張海泉
(漳州市毅城建設(shè)工程技術(shù)有限公司,福建 漳州 363000)
在市政橋梁樁基施工經(jīng)常出現(xiàn)以下常見質(zhì)量問題:①管理不到位,管理制度執(zhí)行不力,自檢、互檢、交接檢流于形式。②鉆孔灌注樁原始記錄的不及時(shí)性和準(zhǔn)確性不高。③持力層判定判定不準(zhǔn)確,無法保證樁基的嵌巖深度。④樁基成孔前沉渣厚度、泥漿比重、含砂率等指標(biāo)超標(biāo)。⑤鋼筋籠不變形、偏位、上浮。⑥樁頂混凝土的不密實(shí),影響強(qiáng)度。⑦出現(xiàn)斷樁。為消除橋梁工程鉆孔灌注樁施工過程中常見的質(zhì)量問題,提高橋梁基礎(chǔ)工程的耐久性和安全性,本文分析總結(jié)了影響鉆孔灌注樁樁身施工質(zhì)量及強(qiáng)度的主要原因,提出了預(yù)防樁身質(zhì)量通病的相關(guān)技術(shù)措施?,F(xiàn)從管理通病、施工工藝通病、實(shí)體質(zhì)量通病防治措施三方面總結(jié)如下:
1.1 強(qiáng)化各項(xiàng)管理制度。建立和完善工程材料質(zhì)量監(jiān)控制度、質(zhì)量檢測試驗(yàn)制度、工序質(zhì)量檢查驗(yàn)收制度、制定交接班制度。
1.2 組織全體技術(shù)人員、施工人員學(xué)習(xí)鉆孔灌注樁施工要點(diǎn),加強(qiáng)全員的技術(shù)管理水平,嚴(yán)格“自檢、互檢、交接檢”三檢制度,確保不留質(zhì)量隱患。嚴(yán)格把好材料設(shè)備進(jìn)場、施工組織設(shè)計(jì)審查、現(xiàn)場管理、試驗(yàn)檢測、工程驗(yàn)收等各個(gè)重要關(guān)口。
1.3 選用優(yōu)質(zhì)原材料,嚴(yán)格控制砼配合比,從源頭控制砼質(zhì)量。
為保證混凝土質(zhì)量,原材料、外加劑和砼配合比的質(zhì)量控制顯得非常重要。試驗(yàn)員和材料員要認(rèn)真篩選砂、碎石、水泥等貨源,材料檢驗(yàn)合格后方投入使用,杜絕了邊檢邊用以及未檢先用的違規(guī)現(xiàn)象?;炷羾?yán)格按照設(shè)計(jì)配合比進(jìn)行攪拌,確保計(jì)量準(zhǔn)確、攪拌均勻,防止離析,確?;炷梁鸵仔?、塌落度符合樁基灌注施工。
1.4 實(shí)行“首樁分析總結(jié)會”制度。通過首樁分析總結(jié)分析,認(rèn)真對施工組織、施工方案、工藝要點(diǎn)、材料控制、實(shí)體與外觀質(zhì)量等進(jìn)行總結(jié)與完善,讓首樁在后續(xù)施工中起到典型示范、總結(jié)提高的作用。
2.1 端承樁樁底沉渣厚度超標(biāo)
施工過程中防治沉渣厚度超標(biāo)問題主要從以下幾個(gè)方面防治:①灌注水下混凝土之前,再次檢測孔底泥漿沉淀厚度,如端承樁沉渣大于規(guī)范要求5cm及以上時(shí),必須對孔內(nèi)進(jìn)行二次清孔,確??椎壮猎穸确弦?guī)定要求。灌注前,先射水或壓氣3min~5min,將孔底沉渣沖翻動(dòng),射水壓力比孔底大0.05MPa。②如沉渣是由于泥漿比重過小難以將沉渣浮起,采取加大泥漿比重措施。③鋼筋籠垂直緩慢放入孔內(nèi),防止碰撞孔壁。鋼筋籠放入孔內(nèi)后,采取措施固定好位置;鋼筋籠吊放完畢,進(jìn)行隱蔽工程驗(yàn)收,合格后應(yīng)立即澆筑水下混凝土。
2.2 鉆孔樁擴(kuò)孔、塌孔
(1)形成原因:①在地下水呈運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、土質(zhì)松散地層處或遇到探頭孤石造成鉆機(jī)擺動(dòng)過大,容易出現(xiàn)擴(kuò)孔;②泥漿稠度不足和在潮水上漲或泥漿通過砂礫等強(qiáng)透水層,孔內(nèi)水流失等造成孔內(nèi)泥漿水頭高度不夠;③護(hù)筒的深度不足,下端口漏水或孔口附近地面受水浸濕泡軟;④成孔后未及時(shí)灌注混凝土⑤吊入鋼筋籠時(shí)碰撞孔壁。
(2)采取的防治措施:①在地下水呈運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、土質(zhì)松散地層處、探頭孤石處中鉆進(jìn)時(shí),應(yīng)控制進(jìn)尺速度,②在鉆孔和混凝土灌注過程中,調(diào)制失水率小、較大相對密度、黏度、膠體率較高的優(yōu)質(zhì)泥漿,并控制好泥漿比重;采取升高護(hù)筒,增高水頭,確保護(hù)筒高度高于潮水影響區(qū)域最高施工水1.5~2.0m。③加深護(hù)筒埋置深度,盡量穿透松散的粘土層和砂卵石層;在孔口附近地面做好臨時(shí)排水,避免積水浸泡。④當(dāng)鉆孔完成后,及時(shí)進(jìn)行混凝土灌注;在不能立即灌注的情況下,應(yīng)保持孔內(nèi)水頭高度并加大泥漿比重,待灌注前再調(diào)整到設(shè)計(jì)要求。⑤下鋼筋籠時(shí)要平穩(wěn),避免碰撞孔壁。
如發(fā)生孔口坍塌時(shí),可立即拆除護(hù)筒并采用粘土回填孔樁,重新埋設(shè)護(hù)筒再重新鉆進(jìn);如發(fā)生孔內(nèi)坍塌,判明坍塌位置,回填粘土(或片石)到坍孔處以上1~2 m再重新鉆進(jìn);如嚴(yán)重坍孔時(shí)應(yīng)全部回填,待回填物沉積密實(shí)后再重新鉆進(jìn)。
2.3 鋼筋籠偏位
(1)形成原因:①堆放、起吊、運(yùn)輸沒有嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)程,支墊數(shù)量不夠或位置不當(dāng),造成變形。②鋼筋籠吊放入孔時(shí)不是垂直緩緩放下,而是斜插人孔內(nèi)。③清孔時(shí)孔底沉渣或泥漿沒有清理干凈,鋼筋籠放不到設(shè)計(jì)深度。
(2)避免偏位采取的措施:①如鋼筋籠過長,則分段制作,吊放鋼筋籠入孔時(shí)再分段套筒連接。②鋼筋籠在運(yùn)輸和吊放過程中,每隔2m設(shè)置加強(qiáng)箍一道,并在鋼筋籠加強(qiáng)箍內(nèi)裝一個(gè)可拆卸的十字形(或三角形)臨時(shí)加勁架防止變形,在鋼筋籠吊放入孔后再拆除。③在鋼筋籠周圍主筋四周每2m設(shè)置4根保護(hù)層耳筋,耳筋根據(jù)保護(hù)層的厚度和孔徑設(shè)計(jì)。④清孔時(shí)把沉渣清理干凈,保證實(shí)際有效孔深滿足設(shè)計(jì)要求。⑤鋼筋籠應(yīng)垂直緩慢放入孔內(nèi),防止碰撞孔壁。鋼筋籠放入孔內(nèi)后,要采取措施,固定好位置。
(3)鋼筋籠吊放完畢,應(yīng)進(jìn)行隱蔽工程驗(yàn)收,二次清孔合格后應(yīng)立即澆筑水下混凝土。
2.4 灌注樁鋼筋籠上浮。鋼筋籠上浮減短了樁基鋼筋有效長度,影響了樁基抗折性能。
(1)形成原因:①鋼筋籠保護(hù)層定位筋不足或不規(guī)范;②鋼筋籠未與孔口固定;③混凝土灌注至鋼筋籠底時(shí)速度過快,或混凝土面已過鋼筋籠底面一段距離,而導(dǎo)管埋置較深未能及時(shí)調(diào)整,導(dǎo)致鋼筋籠上??;④導(dǎo)管掛住鋼筋籠,導(dǎo)致其上浮。
(2)采取的防治措施:①增加定位筋,增加與孔壁接觸面積,防止嵌入孔壁,在孔口設(shè)置錨筋固定定位并防止上??;②根據(jù)檢查記錄,當(dāng)混凝土面接近鋼筋籠底時(shí),減緩灌注速度,當(dāng)混凝土面超過鋼筋籠底面,調(diào)整導(dǎo)管埋深再恢復(fù)正常灌注;③當(dāng)導(dǎo)管掛住鋼筋籠時(shí)不可硬拉,防止鋼筋籠上浮和導(dǎo)管脫落;應(yīng)上下移動(dòng)導(dǎo)管或人工轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)管方向來擺脫。
2.5 斷樁
(1)形成原因:①混凝土較干,骨料太大或未及時(shí)提升導(dǎo)管以及導(dǎo)管位置傾斜等,使導(dǎo)管堵塞,形成樁身混凝土中斷。②混凝土攪拌機(jī)發(fā)生故障,使混凝土不能連續(xù)澆筑,中斷時(shí)間過長。③導(dǎo)管安裝長度統(tǒng)計(jì)錯(cuò)誤,造成導(dǎo)管懸空高度過高或?qū)?dǎo)管拔出混凝土面。④導(dǎo)管埋深過大(埋深一般不宜超過6 m),造成埋管事故,引起斷樁。⑤導(dǎo)管安裝不密封,導(dǎo)致孔內(nèi)泥漿滲進(jìn)導(dǎo)管隔離混凝土。
(2)采取的防治措施:①混凝土坍落度應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)或規(guī)范要求控制;技術(shù)人員現(xiàn)場每車檢查混凝土質(zhì)量及塌落度試驗(yàn),不合格混凝土及時(shí)退回?cái)嚢枵?。②澆筑混凝土前?yīng)檢查混凝土攪拌機(jī),保證混凝土攪拌時(shí)能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。配備備用攪拌機(jī)和運(yùn)輸車輛,保證混凝土連續(xù)澆筑。③安裝導(dǎo)管前將總導(dǎo)管數(shù)量及長度進(jìn)行記錄,安裝過程中必須檢查導(dǎo)管密封圈是否完好,并記錄每根導(dǎo)管長度及節(jié)數(shù),安裝導(dǎo)管完將剩余導(dǎo)管清理,然后采用氣壓或水壓的方法檢查導(dǎo)管是否密封后方可澆筑。邊灌混凝土邊拔套管,做到連續(xù)作業(yè)。澆筑時(shí)勤測混凝土頂面上升高度,隨時(shí)掌握導(dǎo)管埋入深度,避免導(dǎo)管埋入過深或?qū)Ч苊撾x混凝土面。④開始澆筑混凝土?xí)r,為使隔水栓順利排出,導(dǎo)管底部至孔底距離宜為300~500mm,孔徑較小時(shí)可適當(dāng)加大距離,以免影響樁身混凝土質(zhì)量。
3.1 樁底持力層確定不準(zhǔn)確
由于福建省多為火山巖地貌,地層中巖脈較為發(fā)展,且沿海、山邊地層孤石較多,樁底持力層部位地質(zhì)情況變化較大等,容易造成持力層確定不準(zhǔn)確,造成端承樁嵌巖深度不夠等問題。
針對這種情況,要制定了樁基入巖判斷程序:現(xiàn)場鉆孔過程中每米和巖樣變化處留存渣樣,監(jiān)理現(xiàn)場簽字確認(rèn)后用自封口塑料袋保存;入巖渣樣須橋梁專業(yè)監(jiān)理工程師現(xiàn)場簽字確認(rèn),并留存于監(jiān)理辦保存。橋梁專業(yè)監(jiān)理工程師確定入巖后,邀請業(yè)主、設(shè)計(jì)代表等共同判斷樁基入巖標(biāo)高,并根據(jù)現(xiàn)場地形及設(shè)計(jì)地質(zhì)情況對照確定終孔標(biāo)高。入巖標(biāo)高至終孔標(biāo)高繼續(xù)留存渣樣,如地質(zhì)無變化即按確定的終孔標(biāo)高終孔,如發(fā)生變化及時(shí)通知四方重新確認(rèn),直至滿足嵌巖深度要求后終孔。
3.2 樁頂混凝土不密實(shí)或強(qiáng)度低
(1)形成原因:導(dǎo)管密封不嚴(yán)、混凝土和易性差、坍落度過大或過小、混凝土等待時(shí)間過長
(2)采取的防治措施 :①控制骨料的粒徑和級配,嚴(yán)格按照混凝土配合比施工,抽查混凝土的和易性差、坍落度,對出現(xiàn)偏差及時(shí)調(diào)整,不合格混凝土嚴(yán)禁灌注。②導(dǎo)管使用前須做密封打壓試驗(yàn);下導(dǎo)管時(shí),每個(gè)接頭均應(yīng)加密封圈,漏斗口設(shè)置止水閥(球)。③攪拌站、運(yùn)輸車等設(shè)備必須滿足混凝土連續(xù)灌注施工要求,且根據(jù)現(xiàn)場灌注進(jìn)度及時(shí)調(diào)整罐車供應(yīng)時(shí)間,防止混凝土等待時(shí)間過長。④樁頂標(biāo)高測量控制準(zhǔn)確,混凝土灌注高出設(shè)計(jì)樁頂1米以上,保證樁頂混凝土強(qiáng)度與密實(shí)性。
3.3 鉆孔樁傾斜度超標(biāo)。傾斜度超標(biāo)將影響樁基的承載能力和抗折性能。
(1)形成原因:①鉆機(jī)底座未安置水平,起重滑輪緣、固定鉆桿的卡孔和護(hù)筒中心三點(diǎn)不垂直。②在鉆進(jìn)過程中,鉆機(jī)彎曲,接頭不正,沒有及時(shí)調(diào)整。③在鉆進(jìn)過程中,遇到軟硬地層交界處,巖面傾斜處鉆進(jìn);或粒徑大小懸殊的砂礫石層中鉆進(jìn),鉆頭受力不均導(dǎo)致鉆進(jìn)方向發(fā)生變化。④鉆孔中遇到較大的孤石或探頭石。⑤擴(kuò)孔較大處,鉆頭擺動(dòng)偏向一邊。
(2)采取的防治措施:①安裝鉆機(jī)時(shí)要使起重滑輪緣、鉆頭和護(hù)筒中心三點(diǎn)要垂直,在鉆進(jìn)過程中要經(jīng)常檢查校正。②在有傾斜的軟、硬地層鉆進(jìn)時(shí),應(yīng)控制進(jìn)尺,低沖程鉆進(jìn),或回填片、卵石沖平后再鉆進(jìn)。當(dāng)已發(fā)生孔道偏斜后,可用檢孔器測定鉆孔偏斜的位置和偏斜情況,在偏斜處上下反復(fù)掃孔,使鉆孔垂直;偏斜嚴(yán)重時(shí)應(yīng)回填砂粘土至偏斜面,待沉積密實(shí)后再繼續(xù)鉆進(jìn)。
通過分析總結(jié)市政橋梁工程鉆孔灌注樁施工質(zhì)量通病及防治措施的經(jīng)驗(yàn),提高全員的質(zhì)量意識,營造強(qiáng)化質(zhì)量管理的氛圍,加強(qiáng)工程質(zhì)量管理;基本可消除橋梁工程灌注樁施工中常見的質(zhì)量問題,使質(zhì)量通病得到有效防治,使市政橋梁樁樁基質(zhì)量處于受控狀態(tài),提高橋梁基礎(chǔ)工程的耐久性與安全性。
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