声测管复合桩施工的质量控制措施

2022-05-24 11:02:12 返回列表
港珠澳大桥CB05标浅水区非通航孔桥在九州航道桥以东为5×85+8×(6×85),共53孔;每桥墩基础采用6根声测管复合桩,有声测管段直径220cm,无声测管段直径200cm,声测管长度15-25m,桩长27~78m。除190#墩设计为摩擦桩外,其余均为嵌岩桩支承桩。。
1.项目特点
(1)设计寿命120年,防腐要求高。设计基准期为120年,即在正常养护条件下,120年内大桥结构混凝土中的钢筋不生锈或钢结构表面不锈蚀,能够保证结构的安全使用;混凝土均采用海工耐久混凝土,混凝土构件外表面采用硅烷浸渍;声测管外壁采用高性能复合加强熔融结合环氧粉末涂层、内壁采用高性能无溶剂液体环氧涂层+牺牲阳极阴极保护的联合防腐方案。(2)桩基采用声测管复合桩,施工精度要求高。声测管复合桩施工精度控制要求轴线倾斜度偏差不大于1/250且桩顶中心水平偏差不大于50mm。
2.声测管复合桩打设质量过程控制
2.1声测管复合桩插打精度质量控制
非通航孔桥下部结构桩基要求平面位置偏差±5cm,声测管桩垂直度1/250,标准极高,为保证声测管桩精度,从以下几方面保证:
人员:配备有海上丰富施工经验的人员担任测量工作。
仪器:高精度GPS接收机,高精度全站仪及便携式测斜仪(精度达到1/6000)。
测量方法:RTK(Real Time Kinematic)技术。
复合桩声测管的精度控制。“小天鹅”抛锚定位,即第一次定位,使平面位置控制误差控制在20cm以内。
导向架通过滑道梁上的纵横移系统进行二次定位。当横向顶推到位后,再反复微调纵、横向位置,使导向架平面误差在设计范围内。待导向架平面位置调整到位后,采用钢楔块将调整好的定位架锁定,使其在定位桩插打施工时四个支点固定不动。
复合桩声测管桩穿入导向架中,利用导向架上、下导向反复调整钢护筒平面位置及垂直度,进行第三次定位,使平面误差精确至±5mm内,垂直度调整至小于1/250。
2.2声测管复合桩插打施工过程质量控制
(1)开锤前检查锤、导向架导环与桩是否在同一轴线上,避免偏心锤击,造成桩身偏位。偏心锤击会引起桩顶点受力而不是面受力,易造成桩顶破坏。
(2)桩自沉、压锤、开锤过程中不得移船校正桩位避免造成斜桩。
(3)沉桩时由软土层进入硬土层时可采用高能量档位沉桩,由硬土层入软土层时为减小沉桩拉应力宜采用低能量档位沉桩,快到设计标高时换用高能量档位沉桩。
(4)沉桩采用以高程控制为主,以贯入度作为校核。若出现贯入度很小而高程尚未达到沉桩控制高程或高程已达到而贯入度相差较大时,则仔细分析原因并与设计部门联系后采取可行的处理措施。
3.钻孔灌注桩质量过程控制
3.1成孔的方法控制
(1)桩基采用直径为1.8m、2.0m的两种型号大小的钻头,开钻时以低档慢速钻进,钻至声测管桩底口部位时(底口上下各2m左右)宜使用气举反循环,小气量、轻压、慢转钻进成孔,需特别注意钻头碰刮声测管桩底口。(2)在钻孔过程中,泥浆从孔中吸出后,采用泥浆净化装置净化然后循环使用,现场施工技术人员和试验人员应每天在钻进过程中间隔2小时对钻孔泥浆抽检试验,不符合要求时及时调整,使其满足规范要求。
(3)在钻孔过程中,应时刻注意观察钢桩内外水头差变化情况,保持孔内水头高出潮位水位2m以上,但水头不得高出钻孔平台标高。正常钻进时参考地质资料掌握土层变化情况,及时捞取钻渣取样,判断土层,记入钻孔记录表,并与地质资料进行核对,根据核对判定的土层及时调整钻机的钻速及进尺。
(4)钻孔达设计标高后,对孔深、孔径和孔形进行检查,钻孔到位后,测量孔深,并进行第一次清孔。并报请监理工程师到现场检查验收。检查合格后,用换浆法反循环清孔:将钻具提离孔底20cm继续转动钻具,维持泥浆循环,并对泥浆性能进行调整,使泥浆性能指标达到规范要求;泥浆指标及孔底沉渣满足规范要求后,拆除钻杆,下钢筋笼及导管二次清孔,使孔底沉淀物厚度不大于5cm,准备灌注混凝土。
3.2钢筋笼制作、安装控制
钢筋笼在中山预制场加工制作。钢筋制造车间实行工厂化施工,钢筋采用模块化施工,自动滚焊成型。
3.2.1主筋接头
(1)安装滚轧直螺纹机夹具中心线与放置在支架上的待加工钢筋中心线保持一致。钢筋下料后数控能精确保证钢筋两头切平,保证钢筋的连接顺利进行。
(2)丝头质量检查:每加工10个丝头用通、止、环规自检一次,并剔除不合格丝头,经自检合格的丝头,由质检员随机抽样进行检验,以一个工作班内生产的丝头为一个验收批,随机抽检10%,且不得少于10个,填写钢筋丝头检验记录表。检验合格的丝头加以保护,在其端头加带保护帽或用套筒拧紧。
(3)为保证钢筋笼的吊装、运输过程中的稳定性,在钢筋笼内环加强圈处用φ25mm钢筋加焊“△”字形支撑,待钢筋笼起吊至孔口时,将“△”字形支撑割去便于下钢筋笼下放,但声测管是保持一条直线为了保证钢筋笼安装和制件主筋对接位置相同,每节用油漆进行标记。
 
3.2.2钢筋笼安装下放
由于钢筋笼的制作和钢筋笼安装下放过程的状态不一样,钢筋 笼上下对接时,会产生微量的变形,导致主筋接头间产生间隙,为确保主筋接头密贴,先对上下钢筋笼主筋对位,安装主筋对位最大间隙的套筒,再沿着周边逐个安装。接头连接完成后,由质检人员打开套筒进行抽检检验,接头间隙不超过一个完整丝扣。
确保声测管埋设一次合格,下放每节钢筋笼时候必须做试水试验,钢筋笼每接长一节下沉时,将声测管预先注满水,防止底部声测管因水下压力太大而变形,有效解决声测管易堵管的难题,如发现声测管漏水,应急时更换。
3.3桩基混凝土施工控制
浅水区非通航孔桥钻孔灌注桩混凝土标号为水下C35,桩基混凝土由海上混凝土工厂生产,为确保混凝土的入模温度在10~28℃,搅拌船配备制冰系统,通过制冰机来降低拌合用水的温度。
3.3.1导管检验
水下混凝土灌注采用内直径为280mm的快速卡口垂直提升导管。每根桩灌注混凝土前导管必需做水压试验,根据起吊高度来确定导管的试压长度,导管水密试验时的水压应不小于井孔内水深1.5倍的压力,水压为1.75Mpa持续10min压力不降为合格。
3.3.2混凝土灌注
(1)在拔球将首批混凝土灌入孔底后,立即测探孔内的混凝土面高度,计算出导管埋设深度,如符合要求即可进行正常灌注。
(2)灌注开始后,设专人进行指挥,紧凑、连续地进行,严禁中途停工,注意观察导管内混凝土下降和孔内水位升降情况,及时测量孔内混凝土面高度,计算导管埋置深度,正确指挥导管的提升和拆除,使导管的埋置深度控制在2~6m以内。拆除导管动作要快,时间不超过15分钟。
(3)为防止钢筋笼因混凝土的冲击力而上浮,要采取措施将钢筋笼与钢护筒固定,同时控制好混凝土的工作性能及浇筑速度。
(4)确保桩顶质量,在桩顶设计标高以上加灌一定高度的混凝土。一般不宜小于0.5m~1.0m。
4.结束语
以上是中对声测管复合桩施工过程的质量措施的一些体会和总结,也是使用寿命达到120年的重要保证,为以后类似跨海工程桩基础施工提供有用的施工经验和参考。