某橋梁工程水下鉆孔灌注樁施工及質(zhì)量控制資料

1、某橋梁工程水下鉆孔灌注樁施工及質(zhì)量控制前言：在進(jìn)行梁橋工程建設(shè)時(shí)，通常都需要橫跨河流、湖泊等區(qū)域，橋梁的部份樁基礎(chǔ)，必須建在水下，做好鋼筋龍吊裝和水工下混凝土等施工和質(zhì)量控制，是確保樁成功的關(guān)鍵。1、工程概況某大橋?yàn)槿珙A(yù)應(yīng)力混凝土掛籃懸澆結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換連續(xù)梁橋?？鐝浇M合為（40+60+40）=140mrj見圖1。圖1大橋主橋示意圖主橋墩P14、P15采用書1000mrK46.5m鉆孔灌注樁。樁尖高程-45.0m，嵌固在號(hào)砂質(zhì)黏土層中。樁頂高程1.50m處于平均低平潮與歷史最低水位之間，樁位處平均水深6.50m左右。大橋跨越攔路港中由上、下行2座分離式單幅寬13.04m橋組成，主橋墩下，共有40

2、根鉆孔灌注樁。2、鉆孔灌注樁施工工藝流程墩臺(tái)、樁基定位建立水上平臺(tái)及其連接岸上的施工棧橋成孔一第一次清孔一測(cè)孔深、孔徑及沉渣一安放鋼筋籠一下導(dǎo)管第二次清孔測(cè)定沉渣安放隔水塞連續(xù)灌注水下混凝土、測(cè)坍落度、做混凝土試塊一樁身質(zhì)量無損檢測(cè)。3、鉆孔灌注樁主要施工技術(shù)3.1 建立水上平臺(tái)及其棧橋3.1.1平臺(tái)的功能與結(jié)構(gòu)平臺(tái)及其棧橋應(yīng)滿足鉆孔灌注樁施工工藝流程對(duì)平臺(tái)平面和高程的要求，兼顧承臺(tái)施工的需要，并要確保施工期內(nèi)各種工況下平臺(tái)總體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。1）平臺(tái)布局如圖1所示，主橋墩P14、P15之間留足通航口門寬）40ml平臺(tái)平面內(nèi)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件同承臺(tái)輪廓周邊線及樁孔孔位彼此協(xié)調(diào)，互不干擾。平臺(tái)、

3、棧橋的高程為最高水位+安全超高之和。2）平臺(tái)荷載，應(yīng)取鉆孔灌注樁、承臺(tái)施工（水下鋼套箱施工法）中的最大垂直荷載。安全系數(shù)取2.0，以確保鉆孔成樁機(jī)械設(shè)備的穩(wěn)固，主動(dòng)控制樁孔的垂直度。3）平臺(tái)的上、下游迎水面，設(shè)置防撞擊護(hù)樁。3.1.2棧橋橋面應(yīng)與平臺(tái)等高棧橋應(yīng)充分體現(xiàn)施工便道的作用。鉆孔樁的泥漿制備、循環(huán)、管道敷設(shè)、水上與陸域，通過系統(tǒng)規(guī)劃布局，由棧橋加以聯(lián)系溝通。3.2護(hù)筒設(shè)置與安放3.2.1 護(hù)筒設(shè)置1）護(hù)筒為樁孔定位與導(dǎo)向。鉆機(jī)成樁作業(yè)過程中，護(hù)筒內(nèi)漿液面標(biāo)高與護(hù)筒外水位始終不小于1m的差值作用下，不漏漿液。2）護(hù)筒長(zhǎng)度見圖2。圖2鋼護(hù)筒示意圖筒頂高程針對(duì)本工程實(shí)際，取最高水位+安全超高

4、=3.63+（1.52.O）=5.135.63m.取6.00m高程。筒的下口高程，埋入河底以下不少于2.0m為宜。必須指出的是，筒外壁同河底土體之間力求密貼防滲，以控制護(hù)筒內(nèi)泥漿護(hù)壁液面，高于筒外水位。3）護(hù)筒制作：采用厚6mmi板，工地配卷筒機(jī)械，每2m為一節(jié)，筒體豎向采用坡口焊接，經(jīng)磁粉探傷，滿足強(qiáng)度和水密檢驗(yàn)。筒下口節(jié)段長(zhǎng)取3m。護(hù)筒上、下節(jié)段結(jié)合，采用標(biāo)準(zhǔn)配件法蘭盤焊固在端口，組裝時(shí)，法蘭之間嵌墊厚20mn膠止水。高強(qiáng)螺栓緊固（可套用農(nóng)用排灌輸水管件）。護(hù)筒按樁位孔號(hào)加工，高程2.5m以下難以回收，采取編號(hào)加工，經(jīng)整體組裝滿足垂直度、內(nèi)壁光滑無凸出為合格。3.2.2 護(hù)簡(jiǎn)安放1）測(cè)放樁

5、位。以承臺(tái)為單元，承包商將每座承臺(tái)的縱、橫線、輪廓邊線及其平面的所有樁位，以施工坐標(biāo)的方式引放到水上平臺(tái)的專設(shè)的龍門板平行線上；水準(zhǔn)高程則引測(cè)到堤岸的臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)上。2）根據(jù)樁位河段潮汐水文特征，選擇每天出現(xiàn)的二次低平潮中的白天的那一次，當(dāng)流速趨近于0的憩流之際的O.5一1.0h之內(nèi)完成安放。3）安放起重吊裝機(jī)械和定位導(dǎo)向架等。4）潛水員清除承臺(tái)水下河底可能有的障礙物；護(hù)筒定位時(shí)，在筒的下端與河底接觸部位作輔助性撥正工作。5）護(hù)筒在導(dǎo)向架、纜風(fēng)繩呵護(hù)下，采用壓重錘擊（振動(dòng)錘），將護(hù)筒埋入河床下約2m的深度。3.3 成孔作業(yè)要點(diǎn)1）成孔應(yīng)嚴(yán)格照鉆孔灌注樁施工規(guī)程操作。結(jié)合河流、水上平臺(tái)的具體實(shí)際，

6、強(qiáng)調(diào)鉆孔機(jī)機(jī)架的水平穩(wěn)固、豎向挺直，實(shí)現(xiàn)鉆孔樁作業(yè)的全過程始終保持“三心歸中”，即鉆機(jī)頂部起吊鋼索、轉(zhuǎn)盤中心、護(hù)筒中心三者歸于同一垂直線上。這是后續(xù)工序吊放鋼筋籠、下導(dǎo)管、灌注水下混凝土質(zhì)量控制的根本措施之一。2）成孔作業(yè)要連續(xù)作業(yè)、同步記錄。這是檢驗(yàn)鉆機(jī)設(shè)備，泥漿護(hù)壁效果及其泥漿制備、循環(huán)、處理，操作人員到位率、勞動(dòng)質(zhì)量，管理層綜合素質(zhì)的綜合體現(xiàn)。結(jié)合上海地區(qū)軟土特點(diǎn)，開鉆的初始階段為厚約10m的淤泥粉質(zhì)黏土，鉆機(jī)進(jìn)尺宜緩慢，往下土質(zhì)漸好，通過試驗(yàn)孔總結(jié)出適合本工程的一套具體的操作方法。3.4 鋼筋籠制作與吊裝本工程為全籠，上端包括伸入承臺(tái)的連接段，下至樁孔底，全長(zhǎng)47.7m。設(shè)計(jì)配筋分為三

7、段，即樁頂以下20m2030m3046.5m。鋼籠施工流程是：車間分段制作（定尺一般在910m）一駁運(yùn)至鉆機(jī)平臺(tái)進(jìn)行水平焊接成節(jié)一按節(jié)起吊進(jìn)樁孔一上、下節(jié)鋼籠在平臺(tái)以上1m處進(jìn)行垂直對(duì)節(jié)焊固一安放到位，懸吊且固定。分節(jié)吊放進(jìn)孔懸吊對(duì)焊時(shí)，下節(jié)籠先進(jìn)孔并露在平臺(tái)以上1m左右、上節(jié)籠必須由汽吊（其臂長(zhǎng)滿足其懸吊上節(jié)籠長(zhǎng)度），并使其保持前述的“三心歸中”。采取此項(xiàng)措施，可避免鋼筋籠放不下的常見“通病”。3.5導(dǎo)管防卡阻措施采用導(dǎo)管法灌注水下混凝土的導(dǎo)管外徑280mm鋼筋籠豎向最小內(nèi)徑位于每2m的一道巾20mmJ口勁內(nèi)箍處，其相應(yīng)內(nèi)徑為780mm據(jù)此分析，導(dǎo)管內(nèi)鋼筋籠之間的間隙只有250mm導(dǎo)管在垂直

8、升降的頻繁動(dòng)作中，輕微晃動(dòng)即靠擦在書20mn箍筋上，加上樁孔垂直度允許偏差等因素，導(dǎo)管同鋼筋籠的卡阻，成為鉆孔樁施工中又一個(gè)常見多發(fā)的“通病”。為此，我們?cè)趯?shí)踐中摸索到防卡阻的辦法是：在導(dǎo)管的-35m和-15m處，焊固？16mn#向筋，沿圓周向均分6根。3.6灌注水下混凝土這是鉆孔樁最關(guān)鍵的分項(xiàng)工程。其混凝土配合比、供料、運(yùn)輸、灌注方式是相互關(guān)聯(lián)與制約的。但必須緊緊抓住連續(xù)澆注這個(gè)綱，以最迅速的方式一氣呵成地完成一根樁的灌注。為此，采取如下對(duì)策。3.6.1 嚴(yán)格控制水下混凝土的技術(shù)指標(biāo)1）混凝土配合比不僅必須滿足樁身設(shè)計(jì)強(qiáng)度，同時(shí)又要最大限度地適應(yīng)導(dǎo)管法灌注水下混凝土的機(jī)理與工藝要求。2）試配

9、混凝土用的材料，應(yīng)是實(shí)際施工的材料。3）試配成的混凝土強(qiáng)度，應(yīng)比樁身設(shè)計(jì)強(qiáng)度C25提高一級(jí)為C30。4）水灰比是直接體現(xiàn)混凝土和易性、流動(dòng)性的因素之一，從我們多年施工實(shí)踐中得到結(jié)論：如果水灰比在0.4以下，將無法灌注，增大到0.50.6為宜。5）水泥用量以（400500）kg/m3為宜，含砂率宜取40%-45%。6）隔水層交界處的混凝土初凝時(shí)間，不得早于樁身全部混凝土灌注時(shí)間，一般為68h。3.6.2 密切注視灌注過程中導(dǎo)管內(nèi)的超壓力導(dǎo)管內(nèi)外形成的混凝土頂面高差。1）開灌前做好一切準(zhǔn)備工作，保證混凝土能連續(xù)緊湊地進(jìn)行。單根樁的灌注時(shí)間控制在24h之內(nèi)完成。2）導(dǎo)管具有強(qiáng)度，管壁厚4mm接頭光滑

10、螺紋金加工符合拆卸靈活方便的要求。管長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)長(zhǎng)以3m為宜，近樁尖的非標(biāo)準(zhǔn)管節(jié)長(zhǎng)）4m水密性好。3.6.3 控制導(dǎo)管埋深1）灌注首批混凝土，導(dǎo)管下口距樁孔底宜3040cm,確?；炷料侣渲量椎?、快速地沖翻擴(kuò)散并將管口被埋入混凝土中。2）精心測(cè)算導(dǎo)管埋入深度。一般埋深35m為宜。隨著商品混凝土橄欖車泵送的連續(xù)性，適時(shí)地上下抽動(dòng)導(dǎo)管，測(cè)算與實(shí)測(cè)管外的樁身混凝土頂面高程。每灌注一輛橄欖車約6m3,樁身混凝土面升高7.5m,由此可拆卸約2節(jié)導(dǎo)管。管口埋入混凝土面的深度，在任何順利的情勢(shì)下，都必須保持）2m的埋深。3）防止鋼筋籠上浮。在混凝土灌注之前，做好吊筋的固定。樁身混凝土面上升到鋼筋籠配筋截面的變化加密處，灌注速度宜慢。4、鉆孔灌注樁質(zhì)量控制1）鉆孔灌注樁的測(cè)量放樣包括平面和高程，施工單位必須做到“有放必復(fù)、放復(fù)分開”。2）鉆孔樁的各種原材料、商品混凝土，由施工單位材料員持證上崗，實(shí)行先試驗(yàn)合格憑檢測(cè)報(bào)告和有關(guān)質(zhì)量保證資料齊全，方可使用。3）強(qiáng)化現(xiàn)場(chǎng)施工管理。鉆孔灌注樁工藝環(huán)節(jié)多、隱蔽性強(qiáng)、一環(huán)扣一環(huán)，必須環(huán)環(huán)扣緊。成孔，下鋼筋籠，下導(dǎo)管，特別是灌注水下混凝土，直接關(guān)系到鉆孔樁的成敗。4.2監(jiān)控結(jié)果主橋墩P14、P15,上、下彳f,合計(jì)4座分離式承臺(tái)下各有10根鉆孔灌注樁，總計(jì)40根樁，質(zhì)量結(jié)果如下：1）混凝土試塊28d強(qiáng)度數(shù)