横岭工业区高架桥桥址地质情况复杂,经补充地质钻探探明,地下河道发育,溶洞、溶槽间布,为了保证桩基的质量,设计院原则上提出用钢护筒护壁成孔的设计方案,就该方案的施工方法进行简述。
按照设计桩基的类型不同可采用不同的施工措施,要确保钢护筒能穿透溶洞,起到成孔及灌注砼时保护桩的作用。
当设计采用嵌岩桩的设计方案时,不考虑桩基周围的磨阻力的损失,可采用全护筒跟进的方法进行施工。
施工准备。首先加工钢护筒,钢护筒由专业的模板加工厂加工。必须保证模板成型后圆滑顺直。钢护筒采用1cm壁厚钢板卷制,保证钢护筒具有足够的刚度,能顺利下沉到设计要求的深度而不会中途产生变形。钢护筒的外径由桩径决定,要施工桩基设计桩径d1,那么钢护筒的外直径d2=d1+15cm+2×1cm=d1+17cm。
压进机械采用45KW电动液压振动锤,振动锤保养好后送到施工现场,由专人(师傅)负责振动锤的操作。
地质补充钻探。地质钻探可准确探明地下河道、溶洞、溶槽的位置及高程,这样可给施工上提供相应的施工措施。
测量放样。测量放样采用全站仪放样,所测桩基中心点经监理工程师校核无误后,才能进行下一步施工,施工班长组织在桩周围布设护桩定位,定位桩采用交叉的对角桩,共4个,交叉点位于桩心上,在压进过程中,可以用护桩经常对护筒的中心点进行校核,确保护筒中心与桩中心点重叠。
开冲。冲锤直径d3=d2。当桩基开冲时,这部分施工采用正常方法进行桩基施工,前面已由地质钻探探明溶洞的顶面高程H1,那么第一次施工的孔底高程暂定为H2,H2=H1+1.5m,这样能保证第一次桩基冲孔施工后,溶洞顶面部分覆盖层1.5m厚。当冲至高程H2时,停冲,沉放钢护筒。成型钢护筒每节2m,首先在地面上将钢护筒焊接成4m一节,焊接工艺要充分保证符合规范要求,保证顺直、圆滑。为了保证这点,可在地面整理一个砂浆坪,将钢护筒摆平对接后,立焊,焊接要求:饱满,无裂纹,保证接口有足够的刚度,防止在下沉过程中开裂、断管。焊接起来的4m一节的钢护筒,由吊车吊起,徐徐放进桩孔内,如能顺利沉进孔内,那么利用钢护筒自重下沉,沉到余管高出地面约50cm时,用槽钢或钢管以扁担形式穿孔固定,两边用枕木承抬,跟接吊起另外4m一节的钢护筒,人工辅助对位后焊接,焊接工艺要符合规范要求,这时的钢护筒长度8m。
如果第一节护筒不能顺利下沉,说明桩周有摩阻力,阻力已经大于钢护筒的自重力,阻止钢护筒下沉,那么就用振动锤辅助下沉。用吊车将振动锤吊起,吊起时要注意安全,专人观察钢丝绳情况,这样经常检查防止因钢丝绳断裂掉锤而造成伤人或砸坏振锤的事故发生。振动锤卡片夹住钢护筒一侧,吊车微微往另一侧挪臂15cm,微松吊车钢丝绳,打开电动开关给液压机加油,准备好后,打开振动锤的电动开关,振动沉管。
沉管的施工要点是如何保持钢护筒中心位置M2与桩基中心点的位置M1重合,方法如下:依前述埋设护桩,记录护桩到桩基中心的水平距离Ln,n=1、2、3、4。在沉管过程中经常停锤检查,保证护桩中心到钢护筒的外侧距离L/n =L1n-d2/2,实际量得距离为L//n=L/n,证明M1点与M2点重合,符合规范要求,如果L//n≠L/n,则要求振动锤卡住钢护筒,吊车吊紧振动锤,不进尺振动,一直振到纠正Ln// 的误差为止,令L//n=L/n,说明M1点与M2点重合,可继续下沉。当振到H2的位置时前面已述桩基已冲至H2高程,停止下振。用水平尺测量钢护筒的顶面高程是否在同一水平面上,如果是,说明钢护筒垂直度满足要求,可停振,第一次沉管完成,否则要不进尺重振,直振到顶面在同一水平面上为止。这样,第一次沉管施工完成。
当第一次沉管完成后,换小直径冲锤再进行桩基施工,此时冲锤直径比钢护筒的内径小2cm,d3=d2-2cm。这次冲孔,一直冲到穿透溶洞为止,当穿透溶洞后,如果达到设计上的嵌岩要求,可停止再冲孔,然后用振动锤按上述方法将钢护筒压到底。此时沉管可能出现两种结果:钢护筒可直接振到底,钢护筒无法压到底。第种情况,直接将护筒焊接加长,直接压到设计的位置,针对情况,可以再卷制一节d4=d3的钢护筒,可直接放到底。



