碎块石高填区桥梁桩基施工技术

作者:未知

   [摘要]在传统桥梁桩基施工中,对于以碎石和块石为杂填层的高填方区域的桥梁桩基施工研究较少,本文以松玉快速道路项目所遇的碎块石高填区桩基施工过程为例,研究此类地质情况下钻孔灌注桩施工工艺及质量控制要点。
   [关键词]碎块石高填区;钢护筒;钻孔灌注桩;施工工艺
  文章编号:2095-4085(2019)03-0118-01
  随着我国基础建设的蓬勃发展,各类桥梁桩基施工方法和机械设备的研究都日臻完善,然而对于高回填区的桥梁桩基施工研究则相对较少。本文依托松桃至玉屏城际快速道路工程项目石竹乡6#、7#桥桩基施工案例,对碎块石高填区桩基施工工艺进行探索研究,总结出一套完整的施工方法。
   1工程概况
  松桃至玉屏城际快速道路建设项目石竹乡6#、7#桥,桥梁为装配式预制T梁桥,长度分别为420m,300m,桥梁设计桩径为2.0m及2.2m端承桩,强度等级为C35。桥址区位于杂填场上,为铜玉隧道弃渣堆场并经过推土机推平,场地内较为平整。根据地勘报告显示,主要由碎块石堆填而成,时间不足1年,粒径一般为4mm~280mm,最大达到1000mm,填层厚度最大达到27m,碎块石堆填层黏聚力低,结构松散易垮塌。
  场区内地原地貌存在一自然山沟,降雨后通过下渗入山沟排水排泄,地下水位较低,与桥位间隔一定距离,因此地下水对桩基施工基本无影响。
   2施工难点
  由于碎块石堆填均匀性差,结构松散,承载力低,随之带来的是地基稳定性差,施工机械作业时会出现沉陷,影响施工质量;施工过程中则易发生塌孔,缩径及夹渣断桩等质量问题,且碎块石填层空隙大,可能发生混凝土漏浆导致空洞;回填区负摩阻力大,工后沉降大,对桥梁的永久使用造成质量和安全隐患;因此必须全面考虑各项问题进行综合处理。
   3方案初步选定
  按照现场的地质情况,碎块石填层空隙大漏浆,易发生坍塌情况,无法存储泥浆,因此舍弃泥浆护壁钻土成孔方案,初步拟定采用旋挖钻干钻成孔方式,并针对易发生塌孔的情况采取设置钢筒护壁跟设至原地面,钢筒护壁采用12mm厚钢板卷制焊接而成,护筒直径比桩基直径大200mm,每2m一节下放后进行焊接加长,两节之间的连接焊缝处采用200mmx200mm,钢板间距50cm,并一道进行焊接加强。
   4桩基施工
  因场区内松散表层易发生沉陷,因此在旋挖钻入场前采用20t压路机对场区进行碾压4遍,确保旋挖钻成孔施工期间不发生下陷。旋挖钻取土钻进过程中采取慢放慢提钻杆,轻加压,低速钻进,减少过程中的震动,减少塌孔量。
  施工流程为:施工准备→测量放线→钻机就位→取土埋设钢护筒→取土钻进、下压钢护筒→检查、清渣→成孔验收→吊放钢筋笼→检查沉渣→吊放导管→灌注混凝土。
   5取土成孔施工关键技术控制及优化
  在旋挖钻取土成孔过程中,主要存在以下问题。
  (1)塌孔钻孔过程中,仍然会出现坍塌的严重现象,这是因为在往下钻进过程中,筒护壁未跟进,导致护筒后土体垮塌方量较大,坍塌无法避免。可采取减小单次钻进深度,快速跟进护筒解决。
  (2)孔身偏斜钢护筒采用振动锤震动压入,压力不均时容易造成护筒偏斜,最终导致孔身垂直度不满足规范要求,因此在进行钢护简下压时,采取振動锤分别在垂直方向两次进行下压以保证钢护筒均匀受力,并且在下压完成后进行垂直度校核,防止孔身偏斜;局部遇到较大孤石则采取低压慢速钻进,可有效避免因孤石导致孔身偏斜。
  (3)开挖土石方超方由于塌孔,导致孔桩扩径,最终导致开挖土石方量超量,因为碎块石层内部黏聚力低,孔桩钻进后必然引发塌孔超方,无法避免,因此采取降低单次钻进深度,并及时下压钢护筒予以降低超挖方量。
  (4)混凝土超方浇筑混凝土后的混凝土超方,在混凝土浇筑完成后,按照传统的钻孔灌注桩施工工艺将钢护筒提出时,发生孔内混凝土面急速下降的情况,经过分析,原因是因为钢护筒后侧土体塌孔导致扩孔,钢护筒在提升后混凝土往外填充此部分空隙,导致孔内混凝土面下降。
  (5)漏浆现象在部分空隙较大的部位,因混凝土浆液填充孔身周边间隙,导致桩身局部小范围内漏浆现象。
  (6)工后沉降由于场区为堆填层,在长期土体自然沉降下,必然对桩基产生负摩阻力,将给桥梁带来不利影响。
  因此,我部综合以上存在的各种问题,进行整理并改进施工工艺技术,我部建议将钢护筒作为永久护壁,将能有效避免此类新近填层自然沉降对桥体带来的不利影响,同时可避免混凝土漏浆、超方等问题,在汇同各参建单位现场会议后通过了这一方案。最终形成将钢护筒作为永久护壁不再提出的施工工艺,在后续的施工过程中,有力保障了石竹乡6#、7#桥桩基的顺利施工。
   6结语
  此碎块石高填区内桥梁桩基施工的案例有力证明了该施工工艺的优势,本文结合工程实际情况,对松散碎块石高填区域钻孔灌注桩施工技术探索和研究,该施工方法必将对类似碎块石高填区桩基施工具有一定的借鉴和参考作用。
  参考文献:
   [1]JGJ94-2008,建筑桩基技术规范[S].
   [2]王家华,谭杜林,陈益民.高回填区域机械旋挖钻孔灌注桩施工技术[J].混凝土与水泥制品,2013,(05).
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