黃明明
(華邦建投集團股份有限公司,甘肅 蘭州730030)
(1)樁坐標(biāo)及樁體垂直度的控制;(2)護筒埋置深度;(3)泥漿的含砂率、泥漿比重、粘度率等指標(biāo)的控制;(4)孔內(nèi)水頭高度的控制;(5)孔的直徑控制;(6)樁底和樁頂標(biāo)高的控制;(7)清孔質(zhì)量控制,端承樁和摩擦樁分別按不同指標(biāo)控制;(8)鋼筋籠及其接頭的質(zhì)量控制;(9)鋼導(dǎo)管連接、檢查及水下混凝土灌注質(zhì)量控制。
2.1 泥漿制備。泥漿主要由水、黏土或膨潤土以及外加劑按一定比例攪拌而成,鉆孔灌注樁施工時,將制備好的泥漿存儲在泥漿池內(nèi),通過泥漿泵將泥漿注入孔內(nèi),再從孔口流出至沉淀池,作為一個循環(huán)。泥漿的各項指標(biāo)應(yīng)根據(jù)成孔方法、地質(zhì)條件等情況加以調(diào)整。在地質(zhì)條件比較復(fù)雜,有較厚的覆蓋層時,宜使用PHP泥漿。鉆孔灌注樁泥漿應(yīng)滿足的主要性能指標(biāo)如表1所示。
表1 泥漿技術(shù)性能指標(biāo)表——沖擊鉆
2.2 鉆孔。根據(jù)出渣方式的不同,鉆孔灌注樁成孔的主要方法有:螺旋鉆孔、正、反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆孔、沖抓鉆孔、沖擊鉆孔、旋挖鉆機鉆孔等。最常用的為沖擊鉆孔,沖擊鉆孔主要技術(shù)要點有:孔位應(yīng)準(zhǔn)確,誤差應(yīng)符合設(shè)計及規(guī)范的規(guī)定。剛開始鉆進時,速度不宜過快,以避免護筒底部穿孔。每鉆進1~2m應(yīng)校正鉆孔垂直度[1]。遇到傾斜巖層時,可采取反復(fù)回填塊石再沖擊的措施,同時應(yīng)減小沖程,直到巖層被沖擊平整,再繼續(xù)鉆進。遇到溶洞時,可采取回填塊石及黏土的措施,重復(fù)幾次,直至溶洞被完全填充,不再漏漿后,再繼續(xù)鉆進。鉆進過程中,應(yīng)定期檢查泥漿的各項性能指標(biāo),檢查中心偏位、樁錘直徑偏差等,同時做好鉆渣取樣及記錄工作,以便于鉆進巖層的確認(rèn)。
2.3 清孔。達(dá)到設(shè)計孔底標(biāo)高并經(jīng)檢查驗收后,應(yīng)立即清孔,避免因清孔滯后,造成鉆渣沉淀,導(dǎo)致難以徹底清孔。清孔方法有很多,有抽漿、換漿、掏渣、砂漿置換鉆渣法等,最徹底的清孔方法為抽漿法。不管采用何種方法,均不得加深孔底來代替清孔,不得采取短時間內(nèi)向孔內(nèi)大量注水的方式清孔。應(yīng)注意清孔的時候孔內(nèi)水頭高度及適宜的泥漿比,否則容易造成塌孔。當(dāng)泥漿的各項性能指標(biāo)以及孔底沉渣滿足設(shè)計及規(guī)范要求后,即可停止清孔,進行水下混凝土灌注工作[2]。泥漿性能指標(biāo)檢測應(yīng)取平均值,分別在孔內(nèi)上、中、下部取樣。灌注水下混凝土前,泥漿的各項性能指標(biāo)如表2所示。
表2 清孔完成后泥漿應(yīng)滿足的性能指標(biāo)
2.4 鋼筋籠制作及安裝。(1)鋼筋籠制作。鋼筋籠宜集中在室內(nèi)鋼筋加工場加工及制作。宜推廣滾焊機,以提高鋼筋籠制作質(zhì)量。應(yīng)對鋼筋加工場做統(tǒng)一規(guī)劃,劃分出原材料堆放區(qū)、下料區(qū)、制作區(qū)、待檢區(qū)及成品堆放區(qū)等區(qū)域。主筋端部應(yīng)打磨平整、光滑,無變形。否則應(yīng)使用砂輪鋸打磨平整后再進行車絲處理。箍筋在使用前應(yīng)調(diào)直,下料前應(yīng)保證斷面平整,無撓曲。制作完成的鋼筋籠,應(yīng)在沒有套筒的一側(cè)主筋上安裝保護套,以防因銹蝕或碰撞導(dǎo)致絲頭破壞。按要求分節(jié)并編號,同一樁基的鋼筋籠應(yīng)堆放在一起,嚴(yán)禁多層堆放。為防止變形,可每隔適當(dāng)距離設(shè)置一道三角撐。(2)鋼筋籠運輸及安裝。吊裝鋼筋籠時,吊點應(yīng)設(shè)置在兩端第二道三角撐和主筋的交點處。使用平板運輸車運輸時,應(yīng)加設(shè)墊木防止鋼筋籠在車內(nèi)滾動,平板運輸車的長度應(yīng)大于鋼筋籠分節(jié)長度,防止鋼筋籠一側(cè)懸空而變形。安裝鋼筋籠時,不得觸碰孔壁。鋼筋籠節(jié)段間一般采用套筒連接,每一節(jié)連接時,套筒應(yīng)充分施擰。節(jié)段間的連接處,在下放前應(yīng)按設(shè)計要求間距安裝螺旋筋。不管在何節(jié)段,鋼筋焊接均不得燒傷主筋。鋼筋籠安裝完成后,應(yīng)進行二次清孔,清孔方式與各項指標(biāo)同第一次清孔。
2.5 水下混凝土澆筑。澆筑水下混凝土前,應(yīng)先對導(dǎo)管做水密承壓試驗,不得做氣壓試驗?;炷翍?yīng)分別在拌合站及灌注現(xiàn)場分別取樣檢測坍落度,以現(xiàn)場檢測為準(zhǔn)?;炷撂涠葢?yīng)保持在18~22之間。第一車料必須埋住導(dǎo)管1m以上,灌注過程中應(yīng)保證導(dǎo)管埋深2~6m。應(yīng)設(shè)置專人隨時檢查混凝土上升高度,并以此作為拆除導(dǎo)管節(jié)段的依據(jù)?;炷翍?yīng)連續(xù)灌注,不得中途停頓。發(fā)生導(dǎo)管進水事故,應(yīng)停止灌注,并重新鉆孔及清孔等工序;發(fā)生堵管事故,可敲擊或抖動導(dǎo)管,輔助混凝土下落;發(fā)生鋼筋籠上浮事故,可降低灌注速度,如有必要,可暫停灌注,排除故障后再進行澆筑。
3.1 成樁混凝土。(1)通病現(xiàn)象:局部混凝土松散,粗集料間砂漿少,呈現(xiàn)空隙,有蜂窩狀空洞。原因分析:①配合比不準(zhǔn)確,粗細(xì)集料稱重不準(zhǔn)確;②混凝土拌和不充分,和易性差,混凝土不密實。預(yù)防措施:①嚴(yán)格按經(jīng)試驗確定的配合比拌制混凝土,采用電子稱重計量;②按規(guī)定的時間拌和,使出料混凝土和易性滿足要求;③灌注水下混凝土?xí)r,應(yīng)及時上下抖動導(dǎo)管。(2)通病現(xiàn)象:鋼筋籠露筋。原因分析:①鋼筋籠安裝傾斜;②鉆孔垂直度偏差較大。預(yù)防措施:①安裝鋼筋籠時,鋼筋籠應(yīng)懸空固定,確保鋼筋籠安裝垂直度滿足要求;②鉆孔時,應(yīng)經(jīng)常檢查其垂直度。(3)通病現(xiàn)象:混凝土強度上升較慢或者強度偏低。原因分析:①未進行配合比設(shè)計試驗,或配合比不合理;②沒有嚴(yán)格按照配合比拌制混凝土;③外加劑的質(zhì)量或摻量不滿足要求;④粗細(xì)集料含水率偏差較大,導(dǎo)致配合比改變。預(yù)防措施:①應(yīng)及時進行配合比設(shè)計,并經(jīng)批準(zhǔn)后才可實施;②加強管理,確保拌合站嚴(yán)格按照確定的配合比拌制混凝土;③更換外加劑品牌或調(diào)整摻量,更換或調(diào)整后,應(yīng)經(jīng)驗證后方可用于施工;④應(yīng)隨時檢測砂石等粗細(xì)集料的含水率,根據(jù)檢測結(jié)果,再調(diào)整配合比。
3.2 混凝土保護層。通病現(xiàn)象:混凝土保護層厚度過大或過小。原因分析:①混凝土墊塊強度不足,澆筑混凝土前已損壞;②混凝土墊塊數(shù)量不足;③混凝土墊塊安裝位置不準(zhǔn)確。預(yù)防措施:①墊塊進場后,應(yīng)檢驗其外觀質(zhì)量、尺寸、強度,經(jīng)檢驗合格后方可用于施工;②按設(shè)計及規(guī)范要求的數(shù)量及位置安裝混凝土墊塊,如有必要,可加密。
3.3 鋼筋工程。(1)通病現(xiàn)象:鋼筋機械連接接頭性能不滿足要求。原因分析:①絲頭加工質(zhì)量較差;②套筒質(zhì)量較差;③鋼筋籠節(jié)段間連接時,未充分?jǐn)Q緊。預(yù)防措施:①應(yīng)嚴(yán)格對絲頭長度、牙口間距、崩邊等進行控制,確保絲頭質(zhì)量;②購買高質(zhì)量的套筒;③鋼筋籠節(jié)段間連接時,應(yīng)充分?jǐn)Q緊。(2)通病現(xiàn)象:加勁箍焊接質(zhì)量較差。原因分析:①焊條質(zhì)量較差;②焊接工人技術(shù)較差;③焊接設(shè)備不滿足要求。預(yù)防措施:①更換為高質(zhì)量的焊條;②加強技術(shù)交底或更換焊接工人;③更換為高質(zhì)量的焊接設(shè)備。(3)通病現(xiàn)象:主筋、箍筋間距合格率偏低。原因分析:①工人不熟悉滾焊機;②滾焊機發(fā)生故障。預(yù)防措施:①邀請滾焊機生產(chǎn)廠家對工人進行培訓(xùn),直至熟悉;②及時與滾焊機生產(chǎn)廠家溝通,及時解決問題。
橋梁鉆孔灌注樁基礎(chǔ)質(zhì)量檢測主要有3種方式,分別為:超聲波法、低應(yīng)變反射波法及鉆孔抽芯法。檢測頻率應(yīng)符合《公路工程基樁檢測技術(shù)規(guī)程》(JTG/T 3512-2020)[3]中的相關(guān)規(guī)定,如表3所示。
表3 樁基檢測頻率表
4.1 低應(yīng)變反射波法檢測。對于采用低應(yīng)變反射波法檢測的樁基,檢測前應(yīng)預(yù)先打磨出4個點,直徑約10cm。要求打磨平整、光滑。樁基中心1個點,四周對稱布置3個點。點位距離鋼筋籠主筋間距應(yīng)大于5cm,待檢測樁基樁頭應(yīng)破除,露出密實的混凝土面。檢測示意圖如圖1所示。
圖1 低應(yīng)變反射波法檢測布置示意圖
4.2 超聲波法檢測。樁徑不大于1.8 m的樁基預(yù)先按等邊三角形布置3根聲測管,不小于1.8 m的樁基按正方形對稱布置4根聲測管,聲測管應(yīng)固定在鋼筋籠加強筋內(nèi)側(cè),應(yīng)固定牢固、順直,互相平行,定位準(zhǔn)確。一直沿鋼筋籠埋置至樁底,管口搞出樁頂0.5 m以上,管口等高。采用φ6cm套管搭接,并密封接口。底部采用φ74×10Q235鋼板焊接而成,并確保不漏水。聲測管安裝后,管口應(yīng)封閉,防止堵管。聲測管布置如圖2、圖3所示。
圖2 樁徑<1.8 m時樁基聲測管布置示意圖
圖3 樁徑≥1.8 m時樁基聲測管布置示意圖
4.3 鉆孔抽芯法檢測。單根樁基礎(chǔ)抽芯數(shù)量應(yīng)根據(jù)其直徑確定。樁徑小于1.6 m時,應(yīng)抽取2條芯樣檢測;樁徑不小于1.6 m時,應(yīng)抽取3條芯樣檢測。抽芯位置應(yīng)在距離樁基礎(chǔ)中心0.15 ~0.25 D范圍內(nèi)對稱、均勻布置。對于端承樁,應(yīng)鉆入樁底3D深,且不小于5m;對于摩擦樁,應(yīng)鉆入樁底不小于1m深。鉆孔抽芯布置如圖4、圖5所示。
圖4 樁徑<1.6 m時鉆孔抽芯布置圖
圖5 樁徑≥1.6 m時鉆孔抽芯布置圖