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浅析桥梁基础筑岛围堰施工技术的应用

2020-04-25魏兵

建材与装饰 2020年11期
关键词:成孔围堰钻机

魏兵

(重庆平旺建设集团有限公司 重庆 401120)

1 筑岛围堰工艺特点

筑岛围堰(土围堰)一般应用于跨河桥梁涉水基础施工。作为桥梁桩基、墩台施工平台,筑岛围堰一般就地取材,利用土石对桥梁基础施工区域进行回填,施工安全性高,施工成本低,施工进度快,有利于工期紧张,防汛要求高的涉水桥梁工程。

2 筑岛围堰工艺要求

筑岛围堰虽然被广泛应用,但在施工中必须对以下工作进行深入开展,方可后续施工:

(1)量测河流流速,一般适用于流速小于2m/s的河道内;

(2)量测河床平整度,一般适用于较为河床平坦的河道内,对河道较宽且河床较陡,特别是呈”V”字型河床慎用;

(3)土石填料以黏性土为主,能有较好的防渗水效果;

(4)对具有较高防洪要求,环保要求的河道,需经有关部门进行方案论证签批后方可实施。

3 筑岛围堰辅助措施

筑岛围堰由土石混填而成,具有渗水、被浸蚀和被冲刷的特性。在施工当中,确保筑岛围堰施工安全尤其重要。可跟据实际情况,采用以下措施进行补强:

(1)对临水冲刷面,利用土袋码砌抵抗水流冲刷浸蚀,土袋可装砂性土或小卵石,搭接长度控制在1/3~1/2。条件成熟的工程可采用防水土工布、片石码砌、钢丝网或者柳条竹框均可。

(2)基坑渗水防护是土围堰施工的重点和难点。在桩基施工完成后,需要进行基坑开挖,进行墩台施工,作好坑内渗水甚至涌水是筑岛围堰成功的关键,下面重点探讨基坑内水防护的工艺措施。

4 基坑水害防护措施

(1)基坑开挖前,设置好截水沟和排水井,防止地表水注入基坑,对基坑进行冲刷造成跨塌,引发安全事故;

(2)对于无涌水、渗水较少的开挖基坑,可根据基坑大少、水量大小设置集水井,安设水泵排出渗水;

(3)若筑岛围堰填料孔隙大,开挖会出现大量渗水或者涌水,易造成坑壁垮塌时,需要采用隔水阻水防护错施。常见的有地下连续墙、高压旋喷注浆桩止水帷幕、混凝土咬合桩等。

详情见方案比选表:

表1 方案比选

5 咬合桩施工技术

由表1可以看出,咬合桩是一种经济性好,施工难度适中且止水效果较好的防水措施,被广泛应用于土围止水工程当中。

钻孔咬合桩是采用全套管钻机钻孔施工,在桩与桩之间形成相互咬合排列的一种围护结构。桩的排列方式为一根A桩一根B桩间隔布置。施工时先施工B桩后施工A桩,B桩混凝土采用早强混凝土。B桩采用全套管钻机施工完毕后,相邻两A桩采用全套管钻机,完成A桩施工,实现相邻两桩咬合,图1为平面布置示意图。

图1 咬合桩平面

6 咬合桩设计及注意事项

(1)钢筋混凝土支护桩嵌入完整的中风化岩层因根据河床地质进行精确抗倾覆稳定性验算和嵌固深度构造验算,如果靠河侧河床以上覆盖层软弱、基岩破碎、完整性差,应调整增加支护桩长度;靠岸侧地质条件较好时,可以调整缩短支护桩长度。素混凝土桩进入中风化岩层不得小于1m,主要解决止水问题。

(2)应提前进行咬合桩工艺试验,工艺试验成功后方可进行正式施工,若地质情况不适用于咬合桩施工工艺时应及时调整方案。

(3)相邻咬合桩应按先施工素混凝土桩、后施工钢筋混凝土桩的顺序进行,钢筋混凝土桩应在素混凝土桩初凝前,通过成孔时切割部分素混凝土桩身形成与素混凝土桩的互相咬合结构。若咬合桩成孔困难或成孔时间长,则不适合采用咬合桩支护,建议采取支护桩加旋喷支水帷幕等支护方式,咬合桩施工流程如图2所示。

图2 咬合桩施工流程

(4)咬合桩围堰施工过程中要切实保证桩基垂直度、桩径和咬合部位混凝土质量。

(5)一般在咬合桩施工前,需先设置导墙,导墙宽度需满足旋挖钻机行走宽度,确保机械施工安全。咬合桩施工过程中,做好桩基定位,防止咬合桩偏位,不能形成咬合,止水效果偏差。

(6)待咬合桩强度达到90%后,施工混凝土冠梁,形成咬合桩混凝土墙,冠梁采用与咬合桩同标号的C30混凝土;待冠梁达到一定强度后,方可进行土石方开挖。

(7)在咬合桩施工过程中及施工完毕后,桩位5m范围内不得堆重载,同时重型机械不得在咬合桩5m范围内施工,施工起重机械、开挖机械只得在小里程边活动。布置变形观测点,设置在咬合桩外侧,如咬合桩平面位置、垂直度产生较大的变形,需即刻停止基坑内施工,作好安全预案。

7 咬合桩关键技术的质量控制办法

(1)孔口定位误差的控制。为了保证钻孔咬合桩底部有足够的咬合量,应对其孔口的定位误差进行严格的控制。在钻孔咬合桩桩顶以上设置钢筋混凝土导墙,导墙上设置定位孔,其直径宜比桩径大100mm。钻机就位后,将第一节套管插入定位孔并检查调整,使套管周围与定位孔之间的空隙保持均匀。

(2)桩的垂直度的控制。控制了桩身垂直度,也就能保证钻孔咬合桩底部有足够厚度的咬合量,桩身垂直度偏差不大于3‰。成孔过程中要控制好桩的垂直度,必须抓好套管的顺直度检查和校正、成孔过程中桩的垂直度监测和检查、成孔过程中如发现垂直度偏差过大,必须及时进行纠偏调整

(3)角桩加强。为加强咬合桩整体的刚度和抗剪性,在咬合桩角点处的桩需安装钢筋笼,每个角点处设2根有钢筋笼的桩,作为结构加强措施。

8 技术辅助措施

在施工过程中,必须做好各项安全预案,安排专职管理人员和专职安全员进行全天候旁站施工,同时做好观测:

(1)水位观测:安排测量人员观测并认真记录实测水位。

(2)位移观测:安排测量人员每天进行两次位移点观测,发现异常情况立即上报。

9 环保措施

涉水施工不可避免的会对水环境造成污染,施工前必须做好环水保专项方案及专项应急预案,经相关部门批准后方可进行施工。在施工中,做好排污排渣措施,防止机械油污、废水和建渣排入河道。

基坑工程结束后,及时对土围堰进行清理,混凝土渣、回填土等应运至专门的弃土场堆弃,严禁弃入河道。河道清理及恢复完成,需经环水保及河道相关部门验收合格后,方可进行验收。

10 结束语

近些年来,随着社会经济的不断发展,桥梁工程施工对水保环境的影响被逐渐的重视起来,特别是桥梁下部结构施工对环境的影响尤显突出。筑岛围堰能够节约一定的成本,但必须做好环保措施,方可赢得真正的效益。因此我们应将环境保护做为工程的重点来抓,逐步改进有利于环保的施工工艺,才能保证利民工程切实造福社会。

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