曹曉忠 上海鐵路局上海華東鐵路建設監理有限公司
近年來,隨著大規模鐵路建設,上海局管內新建、增建、改建項目較多,施工任務重、工期緊、標準高,對參與工程建設的監理單位提出了更高更嚴要求。在當前形勢下,加強監理項目管理,提高監理工作能力,強化現場過程控制是擺在我們面前的緊迫課題。而現場質量安全監理工作的重點就是要明確監理控制要點,制定監理實施細則,從而做好監理交底,細化分工,明確責任,強化監理手段運用,確保安全受控、質量達標。筆者就易發生質量問題的軟土路基加固水泥攪拌樁施工談談質量監理控制要點和應采取的監理措施。
水泥攪拌樁是利用水泥作為固化劑的主劑,通過深層攪拌機械在地基深部就地將軟土和固化劑強制拌和,使軟土硬結而提高地基強度,作為豎向承載的復合地基、基坑工程圍護擋墻、防滲帷幕等。適用于淤泥與淤泥質土、素填土、粉土、粘性土以及無地下流動水的松散沙土等地基。在施工方法上,按其噴射加固材料的狀態,可分為漿液攪拌法(本文討論的施工法)和粉體攪拌法兩種施工類型。
施工工藝流程:樁位放樣→樁機就位→檢驗、調整樁機→正循環鉆進至設計深度→高壓注漿→反循環提鉆并噴水泥漿→至樁頂設計標高以上0.5 m→重復攪拌下鉆并噴水泥漿至設計深度→反循環提鉆至地表→成樁結束。
關于成樁質量問題,筆者遇到過兩起,通過對水泥攪拌樁的鉆芯取樣抽檢,發現部分樁長和無側限抗壓強度不達標準,雖然通過補強措施達到復合地基承載要求,但一方面影響了工期,同時也造成了施工單位較大經濟損失,帶來較壞影響。作為監理,既要監督施工過程質量控制,也要提出避免質量問題的建議和措施,努力消除質量隱患。歸納起來,常見質量問題有:①樁長達不到設計長度;②無側限抗壓強度達不到設計要求;③樁身完整性、均勻性不夠;④含灰量不達標準;⑤成樁不垂直等。
分析原因,有來自施工組織方面的因素,也有來自加固土體的因素,當然也有設計方面的不足。主要是:①施工組織方案編制和審核不細;②施工、監理交底不清,人員素質和責任心不強;③機械、材料報審把關不嚴;④施工方法不當;⑤對地質土質狀況不清;⑥現場檢查監督頻次、力度不夠等。
(1)工藝性試驗。攪拌樁屬地下隱蔽工程,影響成樁質量的因素較多,因此,在大面積施工前,均應進行工藝性試驗,試樁數量不應少于2 根,成樁后28 天內采用標準貫入試驗進行樁身檢驗,檢驗強度和均勻性,對存在問題進行分析,從而確定施工工藝標準和具體施工參數,也作為監理過程監控的依據,在施工中保證不走樣。
(2)施工單位資質、人員、機械報審。審核施工單位質量保證體系,審批施工組織設計(方案),保證相應技術措施。加強對技術管理人員、操作人員資格證審核,做好施工技術交底和監理交底,專業監理工程師詳細介紹監理實施細則的內容,并要求在施工中認真執行。對水泥攪拌樁施工所使用的各種機械設備經檢查試運轉良好(含測量、丈量、計量儀表及衡器應有合格證,定期校核合格)。攪拌樁機要懸掛操作規程,為控制水泥漿噴入量,必須配備經有關部門認可的水泥漿計量的鉆機,也就是配有電腦記錄儀,保證性能、狀態良好?,F場配備水泥漿比重測定儀,以備隨時抽查檢驗泥漿比重。
(3)樁位放樣。按設計圖紙,復核好軸線、標高、樁位,進行準確放樣。針對大面積水泥攪拌樁施工,現場施工和監理人員要隨身配有樁位圖,及時進行施工和監理記錄,留下標記,避免錯打、漏樁。
(4)原材料的報驗報審。水泥攪拌樁一般采用合格的R32.5 普通袋裝水泥,要做好進場水泥的報檢報驗,除質量證明文件,主要檢驗標號、凝結時間、安定性。同時,要加強原料的保管,采取防雨防潮措施,水泥庫周圍應挖排水溝,嚴禁使用受潮、結塊和變質的固化劑、外摻劑。監理人員要通過進場水泥報驗量,從總量上大體控制水泥攪拌樁水泥用量。根據設計要求,若需要使用外加劑、摻和劑時,要求提供廠名、廠址、商標、出廠合格證、質量保證書或試驗報告,經施工單位質檢員自檢合格,在現場按規定進行分批次見證取樣和送檢。
(5)泥漿比重。自拌水泥漿現場應掛牌標明水泥、水、外加劑、摻和劑的配合比和比重指標。施工中嚴格按照配合比用標準量具稱量各種材料用量進行水泥漿拌制,量化每機每臺班檢查灰漿比重頻次,一般不少于4 次,從而嚴格控制水灰比。
(6)水泥用量。保證水泥攪拌樁的成樁質量,控制水泥用量是重要環節。一方面,通過電腦記錄儀記錄水泥用量,但現場施工中發現,電腦記錄儀可靠度得不到保證,小票打印出錯,存在弄虛作假現象。另一方面,要建立水泥用量臺帳,詳細記錄進場量、撥給各機組水泥數量、每班次進水泥量、用水泥量、剩余水泥量、當班完成延長米,并要在機組交班時由監理和施工雙方簽字確認。
(7)攪噴時間。要控制下鉆、提鉆、噴漿、停漿時間,第一次下鉆時為避免堵管,可帶漿下鉆,噴漿量應少于1/2,第一次下鉆和提鉆要采用低檔操作,復攪時可提高一個檔位。同時在樁端和樁頂部位要停留打磨(30 s)。另外,按照設計和施工實際,要掌握成樁時間,來保證樁端、樁頭及樁身的施工質量。成樁過程中,當因故停漿繼續施工時必須重疊接樁,接樁長度不得小于0.5 m。若停機超過3 h,應在原樁位旁邊進行補樁處理。
(8)現場巡視、檢查、旁站?,F場監理人員要加強施工過程作業監督,嚴格各項制度,按照監理實施細則,采取巡視、檢查、旁站等手段,做好旁站記錄、監理日記。除以上提及的要點外,要重點檢查施工作業記錄,記錄的內容應包括:施工樁號、施工日期、天氣情況、噴漿深度、停漿標高、灰漿泵壓力、管道壓力、鉆機轉速、鉆進速度、提升速度、漿液流量、每米噴漿量和外摻劑用量、復攪深度,做到及時、真實、內容詳盡。對出現停電、機械故障等引起噴漿中斷時,應記錄采取的措施和處理過程。對現場發現的違反操作規程、未按試驗工藝和施工參數等作業的要立即制止,下發整改通知,對產生質量問題的要求采取補強、返工,對不按要求整改的應及時向建指和有關部門反映。
水泥攪拌樁軟土路基加固施工工藝日漸完善,實際施工中發現的問題仍然不少,作為施工監理,需要我們綜合分析多方面原因,把握人、機械器具、材料、施工方法和地質條件等關鍵環節,在此建議施工前一定要認真了解加固土體的地質情況,充分了解土性特征、有機質含量、地下水的酸堿度等土體參數(本文就不作細述),強化預控和過程監督,確保成樁質量。另外,安全問題不容忽視,要加強施工用電、大機安全管理,尤其涉及鐵路營業線施工安全時,要認真執行部、局營業線施工安全管理規定,防止大機傾覆、影響線路導致鐵路交通事故。