薛月樓
(瑞安市交通工程建設(shè)質(zhì)量監(jiān)督站,浙江 瑞安325200)
鉆孔灌注樁作為公路橋梁樁基礎(chǔ)中常見一種基礎(chǔ)形式,以其施工速度快、占地少、相鄰干擾小、承載力大等優(yōu)點(diǎn),廣泛運(yùn)用到橋梁工程中。然而由于樁基礎(chǔ)施工的隱蔽性,一旦成樁后不能進(jìn)行開挖驗(yàn)收,施工中任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題, 都將直接影響到整個(gè)工程的質(zhì)量和進(jìn)度,因此鉆孔灌注樁在施工過程中的質(zhì)量監(jiān)督尤為重要,筆者根據(jù)多年的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)結(jié)合瑞安市永瑞公路湖嶺段一期工程三十四溪大橋(中心樁號K4+537)84 根樁基施工質(zhì)量監(jiān)督從三個(gè)方面∶鉆孔灌注樁質(zhì)量監(jiān)督,樁的缺陷與防治,樁砼質(zhì)量的判定進(jìn)行橋梁樁基監(jiān)督要點(diǎn)的探討。
(1)審查建設(shè)、施工、監(jiān)理單位質(zhì)量保證體系、管理體系,安全臺(tái)賬等相關(guān)文件,確保人員資質(zhì)過關(guān);(2)審查施工機(jī)械,成孔機(jī)械必須與現(xiàn)場土質(zhì)、樁徑、樁深等要求相適應(yīng);(3)審查施工組織設(shè)計(jì),前期工作除了人機(jī)進(jìn)場、通水通電等基本條件外,要編制施工組織設(shè)計(jì),特別要認(rèn)真研究地質(zhì)鉆探資料,分析地質(zhì)情況,對可能出現(xiàn)的管涌、涌水等不良地質(zhì)情況,制訂針對性、可操作性方案;(4)審查砼施工配合比,確保配合比配置符合設(shè)計(jì)要求,并選擇最佳一組數(shù)據(jù)為施工依據(jù)。
鉆孔灌注樁成孔的施工流程∶測量、復(fù)合樁位一護(hù)筒埋設(shè)、鉆機(jī)就位一黏土造漿一鉆進(jìn)成孔一清孔一吊裝鋼筋籠一拼裝導(dǎo)管和砼料斗一檢查孔內(nèi)泥漿性能指標(biāo)和孔底沉淀厚度(不符合要求時(shí)二次清孔至達(dá)標(biāo)) 一灌注砼一拆除導(dǎo)管一鉆機(jī)移位。 每個(gè)環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣, 相互影響, 都不容忽視;在工程開工時(shí)宜進(jìn)行鉆孔試驗(yàn),以檢驗(yàn)設(shè)備情況、操作工藝、 實(shí)際地質(zhì)情況。 從開鉆到終孔的質(zhì)量監(jiān)督有以下幾個(gè)重點(diǎn)∶(1)對操作人員的監(jiān)控,鉆孔灌注樁施工受人為因素影響很大,要隨時(shí)檢查鉆機(jī)操作人員的出勤及鉆孔原始記錄,并配合監(jiān)理及時(shí)做好工序的中間檢測驗(yàn)收工作;(2)對垂直度的監(jiān)督,護(hù)筒埋置位置要精確,上下豎直,鉆機(jī)就位時(shí)的水平、中心要對正(鉆頭中心與護(hù)筒中心偏差宜控制在15mm 以內(nèi)), 開孔時(shí)速度要慢, 位置和垂直度要給予特別關(guān)注。在鉆進(jìn)過程中應(yīng)隨時(shí)檢測,特別是鉆進(jìn)過程中碰到孤石、堅(jiān)土?xí)r更應(yīng)及時(shí)復(fù)查;(3)孔內(nèi)水位及泥漿比重的監(jiān)督,為了防止坍孔,孔內(nèi)水位必須高出地下水位1.5~2.0m,并低于護(hù)筒頂面0.3m,掏渣后應(yīng)及時(shí)補(bǔ)漿;拌制泥漿應(yīng)采取專門泥漿設(shè)備,選用高塑性黏土或膨潤土,根據(jù)施工機(jī)械、工藝及穿越土層進(jìn)行配合比設(shè)計(jì);(4)終孔驗(yàn)收。 孔底沉渣是影響灌注樁承載力的主要因素之一,終孔前要先清孔,應(yīng)采用專用儀器檢測孔徑、孔深、沉渣厚度,確保成孔達(dá)到設(shè)計(jì)寬度和深度,沉渣厚度不大于設(shè)計(jì)規(guī)定(導(dǎo)管安裝好,砼開盤前,再測沉渣厚度,以該次所測厚度為準(zhǔn))。
(1) 抽查出廠質(zhì)量證明書和試驗(yàn)報(bào)告單原件及力學(xué)性能試驗(yàn)報(bào)告,滿足標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求后方可進(jìn)場使用。 鋼筋籠應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)尺寸及鉆架允許起吊高度整節(jié)或分節(jié)制作,并應(yīng)在清孔前制成,經(jīng)檢查合格后方可使用。 分段骨架應(yīng)確保不變形,接頭應(yīng)錯(cuò)開焊接,軸線正對,雙面焊縫長度不應(yīng)小于5d,單面焊縫長度不小于10d。(2)為控制保護(hù)層應(yīng)在鋼筋籠外側(cè)設(shè)置墊塊,墊塊應(yīng)具有足夠強(qiáng)度,相互錯(cuò)開、分散設(shè)置在鋼筋與模板之間數(shù)量不少于4 個(gè)/ m2。 (3)安裝鋼筋骨架時(shí),不得使鋼筋籠自由墜落到樁孔中,不得敲打鋼筋籠的頂部,不得直接將鋼筋籠支承在孔底,鋼筋籠達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后,將其固定于孔口。
水下砼施工是鉆孔灌注樁施工質(zhì)量監(jiān)控的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。 (1)在澆灌砼前必須做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作如復(fù)核配合比,校驗(yàn)計(jì)量并及時(shí)填寫原始記錄和制作試塊等。 (2)現(xiàn)場塌落度的控制,砼應(yīng)具有良好的和易性,澆灌時(shí)應(yīng)能保持足夠的流動(dòng)性,三十四溪大橋樁徑為1.1m,現(xiàn)場塌落度宜為180~220mm,不符合規(guī)范要求的砼不得使用;(3)對灌注砼關(guān)鍵步驟的監(jiān)督∶ 如首批灌注砼的數(shù)量應(yīng)能滿足導(dǎo)管首次埋置深度1.0m 以上需要,中間過程保持孔內(nèi)水頭高度,導(dǎo)管埋置深度宜控制在2~6m,提管拆管的高度等要現(xiàn)場記錄并符合規(guī)范要求;要特別關(guān)注灌注水下砼末期,導(dǎo)管上口應(yīng)高出樁頂或護(hù)筒內(nèi)水面4 至6 米。 尤其澆筑最后10m 時(shí),保證足夠的沖擊力,提高砼密實(shí)度。 (4)砼灌注應(yīng)連續(xù)施工,灌注過程中各道工序應(yīng)密切配合,中途不得停工。
2.1 樁底地基承載力不足∶主要原因是樁端沒有支承在持力層上面。防治措施∶這種情況最好取芯檢驗(yàn),如不能鉆孔取芯,要參照鄰近取芯情況、鉆速、泥漿返上的巖屑及鉆進(jìn)情況、工程地質(zhì)資料進(jìn)行綜合考慮。
2.2 樁底沉渣量超厚
主要原因是清孔不干凈或沒有進(jìn)行二次清孔。防治措施∶(1)認(rèn)真檢查, 采用精確的測繩與測錘;(2)首次清孔不符合要求,要采取適當(dāng)措施(如改善泥漿性能、 延長清孔時(shí)間等)進(jìn)行清孔;(3)在下完鋼筋籠后再檢查沉渣量,如沉渣量超過規(guī)范要求, 應(yīng)進(jìn)行二次清孔。
2.3 鋼筋籠上浮
原因主要為∶(1)當(dāng)砼灌注至鋼筋籠下,此時(shí)提升導(dǎo)管,導(dǎo)管底端距離鋼筋籠僅有1m 左右的距離時(shí), 由于砼自導(dǎo)管流出后沖擊力較大,推動(dòng)了鋼筋籠上??;(2)由于砼灌注至鋼筋籠且導(dǎo)管埋深較大時(shí),其上層砼因灌注時(shí)間較長,已近初凝,表面形成硬殼,砼與鋼筋籠有一定握裹力,如果此時(shí)導(dǎo)管底端未及時(shí)提到鋼筋底部以上,混凝土在導(dǎo)管流出后將以一定的速度向上頂升,同時(shí)也帶動(dòng)鋼筋籠上移。 防治措施∶(1)灌注砼過程中,應(yīng)隨時(shí)掌握砼澆注標(biāo)高及導(dǎo)管埋深,當(dāng)砼埋過鋼筋籠底端2~3m 時(shí),應(yīng)及時(shí)將導(dǎo)管提至鋼筋籠底端以上;(2)當(dāng)發(fā)現(xiàn)鋼筋籠開始上浮時(shí),應(yīng)立即停止?jié)沧?,并?zhǔn)確計(jì)算導(dǎo)管埋深和已澆砼標(biāo)高,提升導(dǎo)管后再進(jìn)行澆注,上浮現(xiàn)象即可消除。
2.4 樁體砼不連續(xù)
主要原因是(1)在灌注水下砼過程中,因孔壁發(fā)生局部坍塌,或因?qū)Ч芴嵘^高使導(dǎo)管底部與砼層脫離,或因?qū)Ч苈竦锰?,出時(shí)底部已接近初凝,導(dǎo)管拔上后砼不能及時(shí)沖填,造成雜物侵入砼中;(2)灌注時(shí)間過長,上部砼已接近初凝,泥漿中殘?jiān)恋砑雍耥疟砻娣e聚物,造成灌注困難, 形成堵管與導(dǎo)管拔不出, 引發(fā)斷樁事故;(3) 泥漿過稠,易增加砼灌注的阻力。防治措施∶(1)認(rèn)真做好護(hù)壁措施,防止孔壁坍塌;(2)導(dǎo)管操作嚴(yán)格遵守操作規(guī)程,灌注水下砼過程保持孔內(nèi)水頭,隨時(shí)監(jiān)測導(dǎo)管埋深,埋置深度控制在2~6m;(3)合理提高砼灌注速度,開始灌注時(shí)依靠大量砼產(chǎn)生的沖擊力克服泥漿阻力, 快速連續(xù)澆注,使砼和泥漿一直保持流動(dòng)狀態(tài),可防導(dǎo)管堵塞;(4)導(dǎo)管在使用前和使用一段時(shí)期后,應(yīng)作過球、水密承壓、接頭抗拉等試驗(yàn),經(jīng)常更換密封圈。
靜載與抽芯試驗(yàn)?zāi)茌^準(zhǔn)確判斷樁身砼質(zhì)量,但由于靜載、抽芯為損傷性檢驗(yàn),且費(fèi)用高、時(shí)間長,所以瑞安市永瑞公路湖嶺段一期工程三十四溪大橋(中心樁號K4+537)84 根樁基采用超聲波法檢測。 為了保證鉆孔灌注樁基質(zhì)量, 從開始施工就嚴(yán)格按施工組織設(shè)計(jì)要求操作,加強(qiáng)各環(huán)節(jié)的質(zhì)量管理,制定易發(fā)生質(zhì)量隱患的預(yù)防方案。在其施工過程中,雖發(fā)生的樁基質(zhì)量缺陷但得到及時(shí)、有效的控制和正確處理,經(jīng)業(yè)主外委試驗(yàn)檢測公司依據(jù)有關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行84 根樁基100%超聲波檢測,結(jié)合施工單位技術(shù)水平、施工過程情況和施工原始記錄等,判定樁身質(zhì)量無缺陷,全部滿足設(shè)計(jì)要求。
砼樁質(zhì)量監(jiān)督的關(guān)鍵要點(diǎn)在于樁基施工過程每道工序嚴(yán)格按照規(guī)范審批和施工,掌握砼施工實(shí)際情況,其工藝流程、準(zhǔn)確的施工記錄,還需掌握樁基缺陷的防治措施。 這樣才能對砼樁質(zhì)量進(jìn)行有效控制,從而達(dá)到質(zhì)量監(jiān)督的目的。
[1]公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S]. JTG/T F50-2011.
[2]高速公路施工標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)指南[M].人民交通出版社,2012.