m的深水大直径钻孔贯注桩,采纳了深水打入式施工工艺,取得了成功运用。曾治平[9]依托某公路大桥工程,通过采取钢护筒外植筋做辅桩预固定钢护筒,较有针对性地办理了在裸岩河床的条件下,钢护筒底部筒口卷边与串浆的问题。而在地表盐渍土等堕落性土广泛分布的地区,焦刘圆等[10]设计采取了永久性钢护筒,担保构造物的耐久性,并阐述了永久性钢护筒的施工工艺。该文在古人研究的根本上,进一步以某大型桥梁的钻孔贯注桩施工为例,先容钢护筒的详细运用及把稳事变,可为类似工程供应一定的辅导。
1 工程概况某高速公路沿江段改建工程中的一特大桥全长2 275.96 m,由主桥和引桥组成。主桥梁体桥跨支配为(120+260+120)m=500 m,采取三孔一联钢-混凝土组合构造。该特大桥Z3主墩位置自上而下分别为细砂、淤泥质黏土、卵石、粉质黏土、卵石、强风化凝灰岩、中风化凝灰岩,中风化岩力学强度,高物理力学性子较好,可作桩端持力层。
由于在水下钻孔施工,该桥梁Z3主墩位置的钻孔贯注桩经剖析后采取泥浆护壁钻进成孔,鉴于其钻进过程中的地质条件繁芜,故采取长护筒对不良地层进行隔离,从而有效担保钻进垂直度和孔壁的稳定性,担保成孔的效率和质量。
2 长护筒的运用2.1 护筒长度选择长护筒在桥梁施工过程中埋设的高度并没有统一哀求,紧张根据工程施工现场的地质土层质量状况来确定,同时还需综合考虑地表高程、液化层范围以及地表的杂填土高度等成分。正式施工前,对施工现场的地表垃圾及杂土进行清理,避免涌现塌孔,担保成孔的质量。不同桩位处须要调度护筒长度时,应使护筒长度与成孔深度保持同比例变革。护筒一样平常为钢构造,壁厚10 mm,呈圆柱状,长度为4~10 m不等。考虑到该项目地面以下存在厚度10 m旁边的粉质黏土液化层,因此可选择10 m长的护筒,能有效避开液化层,担保成孔过程的安全性。其余,为担保护筒在液压振动锤的夹持和振动浸染下不发生变形,应对护筒的高下口采纳包边处理,从而起到一定的加强浸染。
2.2 长护筒紧张功能埋设长护筒的浸染,一方面是便于准确定位须要钻进的桩位,避免产生桩位定位偏差;另一方面,在确定好桩位进行钻孔时,长护筒还可固定桩孔的位置,避免孔口被地面的水流冲刷,提高桩孔内部的水压力,从而有效避免塌孔。其余,通过埋设长护筒,也可在成孔的过程中勾引钻头的方向,避免钻孔的平面位置涌现偏差。
2.3 护筒的制作护筒为钢构造,硬度和刚度都非常大,不随意马虎变形,能承受一定的压力。在桥梁施工过程中,常日会根据施工项目特点确定护筒的长度与厚度,两者一样平常成正比例关系,即护筒长度越长,厚度也会够厚。长度在4 m旁边的护筒厚度一样平常要在5 mm以上,如果根据成孔哀求需增加护筒长度至4 m以上时,则要采取至少6 mm厚的钢板进行制作。
护筒制作完成后,在每节护筒底部须要焊接一个加劲圈。加劲圈设置在护筒壁外,与护筒之间采取满焊形式。加劲圈钢板厚度与护筒钢板厚度同等,高度为300 mm,间隔护筒底部30 mm,与护筒底形成一个夹角,帮助护筒战胜土壤摩阻力,防止护筒受挤压变形。
2.4 护筒埋设要点为只管即便减少钢护筒之间在施打过程中相互扰动,钢护筒搭设顺序同桩基施工顺序。钢护筒顶面标高与施工平台高程相同,护筒中央的定位应保持与桩位同轴,两者实际成型定位偏差应少于80 mm,且护筒的埋设倾斜度低于1%。钢护筒采取平板车运抵现场,采取70 t履带吊机起吊,以DZJ-200型双卡振动打桩锤分节插打。钢护筒插打前,用全站仪放出个中心坐标位置,并采取钢导向框(如图1所示)进行导向,掌握中央偏差不大于80 mm。单节插打到位后,对个中心肠位复核后再进行接长,并通过全站仪对横桥向进行不雅观测,确认竖直度偏差在1%内后,再对称施焊。末了,当护筒底标高达到设计哀求且贯入度达到5 cm/min时,即认为钢护筒插打到位。
图1 钢护筒导向框 下载原图
在护筒埋设的位置确定好后,护筒周围须要用含水量充足的黏土进行回填固定,夯实护筒的根本,防止护筒在桩孔中扭捏,担保成孔的质量和稳固性。钢护筒全部施工完成后,两两之间分别用Ⅰ45b工字钢进行连接,以防塌孔时护筒沉落或偏斜。
3 桥梁钻孔贯注桩施工要点3.1 桩孔位置掌握桩孔的位置确定是全体钻孔贯注桩施工的关键。为担保桩孔位置的准确性和有效性,掌握桩孔位置时详细分为两个步骤,即桩孔位点的掌握和护筒的掌握。两个关键工序的履行质量直接影响着后续桥梁桩基施工的整体质量与定位精度,如施工过程中质量掌握不过关,产生的定位偏差超过设计与规范哀求值,则会导致不必要的返工,既延误工期,也一定程度上影响项目效益与质量。个中,桩位点放样的偏差应掌握在1 cm以内,成桩的偏差掌握在5 cm以内。
桩位点由专业设计职员经由丈量打算后,按其坐标数据进行现场放线。确定好桩位的坐标后,打入钢筋进行位置标记。经现场施工职员复核后,再进行护筒位置的丈量与确定。护筒施工质量掌握的关键在于掌握其垂直度,桩孔直径与护筒直径有一定的偏差(常日护筒内径比桩径大30 cm旁边),只有掌握好护筒的垂直度,才能担保其在桩孔内安装的稳定性。护筒埋设时同步检讨护筒外径与引出掌握点间的间隔,若超出5 cm的偏差掌握值,应采纳上拔护筒后再低频下沉的方法进行纠正。护筒埋设完成后由丈量职员对护筒的中央位置再次复核,担保护筒与桩位中央点间的定位偏差知足设计和安装哀求。详细掌握如图2所示。
图2 钢护筒定位及垂直度掌握 下载原图
3.2 垂直度的掌握要点由于该项目中的护筒埋设长度较长,故其垂直度掌握至关主要,否则会直接影响到成桩的质量以及钻孔事情的正常进行。在埋设护筒前,在桩孔的垂直方向上引设两个位置点,同时打算出两个点与护筒外壁之间的间隔;在护筒下沉埋设过程中,应及时校核护筒与两个定位点间的间隔,一旦创造超出设定的偏差值,就要中止连续下沉,拔起并重新调度护筒的垂直度后,再次进行埋设。
在护筒下沉时,也可以利用地质罗盘或者水平尺对垂直度进行实时丈量,丈量的频率保持在5 m一次。其余,下沉过程中,还可在护筒顶部外边缘的垂直方向设置4个吊点,并将吊锤挂设在四个吊点处,根据下沉过程中吊锤和护筒壁间的间隔变革,完成对护筒埋设的垂直度掌握。
4 长护筒施工存在的问题及预防方法4.1 长护筒埋设方面长护筒埋设完成后,一样平常需根据现场的环境特点对外壁采纳一定的防护方法。虽然前期已经勘察过施工场地的地下环境,但在护筒埋设下沉过程中仍应根据现场可能的地层变革采纳调度方法,从而担保护筒一次性下沉到位时,钻机可正常钻入。而护筒如果不能一次性打入,且其露在外部的高度不超过1 m时,在这个高度内钻机虽然可以正常事情,但是钻具高下的韶光会较长,成孔难度增加,也会延长施工的时长。如果护筒露在外部的高度超过1 m,则护筒下端地层极易涌现塌孔的征象,对此须要连续打入得当长度的短护筒,直至护筒安装到预定的标记位置。
4.2 护筒拔起的问题在浇筑混凝土完成1 h后即可将护筒拔起,分外情形下也不能超过混凝土初凝的韶光。如图3所示,在护筒拔起的过程中要把稳用振动锤振动,以此来减小护筒和桩孔土体之间的黏附力。长护筒的拔起速率应缓慢,不可过快,振动锤的减震弹簧不得完备处于压缩状态,以避免对护筒和振动锤造成破坏。同时,拔起过程中振动锤与护筒宜保持同一条竖直线的工况。
图3 护筒拔起示意图 下载原图
4.3 混凝土面低落的问题部分桥梁工程在混凝土浇筑成功后,桩基混凝土面会涌现低落情形,这是由于护筒霸占一部分空间,在拔起护筒后,其原来霸占的那部分空间被混凝土流动添补,继而造成混凝土面低落。在护筒拔出过程中,振动锤也会对周围的土层产生一定的振动浸染,导致土料之间产生一定空隙。为避免涌现混凝土面低落的情形,在护筒拔出后应该打算空隙体积,在混凝土达到哀求的浇筑高度时,宜额外再浇筑一定量的混凝土,使桩头长度超灌1~1.5 m旁边,用以添补护筒拔出后产生的空隙体积。
5 结语桥梁作为我国交通运输中超过不良地质条件的一种主要构筑物,其质量关系到交通运输者的生命安全。作为长期性的施工工程,桥梁成型质量是担保其稳定服役的主要环节。在桥梁施工过程中,钻孔贯注桩作为一种根本性的工艺方法,其技能水平的高低直接影响着桥梁的承载能力与构造稳定性。个中,针对桩基施工时遭遇的不良土质工况,长护筒作为事理大略、操作便捷的施工方法,对钻孔位置的精确定位及成桩质量担保发挥着巨大浸染。该文研究了长护筒在桥梁钻孔贯注桩施工技能中的详细运用,剖析长护筒长度选择、制作质量以及埋举动步伐工要点,可以为类似地质条件下的桥梁钻孔贯注桩施工供应借鉴。
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