淺談橋梁鉆孔灌注樁施工監理

豆仁國

(安徽省交通勘察設計院,安徽合肥 230011)

淺談橋梁鉆孔灌注樁施工監理

豆仁國

(安徽省交通勘察設計院,安徽合肥 230011)

一般橋梁鉆孔灌注樁施工的監理程序和經驗,著重強調在施工監理中注意的各種問題及一些施工難點的處理方法,從而充分發揮監理在橋梁鉆孔灌注樁施工中的重要作用。

橋梁鉆孔灌注樁;施工難點;處理方法

0 引言

眾所周知,鉆孔灌注樁的施工難度較大。因為地質條件的千變萬化和自然條件的變化多端,使鉆孔灌注樁的施工充滿著變數,所以鉆孔灌注樁的施工也是橋梁施工的關鍵。隨著鉆孔灌注樁施工經驗的日趨成熟,以及檢測手段的進一步完善,鉆孔灌注樁的施工并不可怕。監理作為橋梁施工的重要角色,如何在高難度的鉆孔灌注樁施工中發揮重要的作用,筆者根據多年的實踐,就此談一下鉆孔灌注樁施工程序和經驗,以及各個施工環節應注意的問題。

1 施工前的準備工作

1.1 審核施工單位的施工組織計劃

鉆孔灌注樁的施工中,施工組織計劃十分重要,作為監理應在熟悉施工設計圖紙,了解現場橋位地質、水文、潮汐及氣候等相關資料基礎上,認真審核施工單位提交的施工組織計劃,看其是否符合實際情況,可行性和是否具有可操作性。如果施工單位提交的施工組織計劃不能較好地控制施工的質量、進度和費用,則要與施工單位共同修改施工組織計劃,使之更趨科學化和合理化。

1.2 施工材料的監控

施工前必須要求施工單位提交主要施工材料的產地、規格和型號。對于碎石、中砂兩種材料,要親臨產地實地采樣進行篩分試驗;對碎石還要做壓碎試驗;如果施工地點靠近沿海地區,還要特別留意中砂的酸堿度。施工材料,是保證工程質量的關鍵,作為監理要堅決杜絕不合格的材料進入工地。

1.3 水下砼的試配

從筆者的監理經驗來看,水下砼的試配常常是不少施工單位忽視的問題。在施工前的準備期間,必須提醒施工單位組織人力,認真搞好水下砼的試配工作,作為監理最好能參與這項工作,多做幾個配合比方案,做好相關記錄,按和易性和28d后的實際強度確定最佳的水下砼配合比。

1.4 詳細了解施工機械的運行情況

鉆孔灌柱樁的施工需要大量機械設備的配合,為了較好地完成鉆孔灌注樁的施工,很有必要在施工前了解相關機械設備的運行情況,尤其是鉆機。因為鉆孔灌注樁的垂直度、孔身的形狀及其鉆進不良地層的能力,都直接與之相關。

1.5 檢查導管的質量

施工前必須檢查導管的水密性,并仔細觀察其外表是否存在銹蝕和變形,檢查螺絲和螺母的接合情況。在鉆孔灌注樁的施工中,因導管的質量不合格而引發的質量事故時有發生。

1.6 檢查泥漿的質量

在鉆孔灌注樁的施工中,泥漿是重要的材料。施工前要求施工單位提供泥漿樣品,檢查其酸堿度、粘度、含砂率等指標是否符合要求。

1.7 施工人員的組織和分工

鉆孔灌注樁的施工需要大量工程技術人員,施工前要檢查技術人員的配置和分工,判斷是否合理,同時要了解技術人員的施工經驗、機械操作手的技能及工人的素質。若發現上述人員不符合施工要求時,應要求施工單位更換。

2 施工過程的監理

2.1 護筒的埋設和安裝

護筒的安設必須準確。為了便于隨時檢查,可在護筒邊打騎馬樁,用棉線拉直,相交點便為樁位的中心點。施工前應反復校正該點,檢查騎馬樁是否移位。對潮汐地區護筒的高度要考慮最大漲潮的水位。

2.2 鉆孔進度的控制和泥漿濃度的調整

開鉆后,要指導鉆機操作手根據不同的地層調整鉆(沖)進的速度。若遇上較純的粘土層時,鉆進速度要減慢,以避免糊鉆現象,若用沖擊錘施工則應減小沖程,適當降低泥漿濃度,也可以填砂、礫石;若遇上卵石、礫石層,也要減緩鉆進速度.否則可能會導致斷鉆桿的現象發生,沖孔時也要減慢速度,并要減少揚程,以避免孔位的偏差,同時應適當加大泥漿濃度:若遇到松散的粉砂土或流砂,亦要控制進尺速度,選用較大濃度、粘度和膠體率的泥漿,需要時可以摻入適量的卵石和粘土,以加強護壁;若遇到軟硬地層時,應吊著鉆桿控制進尺,低速鉆進。

2.3 終孔和清孔

若孔位的實際地質情況與設計圖紙相符時,可按設計標高終孔;若實際的地質情況與設計圖紙相差較大時,必須馬上通知設計單位,以變更樁長。對嵌巖樁,監理必須認真對待,要多次取樣品考證,以確認巖性情況,務必保證嵌巖樁嵌入基巖的深度。

終孔后,要準確地量出實際孔深,檢查孔位的垂直度和平面偏差,并在騎馬樁處作標志,以便控制鋼筋籠的位置。

清孔,是鉆孔灌注樁施工的重要環節。終孔檢查完畢后,必須迅速清孔,不要停留過久,使泥漿、鉆渣沉積增多,造成清孔的困難,甚至導致塌孔現象。清孔有多種方法,但無論如何,要保證清孔的質量,要控制好泥漿密度在1.1～1.2g/cm3之間,其中,易塌孔土質采用上限。對于沉渣厚度的測量,可用取樣盒在清孔完畢后吊到孔底,待灌注砼前取出,直接量沉渣的厚度。沉渣厚度必須符合設計規定,否則必須重新清孔。

2.4 鋼筋籠的制作和安放

在鉆(沖)進的過程中應同時進行鋼筋籠的制作。鋼筋必須按設計圖紙嚴格制作,制作時可通過臨時支架來固定鋼筋籠,注意檢查焊接的質量,焊口必須按施工規范錯開,同時應注意鋼筋籠的垂直度,以便于吊裝,若剛度不夠,必須加密加勁筋。

清孔完畢后,應迅速組織安放鋼筋籠,在保證質量的前提下,時間越短越好,以減少孔底的沉渣。吊籠焊接要注意,必須使兩節鋼筋垂直焊接,以保證落籠能順利進行且不碰壞孔壁泥漿層。落實完畢后,必須要牢牢地固定鋼筋籠,一般的辦法是用較粗的鋼筋焊接在護筒上將鋼筋籠固定。

2.5 導管和漏斗的安裝

落籠后應再檢查一下沉渣厚度,若合格,就應抓緊安裝導管。作為監理必須清楚孔深與導管長度的關系,明確導管底至孔底的距離,同時要檢查導管的接頭是否緊密,有沒有漏水。另外要檢查導管間的螺絲是否能打開,有沒有砼塊蓋住,或嚴重的銹蝕。之所以強調這一點。主要是考慮到拆管的方便,因為筆者在安徽省蕪(湖)宣(城)公路3號橋的施工監理中,曾遇到這樣的事情:在2-1#樁砼的灌注過程中,拆管時有一個螺絲嚴重銹蝕不能被擰開,結果拖延了20min,差點導致斷樁現象,造成人為質量事故。因此一定要對上述的每一環節作詳細檢查。

至于漏斗,在施工前就應計算其容積,是否能滿足首批砼灌注后的導管埋深。考慮孔底有擴孔的可能,為安全起見,漏斗的容積最少能使導管埋深1.0m(按設計孔徑計)。安裝漏斗時要注意檢查漏斗四周是否光滑,是否能保證砼順利下滑。如有必要,可以在漏斗四周涂上少許潤滑油。與此同時,安裝好隔水栓,并檢查其是否漏水。

2.6 水下砼的灌注

安裝好所有設備并在漏斗里面裝滿砼后,再次量孔底的沉渣厚度,若達到設計要求(否則應再次清孔,直至符合要求為止),即可開始灌注砼。首批砼灌注完畢后,監理應再次探孔深,計算導管的埋深與設計的導管埋深是否出入,有時由于孔底擴孔嚴重,首批砼灌注后,導管埋深很小,在那龍河大橋7-2#樁的灌注中,就曾出現首批砼灌注后導管埋深僅0.25m,這很危險。故為保險起見,還是建議在首批砼差不多下滑結束時,指揮操作手將導管向孔底下插至底部,待確定導管埋深符合要求時再適當提高。灌注過程中,監理應全面檢查每一施工環節,記錄好各種數據,控制好拆管的長度,保證導管的埋深,一般控制導管埋深在2～4m。值得一提的是,監理有必要經常探測孔深,確定砼面的位置,確保導管的埋深在正常的范圍內。根據筆者的現場監理經驗,最好采用“雙控”的辦法,即一方面根據砼灌注的盤數計算導管的理論埋深:另一方面測出實際的導管埋深,兩者進行比較。這種辦法很好,一者可以有效地控制導管埋深,不盲目拔管、拆管;二者也可以根據這些數據推斷每段地層的擴孔情況,摸清擴孔與地層的關系。灌注水下砼的整個過程,監理應一直堅守崗位,指揮施工單位連續施工,爭取以最快的速度完成灌注任務。灌注臨近結束時,由于孔內沉渣的稠度增加,再加上導管內砼樁的高度減小,有可能會出現砼上升困難的現象,這時可令施工單位向孔內加水稀釋泥漿。另外,灌注完畢后,千萬不要迅速拔除導管,而要令操作手緩慢地提升導管,以避免樁出現空心現象。

3 樁基的檢測及判斷

顯然,鉆孔灌注樁的施工是難度較大的一項工作。作為施工監理,以前對樁基質量的判斷,只能憑施工經驗及主觀的推斷,因為水下的東西,完全看不見,樁基的質量確實難以下結論。現在隨著科學技術的進步,樁基的檢測手段十分豐富,為監理的工作帶來了極大的方便。目前常用RS-1616K型動測儀對樁基進行小應變檢測,十分有效。

筆者認為施工單位若在地質復雜的地方進行鉆孔灌注樁施工,最好是盡快完成第一根樁的施工,然后及時進行樁基檢測,以便更好地判斷施工方法的正確與否。在安徽省蕪(湖)宣(城)公路3號橋的監理中,就曾用 RS-1616K型動測儀對2-1#樁進行小應變檢測,發現標高-6.5m的位置嚴重縮徑,查看施工圖紙后發現-6.5m處剛好是粘土與亞粘土之間的1.0m厚的砂礫夾層。估計成孔后,此段位置擴孔嚴重,灌注水下砼過程中當不斷向上涌的砼到達寬窄交界的孔位時,砼向上的剪切力使窄處上面的部分孔壁及土層坍塌,加料時應停機加料,并注意提升速度,防止因提升過高而出現斷樁或縮徑現象。后來對此樁按3個小孔抽芯,發現其中有一個孔在-6.0～7.0m之間有粘土和砂礫,證明判斷正確,該位置由于孔徑的突變,施工時又沒有采取有效防范措施,而導致孔壁塌坍。后來.對有此類砂礫夾層的樁,在夾層位置鋼筋籠外用鐵皮制作護套,護套長2.0m,這樣在灌注水下砼時,就沒有出現塌孔現象。經RS-1616K型動測儀檢測,波形正常,質量合格。

所以監理要充分利用檢測手段,一方面可以控制工程質量,另一方面可以發現問題,以便采取有效的措施,保證鉆孔灌樁的施工質量。

4 結語

以上是筆者在鉆孔灌注樁方面的監理經驗和體會。作為一名監理,特別是從事鉆孔灌注樁施工的監理,除必須掌握過硬的施工技術和豐富的監理經驗外,同時也必須具備認真、細心、負責及親歷親為的工作作風,才能出色地完成水下鉆孔灌注樁的施工監理任務。

[1] 公路橋涵施工技術規范(J TJ041-89)[S].北京:人民交通出版社,1989.

[2] 公路工程施工監理規范(J TJ077-95)[S].北京:人民交通出版社,1995.

U443.15+4

A

1671-8275(2010)03-0031-02

2009-05-26

豆仁國(1972-),男,安徽六安人,安徽省交通勘察設計院工程師。研究方向:公路工程監理。

責任編輯:文 月