莫鎮(zhèn)寧
甘肅長(zhǎng)達(dá)路業(yè)有限責(zé)任公司,甘肅蘭州 730030
平定高速公路路基第一合同段設(shè)計(jì)有大橋3座、中橋5座、小橋1座、通道9座、分離式立交橋10座、人行天橋1座,共有樁基756根,共長(zhǎng)11828.08m,樁基最長(zhǎng)的為26m,最短的僅為7.2m,設(shè)計(jì)全部為嵌巖樁,聲測(cè)管全部布置到樁底。
項(xiàng)目在進(jìn)場(chǎng)之初進(jìn)行了四個(gè)挖孔試樁,但因?yàn)槠蕉ㄒ粯?biāo)沿涇河布線,地下水位較高,均沒(méi)有成功,只能選擇鉆孔灌注樁,根據(jù)地質(zhì)情況,本項(xiàng)目適宜采用沖擊鉆成孔。由于鉆孔灌注樁屬于隱蔽工程,影響施工質(zhì)量的因素很多,對(duì)施工過(guò)程每一環(huán)節(jié)都必須嚴(yán)格控制,對(duì)各種影響因素都必須有詳細(xì)的考慮,如地質(zhì)因素、護(hù)壁、鋼筋籠的上浮、混凝土的配制、灌注等。若稍有不慎或措施不當(dāng),就會(huì)在灌注中發(fā)生質(zhì)量事故,影響工期并造成經(jīng)濟(jì)損失,必須高度重視并嚴(yán)格控制鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量,以利于工程的順利進(jìn)行。針對(duì)平定一標(biāo)鉆孔灌注樁的特點(diǎn),制定了如下措施防止質(zhì)量問(wèn)題的出現(xiàn):
1)聲測(cè)管底面位置的確定。設(shè)計(jì)的聲測(cè)管底面布置到樁底,根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn),在鋼筋籠、導(dǎo)管安放完成后利用導(dǎo)管進(jìn)行二次清孔,由于鋼筋籠已經(jīng)安放到位,所以鋼筋籠外的沉渣無(wú)法清理出來(lái)(如圖1所示),同樣,在封底混凝土灌注時(shí),也無(wú)法將鋼筋籠外的沉渣沖上來(lái),而聲測(cè)管布置到樁底,在樁基檢測(cè)時(shí)就會(huì)顯示樁底出現(xiàn)不合格現(xiàn)象,所以除嚴(yán)格控制清孔質(zhì)量外,還加深孔深20cm左右。
2)沖擊成孔、清孔、鋼筋籠制作、安裝、導(dǎo)管的水密承壓和接頭抗拉試驗(yàn)等均為常規(guī)的做法,規(guī)范上有明確的規(guī)定,不再贅述。
3)埋設(shè)護(hù)樁。由于鉆孔灌注樁現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械來(lái)往頻繁,本項(xiàng)目采用了雙護(hù)樁的形式對(duì)樁位進(jìn)行保護(hù),即在護(hù)筒外側(cè)埋設(shè)護(hù)樁,在護(hù)筒上使用做出標(biāo)記,在下鋼筋籠時(shí)檢驗(yàn)兩套護(hù)樁是否能夠重合,如果不能重合即要求測(cè)量隊(duì)重新放樣,確保樁位準(zhǔn)確。
4)防止鋼筋籠上浮。由于鋼筋籠下到孔底,無(wú)法在混凝土面達(dá)到鋼筋籠底部2m時(shí)放慢灌注速度,且在封底時(shí)混凝土的灌注速度快,鋼筋籠較短、自重小,極容易造成鋼筋籠上浮。防止鋼筋籠上浮采取的措施為:凡是鋼筋籠長(zhǎng)度小于20m或鋼筋籠重量小于2T的樁,在鋼筋籠頂部對(duì)稱加設(shè)兩根鋼管,鋼管下端頂在鋼筋籠的第一道加強(qiáng)箍上,頂端焊接在護(hù)筒上,個(gè)別基樁鋼筋籠有高出地面的主筋,直接將四根主筋對(duì)稱焊接在鋼護(hù)筒上。第一車混凝土灌注完后,量測(cè)導(dǎo)管埋深,在滿足埋深要求的前提下盡量拆除一節(jié)導(dǎo)管,使導(dǎo)管下口高出鋼筋籠下端,在灌注第二車混凝土?xí)r要減慢灌注速度,確保鋼筋籠不上浮。
在灌注過(guò)程中,安排專人觀察鋼筋籠,一旦出現(xiàn)上浮現(xiàn)象及時(shí)發(fā)現(xiàn),并立即停止灌注,使用大料斗安裝到導(dǎo)管上,在料斗下安放“封底”用的鋼板,將導(dǎo)管盡量往下放,按照“封底”灌注的方法,將鋼板提出,迅速提升導(dǎo)管,可使鋼筋籠下沉10cm~30cm。能夠滿足埋深的前提下,盡量使導(dǎo)管下口高出鋼筋籠下端,繼續(xù)灌注。
圖1 樁底沉渣示意圖
5)防止聲測(cè)管堵塞。聲測(cè)管堵塞后,將無(wú)法采用超聲波檢測(cè)樁身的完整性等,根據(jù)項(xiàng)目辦的有關(guān)規(guī)定,需要采用鉆芯的檢驗(yàn)方法,增加檢測(cè)費(fèi)用。因此,為防止在運(yùn)輸和安裝過(guò)程中損壞聲測(cè)管接頭,灌注時(shí)水泥漿或泥漿進(jìn)入聲測(cè)管,在下鋼筋籠的同時(shí),現(xiàn)場(chǎng)人員要檢查聲測(cè)管的接頭是否完好,在鋼筋籠下到孔內(nèi)焊接吊環(huán)時(shí),就將聲測(cè)管內(nèi)注滿清水,除按照正常使用頂蓋封閉外,再使用膠帶將頂口封閉,即使個(gè)別接頭處有損壞,進(jìn)入聲測(cè)管內(nèi)的泥漿或水泥漿也會(huì)被清水稀釋,不會(huì)造成堵管現(xiàn)象。
6)封底混凝土的灌注。在下完鋼筋籠和導(dǎo)管后,必須進(jìn)行二次清孔,泥漿的各種指標(biāo)和孔底沉淀厚度滿足規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。同時(shí)可使孔內(nèi)泥漿上下均勻,在混凝土運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)后停止二次清孔,并立即開(kāi)始灌注。由于聲測(cè)管與樁底距離較小,首批混凝土的灌注質(zhì)量將直接影響到樁底的檢測(cè)結(jié)果,為此,所有樁基在封底混凝土灌注時(shí),采用“拔塞”和“剪球”結(jié)合的方法,即在“拔塞”使用的鋼板下用編織袋裝新拌和的水下混凝土(需注意所裝混凝土的量,確保能夠起到擋水的作用,并且不能堵管),使用鐵絲綁扎牢固,在料斗放滿混凝土后,“拔塞”的同時(shí),將編織袋放下,確保底部混凝土的質(zhì)量。
7)混凝土拌和質(zhì)量的控制。鉆孔灌注樁的混凝土全部在一個(gè)拌和站拌和,拌和站安排了專職的試驗(yàn)人員,對(duì)混凝土的拌和質(zhì)量負(fù)責(zé),要求混凝土運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)后,技術(shù)人員在灌注之前要對(duì)混凝土的和易性、坍落度等進(jìn)行檢查,不能滿足規(guī)范要求的堅(jiān)決不用,以防止因混凝土的拌和質(zhì)量造成斷樁事故。
8)灌注過(guò)程的質(zhì)量控制
(1)導(dǎo)管安裝過(guò)程中現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員要全過(guò)程在場(chǎng),檢查每個(gè)節(jié)頭是否上好,防止漏水,并記錄每節(jié)導(dǎo)管的長(zhǎng)度和安裝順序。在導(dǎo)管安裝完成后,將導(dǎo)管下放至孔底直觀的看出導(dǎo)管的懸空高度;
(2)水下灌注混凝土施工是灌注樁質(zhì)量控制中最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。罐車的停車位置確定后,要使用方木擋住,防止罐車沖撞料斗和導(dǎo)管;
(3)應(yīng)勻速向?qū)Ч芰隙穬?nèi)灌注,如突然灌注大量的混凝土導(dǎo)管內(nèi)空氣不能排出,可能導(dǎo)致堵管,若管內(nèi)空氣從導(dǎo)管底端排出,可能帶動(dòng)導(dǎo)管拔出混凝土面;
(4)封底混凝土灌注后,在料斗內(nèi)加設(shè)由¢16鋼筋加工的10×10cm孔徑篩子,防止水泥結(jié)快落入導(dǎo)管內(nèi)堵管;
(5)隨時(shí)檢查導(dǎo)管位置是否位于孔中心,防止導(dǎo)管卡在鋼筋籠上;
(6)灌注過(guò)程中,應(yīng)及時(shí)掌握孔內(nèi)混凝土面上升的高度及導(dǎo)管埋深,測(cè)定每個(gè)混凝土面位置應(yīng)取兩個(gè)以上的測(cè)點(diǎn),使用測(cè)繩測(cè)量孔深后,要使用鋼尺檢校。灌注混凝土必須連續(xù)進(jìn)行,灌注速度應(yīng)盡可能快,在封底和拆除導(dǎo)管后,要往導(dǎo)管內(nèi)丟石子,根據(jù)石子下落后的聲音,判斷導(dǎo)管內(nèi)是否有漏水現(xiàn)象,如導(dǎo)管內(nèi)有水,應(yīng)加快灌注速度,加大導(dǎo)管埋深,使管內(nèi)混凝土超出漏水處。終止灌注混凝土前,須確定混凝土面真實(shí)高度;
(7)在采用上下提振法時(shí),有可能提上后放不下來(lái),又不夠拆除一節(jié)導(dǎo)管的導(dǎo)管埋深,且罐車已經(jīng)無(wú)法往料斗里放料,此時(shí),需要一個(gè)大料斗,大料斗底部用鋼板封起(鋼板上吊鋼絲繩),在罐車后將混凝土放滿大料斗,吊起到導(dǎo)管上部,接好后上下提振,如果仍不翻漿,可再向上提升料斗,待開(kāi)始翻漿后立即將料斗下放;
(8)為防止樁頂空心,灌注結(jié)束前導(dǎo)管插入混凝土中深度不超過(guò)6.0m;灌注結(jié)束后,導(dǎo)管拔出混凝土之前,導(dǎo)管上下活動(dòng)幾次,幅度不超過(guò)50cm,盡可能縮短灌注時(shí)間,避免使樁頂混凝土產(chǎn)生假凝現(xiàn)象、降低樁頂混凝土的流動(dòng)性;
(9)導(dǎo)管使用后應(yīng)及時(shí)沖洗,保證導(dǎo)管內(nèi)壁干凈光滑;
(10)拔除護(hù)筒時(shí)應(yīng)注意護(hù)筒的吊點(diǎn)要對(duì)稱,防止擾動(dòng)進(jìn)入護(hù)筒內(nèi)的混凝土。
9)樁頭的破除
在灌注完成后,不拔除護(hù)筒,確保人員安全的前提下,使用泥漿泵將孔內(nèi)剩余泥漿抽出,及時(shí)安排人員清理超灌部分的混凝土,清理到設(shè)計(jì)標(biāo)高以上10cm~20cm,設(shè)計(jì)標(biāo)高以上部分待破樁頭時(shí)使用空壓機(jī)破除,同時(shí)起到了鑿毛的作用,可節(jié)省機(jī)械費(fèi)用。
10)斷樁的處理
當(dāng)施工中有不當(dāng)之處或出現(xiàn)問(wèn)題沒(méi)有及時(shí)處理,就會(huì)造成斷樁,斷樁的處理方法,根據(jù)經(jīng)驗(yàn),可以分為以下幾種:
(1)當(dāng)斷樁出現(xiàn)在孔口下深度超過(guò)10m時(shí),需在原樁位重新成孔灌注,當(dāng)然,當(dāng)?shù)刭|(zhì)情況極好可以采用第(2)種方法處理;
(2)當(dāng)斷樁出現(xiàn)在孔口下深度不超過(guò)10m時(shí),可采用人工配合風(fēng)鎬將鋼筋籠內(nèi)的混凝土鑿除,直至出現(xiàn)斷樁的斷面,需要注意的是:破除到位后,需請(qǐng)檢樁人員聲測(cè)斷樁斷面以下部分混凝土的質(zhì)量,合格后,使用高于基樁一個(gè)標(biāo)號(hào)的混凝土按照澆筑立柱的方法澆筑至設(shè)計(jì)樁頂。此方法的好處在于:極大的減少浪費(fèi),鋼筋籠外的混凝土可起到封水和護(hù)壁的作用,鋼筋籠可以起到護(hù)壁的作用,有效地防止坍方;
(3)當(dāng)監(jiān)理工程師不同意第(2)種處理方法時(shí),可采用人工配合風(fēng)鎬將混凝土全部鑿除,邊鑿除邊下鋼護(hù)筒,直至出現(xiàn)斷樁的斷面,經(jīng)檢樁人員對(duì)以下部分檢測(cè)確認(rèn)合格后,邊澆筑混凝土邊提升鋼護(hù)筒,直至設(shè)計(jì)樁頂位置。
由于采取了以上措施,平定一標(biāo)已經(jīng)施工的500多根鉆孔灌注樁未出現(xiàn)質(zhì)量事故,已經(jīng)檢測(cè)的鉆孔灌注樁質(zhì)量全部合格,一類樁所占比例在全線17個(gè)標(biāo)段中列第一名,說(shuō)明平定一標(biāo)所采取的措施得當(dāng),落實(shí)到位后,可有效的提高樁基施工質(zhì)量,對(duì)其他工程中的鉆孔灌注樁施工有參考價(jià)值。
[1]公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范(JTJ 041-2000).
[2]橋梁施工工程師手冊(cè).