王弋水
天津市海河建设发展投资有限公司 天津 300100
随着我市城市基础设施的投资建设,特别是桥梁建设的施工难度加大,我们对桥梁钢箱梁的专项施工技术也作了进一步研究,本篇论文就海河吉兆桥桥梁及附属工程高压旋喷桩的专项施工工艺进行了深入研究,以供研究者指正参考。
一、工程说明
本工程为海河吉兆桥桥梁及附属工程,工程位于天津市中心城区中环线和外环线之间,地处规划的天钢柳林地区城市副中心,经济地位和社会地位十分重要。主线修筑起点为雪莲南路与海河东路相交路口,桩号为K0+344.273,修筑终点为吉兆路与柳盛道相交路口,桩号为K1+251.115,全长906.842m。
本次修建桥梁是一座跨海河桥,全长365m,修筑面积约为14800m2,全桥共10跨,分别为(20m+21m+31m+18m)+(55m+90m+55m)+(25m+25m+25m)。
根据设计要求,在0#、10#桥台后背采用高压旋喷桩进行地基处理。其中0#桥台后背处理范围分为三部分,总长度85.322m(15m+15m+55.322m),宽度46m。桩径0.5m,桩顶标高2.2m,自桥台后背起桩长分别为:13m、11m、10m,桩与桩之间呈正三角形布置,相邻桩间距依次为1.1m、1.4m、1.6m。在桩顶铺筑60cm厚碎石垫层,中间铺设一层三向土工格栅,垫层宽出最外侧桩1.0m。
同时由于前期应业主要求,为解决村民日常排水问题,在施工初期进行灌注桩施工时,在桥台后埋设了一根直径800mm的污水管道具体位置如图。
10#桥台后背30m范围内采用高压旋喷桩进行地基处理,临桥端纵向15m范围内,桩径为0.5m,桩长12m,正三角形布置,水平间距1.2m,其余15m范围桩径0.5m,桩长10m,正三角形布置,水平间距1.4m,路基平均处理宽度34.5m。桩顶标高3.5m,在桩顶铺筑60cm厚碎石作为褥垫层,中间设置一层聚丙烯土工格栅,在碎石垫层上填筑6%灰土至设计路面结构下40cm,再填筑40cm厚8%石灰土。
经初步计算,0#桥台后背高压旋喷桩合计约为26000m,10#桥台后背高压旋喷桩合计约为8114m,以上工程量为初步估算,后期以设计提供的量为准。
二、施工前准备
1、人员准备:根据现场施工工艺要求,各类施工人员必须及时到场,特种人员上岗前提供操作证及相关证件,经项目审查合格方可进行施工作业。
2、机械及设备准备:到场机械设备必须出具相关有效的设备合格证及检验报告,特种设备备案工作必须及时完成,手续齐全。
3、材料准备:施工所需材料必须及时上报,由工程科负责组织及时到场。
4、其他工作准备:所有进场人员必须经过项目组织的技术及安全技术交底,并满足项目要求后方可施工操作。充分熟悉图纸,对图纸上不明确的地方及时提出。
5、施工前进行试桩。
本工程旋喷桩主要技术参数通过试桩确定:施工前,选典型的地质条件位置,进行旋喷桩的试桩,以确定施工工艺及各种施工参数。
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1)选取工程范围内桩长为13m的为标准;
2)共布设五根,中心线位置设置1根,两边各有2根;
3)按照工程桩要求操作,通过试桩确定相关参数。
通过试桩,确定本工程高压旋喷桩各项参数如下:
三、主要施工方法
1、高压旋喷桩具体施工流程如下:
整理场地→机具定位→钻孔→贯入注浆管→喷射注浆→提升喷咀→复喷→拔管→冲洗喷管→机具移位
2、平整场地:清除杂物,测量放线,定桩位,在桩位处打入桩编号。
3、施作顺序:采用间隔孔施作法,间隔2~3根桩跳打。
4、钻机就位:钻机安放在设计孔位上,使钻杆头对准孔位中心,并保持垂直,钻机桩位对中偏差不得大于20mm。钻机就位后,必须作水平校正。施工时机架和钻杆的垂直度偏差不得大于1%。施工时采用吊锤观测钻杆的垂直度,如发现偏差过大,必须及时调整。
5、钻孔:利用较好泥浆护壁,防止塌孔,施工时如因地下障碍使钻杆无法钻进应及时通知项目部不得擅自处理。钻孔时,记录地层变化情况。
6、插管:插管是将喷射注浆管插入地层设计标高。在插管过程中,为防止泥浆堵塞喷嘴,可边射水边插管。
7、泥浆制拌:以PO42.5普通硅酸盐水泥为主要材料,水采用自来水,水灰比为1:1,水泥使用前进行原材复试,合格后方可使用。浆液搅拌后不得超过2h,当超过时,应作为弃浆,不得进行使用。
8、喷射作业:喷射孔与高压注浆泵的距离不宜大于50m。喷射前检查高压设备和管路系统,防止喷嘴和管路被堵塞。当喷管插入设计深度后,由下而上进 行喷射注浆。对需要扩大加固范围提高强度的部分,采取复喷措施。使用参数同试桩确定的参数。值班技术人员必须时刻注意,检查浆液初凝时间,注浆流量,压力,旋转提升速度等参数是否符合要求,并随时作好记录,绘制作业过程曲线。同时喷射注浆过程中观察冒浆情况,当冒浆量过大或者不完全冒浆时应及时查明原因采取措施。
8、冲洗:喷射施工完毕后,把注浆管、机具冲洗干净,管内、机内不得残存水泥浆。通常把浆液换成水在地面上喷射,以便把泥浆源、注浆管和软管内的浆液全部排除。
9、移动机具:将机具设备移置到新的孔位上。
10、直径800mm管道保护
应业主要求,在0#桥台后背设置一道直径800mm的排水管道解决周边居民的日常污水排放问题,目前该管道已进入高压旋喷桩施工区域,并且不能拆除,为确保施工期间管道不受影响,采取以下措施进行保护:
1)钻进前,提前放出管道中心线,然后在管道两侧各反1m作为管道安全区域;
2)管道两侧的高压旋喷桩对称均匀施工,确保管道两侧受力平衡,防止管道被挤压偏斜;
3)钻进过程中轻钻慢提,如发生地面隆起过大等异常现象,及时停钻,告知项目部,采取有效措施对管道进行保护。
4)加强作业人员的责任心及施工教育,同时项目将派专人对该部位进行管理指挥。
以上论文内容仅供专项施工研究人员研究参考,如有错误不实之处,望以指正。
论文作者:王弋水
论文发表刊物:《防护工程》2018年第13期
论文发表时间:2018/9/27
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