[12-11 16:59:19] 来源:http://www.tmgc8.com 桥梁工程 阅读:3808次
摘要:本文针对深水桥梁基础施工中大直径钻孔桩出现断桩问题时的技术处理,结合工程实例,给出了处理方案。实践表明,该技术方案具有先进性和实用性,值得工程方面出现此类问题时借鉴应用。
关键词:深水;断桩;处理
1、工程概况
习均大桥位于湖北省丹江口市习家店镇封沟村,横跨汉江,是南水北调中线工程丹江口水库库区的移民规划工程,也是把丹江口库区江北和江南连为一体的交通路网骨干工程。桥梁基础为钻孔灌注桩,每墩7根桩,共35根桩,桩基直径2m,均属于端承桩,桩长46m~54m不等,施工水深最深47.6m。汉江河谷流向与岩层走向接近正交,为横向谷,河谷形态呈不对称“U”字型,而且河床底岩面斜坡坡度很大,桥墩处主要为中元古界变质岩,扬子期岩浆岩岩脉穿插其间,地质情况复杂。
2、钻孔桩施工方案概述
本工程深水钻孔桩施工采用安装水上固定式施工平台,在施工平台上插打φ2.3m钢护筒后摆放钻机进行钻孔,根据地质情况选取CJF-20冲击钻机作为钻孔设备进行钻孔,反循环清孔,船舶运输混凝土罐至墩位处浇注水下混凝土进行施工。
3、断桩状况
4#墩属于深水中墩之一,4#墩7#桩设计桩长54m,钢护筒插打至河床以下17.618m,水封混凝土已经灌注128.8m3,灌注到到31.153m长度时,由于一些原因导致水封混凝土无法继续进行,造成断桩。
4断桩处理对策
4.1 确定处理方案
针对丹江口水库库区地质特点和水位变化情况,钻孔难度非常大,要克服钻孔桩施工中的许多难题,另外考虑到桩径较大和交通问题,外进材料运输十分不便,处理不当都会延误工期和造成施工成本的大额外增加,给施工方带来巨大经济损失。结合本工程中4#墩7#桩出现的断桩情况和地质特点及钻孔工艺,确保工程质量的前提下,从工程技术角度着手,我们决定采用接桩的方法处理完成该钻孔桩的施工,制定周密完善的工艺和方案,并上报报设计院和监理工程师批准。
4.2 实施处理方案
4.2.1 将大钢护筒套于原钢护筒外侧
制作直径φ2.6m的钢护筒,必须确保钢护筒的平整度和椭圆度,平整度:沿直径方向(8.13m范围内)≤5mm,椭圆度:(两端任意相互垂直方向直径之差)≤20mm,钢护筒底节设置加劲环板,并用橡胶带粘贴于底节加劲板与原φ2.3m钢护筒外壁之间的缝隙以堵漏,将钢护筒插入河床淤泥层合适深度为止。各节护筒拼接要顺直且焊缝密封性好,根据水压力计算钢护筒外每隔一定间距设置加劲环。将外套直径φ2.6m钢护筒与原直径φ2.3m钢护筒之间抄死,确保外套钢护筒顶端与原钢护筒可靠固定。
4.2.2 两钢护筒之间封底
在两钢护筒之间采用M20水泥浆压浆围圈封底,水泥浆围圈高度为3.5m,水泥浆中可酌情添加微膨胀剂以防止水泥浆收缩,确保水封封底不渗水。M20水泥浆也可以采用用C20水下混凝土,但要确保水下混凝土具有足够的流动性已达到良好的封底效果,这里主要考虑外套钢护筒与原钢护筒之间的净间距只有0.15m,不便于灌注水下混凝土,如果外套钢护筒直径制作大一些就可以采用C20水下混凝土封底,但是这样又增加了钢护筒的制作和拼接工程量反而不经济。故在两钢护筒之间采用了M20水泥浆压浆围圈封底。
4.2.3 抽出两护筒内的水
待封底水泥浆围圈强度达到设计强度的80﹪以上时,护筒内才能往外抽水,抽水时必须将两钢护筒之间和原φ2.3m钢护筒内的水同时抽出,确保两钢护筒之间水位与原φ2.3m钢护筒内的水位高差不大于3.5m,以防止原φ2.3m钢护筒受到过大水压力而产生变形。
4.2.4 凿除原钻孔桩顶面浮浆
两钢护筒内抽水完成以后,人工凿除原钻孔桩水封过程中顶面的浮浆层,为了不影响桩基承载力,原钻孔桩水封混凝土浮浆层必须凿除干净,且务必凿除到新鲜混凝土面为准。
4.2.5 浇注需接桩部分混凝土
浇注混凝土前必须清除原φ2.3m钢护筒内壁和钢筋笼上的杂物,同时清除原桩顶的混凝土凿除的残渣。下放导管,浇注同强度等级混凝土,采用机械振捣使混凝土密实,注意这时的导管起到串筒导流的作用,不能将导管底口埋入到混凝土里,此时的混凝土拌合物不是水封时的自密实混凝土了,坍落度小一些应,宜控制在140~180mm之间,浇注至不小于桩顶设计标高10cm处才算完成接桩混凝土浇注。待接桩混凝土强度达到设计强度的80以上时,向两钢护筒之间填充水至施工水位处,再解除外套钢护筒,完成端庄的处理。www.tmgc8.com
4.2.6 文明施工及安全措施
施工现场内,各种安全、消防、环保、卫生的警告标示齐全,并悬挂于醒目的位置,积极开展文明施工窗口达标活动,认真执行当地环保法,专人负责,随时检查。人工孔空下作业时要有足够的照明措施,并保证孔内通风条件良好,上面设专人看护。认真贯彻执行安全生产的“三大规程”和有关安全生产的各项法规,务必始终坚持“安全第一、以防为主”的方针,落实安全生产责任制,杜绝各类伤亡事故。
5、结束语
桩基施工结束以后,超声波检测该桩仍然为Ⅰ类桩,证明该项技术措施丝毫没有影响到桩基质量,此处理方案是成功的。断桩这种事故是各工程人员施工时都不愿意出现的问题,但是这种问题出现的几率还挺高,所以还要正确地面对这种问题。出现这类问题时,不要恐慌,正确对待,科学有效地采取处理对策,既节约了工程成本、确保了工程质量,同时也为施工生产赢得了工期。本文所介绍的这项桥梁基础施工断桩处理技术,在工程质量和经济效益等方面具有具有先进性、科学性和实用性,对工程建设施工中出现类似问题时参考和借鉴应用都有重要意义。
参考文献
1《公路桥涵地基与基础设计规范》人民交通出版社JTGD 63-2007
2 《公路桥涵施工技术规范》人民交通出版社JTJ 041-2000
3《南水北调丹江口库区丹江口市习均大桥施工图设计第一册》长江水利委员会长江勘测规划设计研究院 2008