袁庆波
(新余市公路桥梁工程局,江西新余336600)
桥梁桩基工程作为主体桥梁最基础的工程项目,其稳定性关系到项目结构的质量。所以,在桥梁桩基项目施工时需要重点对技术工艺进行控制,保证技术效果能够切实发挥出来。一般来说,双护筒施工技术作为桥梁桩基工程常用的技术方法,能够满足桩基工程项目的建设效果,因此对该技术的操作过程进行分析,探寻出更为科学有效的技术方案,对后续项目的建设效果有重要帮助。
某工程项目的所在区域内勘探之后发现,地质条件复杂性高,分布着淤泥质黏土、粉质黏土、粗砂等土质,所以现场施工有着一定的复杂性,需要结合实际情况,采取必要的处理措施,才能满足施工技术标准。
该项目桥所处地带软基发育较为明显,淤泥深度达到20~40m,为了全面地提升钻孔成孔的质量水平,确保项目施工环节,桥梁桩基施工时进行钢护筒的跟随施工,通常桩基施工阶段应用钢护筒穿越淤泥层结构透水黏土层的深度在2m 以内。因为该项目所处地带的淤泥土的深度较大,桩基数量也比较多,如果在现场全部应用钢护筒跟进施工,钢护筒是永久防护措施,项目成本较高,且无法重复利用,资源浪费严重,所以要根据项目的具体情况设置钢护筒,有效地减少项目造价,促进项目综合效益的提升[1]。
在桥梁项目工程施工阶段中,采取常规的单层护筒方式难以满足实际需求,这主要是桩基混凝土在凝固以后,护筒与混凝土之间就会产生一定的黏结性,护筒不能及时地拔出,给项目开展造成了很大的影响。考虑到这个问题,本项目在开展阶段中,参考以往工程实践,并结合国外施工经验,决定采取双层钢护筒方式进行施工。对于双层钢护筒而言,在应用时先选择大钢护筒进行常规的施工处理,对水头成孔进行保护,并且在成孔工序完成后,再把小钢护筒放到指定位置,且在小钢护筒区域灌注混凝土,需要注意的是在该环节,要做好大钢护筒与小钢护筒的间隔,并且在混凝土灌注完成后将大钢护筒提起进行二次利用。
考虑到该桥所在的地带处于软土基地的情况,分析淤泥深度尺寸,具体采取如下的处理方案:在15 号桥上,因为没有实施软基的处理工作,进行全护筒的跟进施工,考虑到岛上的施工经验教训,对于20m 及以下的钢护筒采用振动拔出的操作方式,钢护筒可以反复使用,提高钢护筒的利用率,降低项目成本。对软基处理结束的桥梁工程,不同淤泥深度尺寸会有明显的差异,6~14 号桥的淤泥深度在30m 以内,需要采取泥浆护壁的方式处理;1~5 号桥的位置上淤泥深度超过30m,为了有效地提升成桩的质量水平,防止发生塌孔、缩颈等问题,减少项目施工难度,并且保证工期合理,最终使用钢护筒穿越淤泥层的施工方式(见图1)。
在施工中还需要特别注意,拔出钢护筒时应该做好控制工作,保持缓慢操作的要求,在灌注2h 左右的混凝土之后,需要及时拔出钢护筒,这样才能保证不会发生损坏的问题。
因为外钢护筒的长度较长,一次性把外钢护筒沉管到规定深度是非常困难的。所以需要在钻孔桩位放样操作之后,做出十字桩,应用25t 汽车吊辅助90kW振动锤把2 节长度为60m 的外钢护筒上节打入到土层结构内,然后安装钻机并且冲击成孔作业,在外钢护筒标高位置符合标准要求后,下沉第三节钢护筒。反复进行上述的操作步骤,在外钢护筒达到设计标准之后才能停止施工。各个钢护筒结构的焊缝连接十分重要,采取双面开口满焊的方式进行,两节护筒接缝除了焊接之外,还需要在焊缝的位置上焊接宽100mm、厚度为10mm 的加强钢带,确保结构尺寸达到精度的要求,护筒结构的顺直度符合标准,护筒的竖向壁形成了直线型,完全符合工程标准要求[2]。
内钢护筒的桩基终孔需要在一次清孔工作完成之后,应用25t 汽车吊下放到规定位置上。在护筒上部的300mm 的部位均匀地切割出3 个直径50mm 的吊装圆孔,进行吊装作业。在最低的位置上,钢护筒底部缠绕双层200mm 宽度的麻绳进行端头的封闭处理,需要保证缠绕达到紧密、松动的标准。两节内钢护筒焊接工作结束之后,使用厚度相同的钢板进行切割孔的封闭处理,确保连接的位置进行满焊,并且在焊缝的表面覆盖一层厚度为5mm、宽度为100mm 的加强钢带。因为内钢护筒的厚度比较小,焊接质量难以有效保证,所以在焊接时应该在外侧焊接4 根30cm 的16 钢筋的棒条,保证两节钢护筒的连接性能满足要求。在内钢护筒下放结束后,再进行钢筋笼的下放作业[3]。
在桥梁桩基双护筒施工技术应用时,需要按照工艺需求对工程技术的实践过程进行控制,并且针对护筒的埋设方式、深度等参数进行控制,如此才能满足桥梁桩基工程项目的建设需求。
钢护筒是重要的工程结构部分,所以施工尺寸精度需要严格控制,护筒上下阶段的连接缝需要严格焊接作业,并且在焊缝的位置上设置加强钢带以提高连接的性能,护筒水平接缝会形成平面与护筒竖向垂直,保证护筒连接垂直度满足要求,振动锤与护筒顶面达到焊接牢固性、稳定性的标准。
外钢护筒需要高出地面约30~50cm 的长度,这样可以达到如下的要求:其一,护筒标高测量更加准确;其二,保护孔口,避免地表石块进入到孔内;其三,确保泥浆水位符合要求,不会出现塌孔的问题;其四,桩顶标高测量的重要参考面;其五,避免出现泥渣回流的问题;其六,内钢护筒的沉管环节,要保证外钢护筒达到稳定连接的效果。
外钢护筒沉管环节,振动锤应该稳定、牢固地和钢护筒顶部进行连接,同时还要确保护筒的顶部平面达到居中的状态,防止因为偏心而导致倾斜的问题。应用水平尺做好各个护筒连接垂直度检测控制,不能超出技术标准的1/200,确保护筒入土达到垂直度标准。如果发现有倾斜的问题,应立即采取措施纠正,消除不利因素。
起重指挥人员现场指挥,钢护筒起钩之后,立即让司机开始起重机的各项检查,运动各个部件,使性能满足要求。在吊装工作范围内,没有任何其他人员在现场之后,指挥人员让司机开始操控设备,进行钢护筒的起吊作业,在达到一定高度后竖直作业。钢护筒达到完全竖直的标准之后,立即校正且进行桩基位的控制[4]。
内钢护筒厚度3mm,外钢护筒厚度12mm。内护筒一次使用完毕,外护筒可以根据需要进行反复利用,利用率效果需要由监理工程师确定是否可以达到运行的标准。因此,钢护筒焊接、切割、拔出的环节需要严格的防护管理,增加周转的次数,可以降低项目施工成本,实现总体效益的提升。外钢护筒在混凝土结构达到初凝状态之后才能进行拔除处理。
工程检测人员及时进行桩基础的质量检测,对于钢护筒灌注桩进行静载试验与动载试验分析。静载试验分析之后,完全达到设计标准的要求,试验合格率达到100%,可以解决地下因为海水而产生的损坏问题,保证桩体结构的完整性与安全性,也能够为今后在海区附近的灌注桩施工提供良好基础,可以推广到同类项目中应用[5]。
由于该工程项目施工区域位于山区,地质环境相对恶劣。为了保证桥梁桩基结构的稳定性与安全性,减少周围因素给混凝土结构产生的不利影响。在具体项目开展时,首先把钢护筒和承台钢筋进行有效连接。在连接完毕后对其进行焊接加固,加固完毕后选择防锈喷剂进行涂刷,使其能够形成一个封闭的结构层,减少外界腐蚀给钢筋系统造成的腐蚀。
桥梁桩基施工中,特别是近海地带的施工,有比较多的淤泥存在,通过双钢护筒的桩基施工跟进,可以全面提升桩基的质量水平,促进施工速度的提升,内钢护筒保留在内部,可以全面提升桩基础的耐久性,而外钢护筒可以实现循环利用,成本相对较低,实现综合效益的全面提升,也为类似工程的施工提供经验。