淺談鉆孔灌注樁施工質(zhì)量控制措施

王 貴

(葛洲壩二公司漢宜鐵路項(xiàng)目部,湖北荊州,434000)

跨江漢運(yùn)河特大橋位于新建武漢至宜昌高速鐵路線上荊州市境內(nèi),全長(zhǎng)3131.625m,為雙線鐵路橋。橋梁基礎(chǔ)為混凝土灌注樁,鉆孔樁774根(其中1.0m的732根,1.25m的20根,2.0m的22根)。全部樁基處在陸上,地質(zhì)巖性按從上至下為硬塑粉質(zhì)粘土、軟塑粉質(zhì)粘土、中密細(xì)砂、飽和密實(shí)細(xì)圓礫土、飽和密實(shí)粗圓礫土。橋梁樁基均采用旋挖鉆機(jī)成孔、水下灌注混凝土成樁。現(xiàn)結(jié)合跨江漢運(yùn)河特大橋樁基施工淺述鉆孔灌注樁施工質(zhì)量控制的要點(diǎn)。

1 成孔質(zhì)量的控制

成孔是混凝土灌注樁施工中的一個(gè)重要環(huán)節(jié),塌孔、縮頸、樁孔偏斜及樁端達(dá)不到設(shè)計(jì)持力層要求,將直接影響樁身質(zhì)量和造成樁承載力下降。因此,在成孔的施工技術(shù)和施工質(zhì)量控制方面應(yīng)著重做好以下幾項(xiàng)工作。

1.1 定位。首先坐標(biāo)的定位。在放樣位置定位好護(hù)筒后,要及時(shí)復(fù)核護(hù)筒的位置和標(biāo)高,嚴(yán)格按照規(guī)范要求,確保護(hù)筒內(nèi)泥漿面標(biāo)高不低于地下水位或河中施工水位1.5m～2.0m(這是防止塌孔和縮頸的基本保證),并認(rèn)真檢查護(hù)筒周圍土體是否密實(shí)。其次,鉆孔順序的確定。鉆孔灌注樁是先成孔,后在孔內(nèi)成樁,在未澆筑混凝土前的樁孔是依靠泥漿來(lái)平衡的,而在鉆孔灌注樁成樁初始,樁身混凝土的強(qiáng)度很低,經(jīng)不起鉆孔過(guò)程中鉆機(jī)對(duì)周圍土體的動(dòng)壓力,故采取隔孔施工。這是一項(xiàng)穩(wěn)妥防止塌孔和縮頸的技術(shù)措施。

1.2 確保樁孔的垂直度。樁孔的垂直度是確保樁身質(zhì)量的一個(gè)重要條件。為了保證成孔的垂直度滿足設(shè)計(jì)要求,應(yīng)在施工過(guò)程中采取兩大措施:第一、擴(kuò)大樁機(jī)支承面積使樁機(jī)穩(wěn)固;第二、開(kāi)鉆初期,成孔深達(dá)5m時(shí),應(yīng)檢查鉆桿垂直度,確保成孔垂直度在1%以內(nèi),待各方面均正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),方可開(kāi)始加速鉆孔,此后還要經(jīng)常校核鉆架及鉆桿的垂直度。

1.3 鉆孔過(guò)程中對(duì)泥漿各種性能指標(biāo)的檢測(cè)。在鉆孔過(guò)程中,泥漿的各項(xiàng)性能指標(biāo)可以體現(xiàn)鉆孔中的意外事故。如遭遇地下河和溶洞等都會(huì)引起泥漿性能指標(biāo)的變化,這是設(shè)計(jì)中無(wú)法預(yù)見(jiàn)的,而確實(shí)是我們施工中必須處理的問(wèn)題。而且,泥漿的作用是要平衡樁孔,保證不塌孔、不縮頸。這就要求我們要保證泥漿指標(biāo)的穩(wěn)定。

1.4 成孔深度的確定。雖然鉆桿到達(dá)的深度已反映了成孔深度,但如在第一次清孔時(shí)泥漿比重控制不當(dāng),或在提鉆具時(shí)碰撞了孔壁,就可能會(huì)發(fā)生坍孔、沉渣過(guò)厚等現(xiàn)象,這將給第二次清孔帶來(lái)很大的困難,有的甚至通過(guò)第二次清孔也無(wú)法清除坍落的沉渣。因此,在提出鉆具后要用測(cè)繩復(fù)核成孔深度。如測(cè)繩的測(cè)深比鉆桿的鉆探小,就要重新下鉆桿復(fù)鉆并清孔。

1.5 鋼筋籠的安裝和吊放。很多時(shí)候,樁孔的塌孔都是在下放鋼筋籠的時(shí)候造成的。鋼筋籠制作完畢,應(yīng)經(jīng)檢查驗(yàn)收,合格后才允許使用,否則應(yīng)返工。驗(yàn)收合格的鋼筋籠,應(yīng)掛牌及編號(hào),以免用錯(cuò)。運(yùn)輸和吊裝鋼筋籠時(shí),應(yīng)避免鋼筋籠變形。吊點(diǎn)應(yīng)對(duì)稱,使鋼筋籠吊起時(shí)呈垂直狀態(tài)。

1.6 二次清孔的完善。許多施工單位為了施工的快捷、便利,在下放鋼筋籠和導(dǎo)管安裝完畢后就不進(jìn)行二次清孔或簡(jiǎn)單行事。孔內(nèi)原土泥漿在吊放鋼筋籠和下放導(dǎo)管這段時(shí)間內(nèi),使處于懸浮狀態(tài)的沉渣再次沉到樁孔底部,最終不能被混凝土沖擊反而成為永久性沉渣,從而影響樁基工程的質(zhì)量。因此,必須在混凝土灌注前利用導(dǎo)管進(jìn)行第二次清孔。當(dāng)孔口返漿比重及沉渣厚度均符合規(guī)范要求后,應(yīng)立即進(jìn)行水下混凝土的灌注工作。如由于工作安排或其他原因使混凝土無(wú)法立即澆筑,從清孔停止至混凝土開(kāi)始澆灌超過(guò)4h的,應(yīng)重新清孔。

2 成樁質(zhì)量的控制

成樁是控制樁基質(zhì)量的關(guān)鍵步驟,其成敗直接影響著整個(gè)樁基的成敗。對(duì)成樁質(zhì)量的控制應(yīng)從下述幾個(gè)方面入手。

2.1 原材料。為確保成樁質(zhì)量,要嚴(yán)格檢查驗(yàn)收進(jìn)場(chǎng)原材料的質(zhì)量合格證 (水泥出廠合格證、檢驗(yàn)報(bào)告、砂石檢驗(yàn)報(bào)告)。如發(fā)現(xiàn)與質(zhì)量合格證不符,應(yīng)立即取樣復(fù)查,對(duì)不合格的材料(如水泥、砂、石、水質(zhì)),嚴(yán)禁用于混凝土灌注樁。

2.2 配合比。混凝土必須具備良好的和易性,其配合比必須通過(guò)試驗(yàn)確定,強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)規(guī)定。混凝土宜選用中粗砂,含砂率宜為40%～45%,粗骨料最大粒徑＜40mm。良好的配合比可減少離析程度。因此,現(xiàn)場(chǎng)的配合比要隨水泥品種、砂、石料規(guī)格及含水率的變化進(jìn)行調(diào)整。為使每根樁的混凝土配合比都能正確無(wú)誤,在混凝土攪拌前都要復(fù)核配合比并校驗(yàn)計(jì)量的準(zhǔn)確性,嚴(yán)格計(jì)量和測(cè)試管理,并及時(shí)填入原始記錄和制作試件。

2.3 混凝土攪拌時(shí)間和坍落度。為了保證混凝土的質(zhì)量和澆筑的連貫性和流暢性,混凝土攪拌必須有保證的時(shí)間和混凝土必須要有一個(gè)控制的坍落度。過(guò)長(zhǎng)和過(guò)短的攪拌時(shí)間都不利于混凝土的質(zhì)量,這就要我們?cè)囼?yàn)出一個(gè)確定的時(shí)間來(lái)執(zhí)行。混凝土的坍落度將影響到混凝土的澆筑質(zhì)量。坍落度過(guò)小,容易造成堵管,塌落度過(guò)大,影響混凝土的強(qiáng)度和樁基的質(zhì)量。混凝土坍落度采用18cm～20cm,當(dāng)灌注至距樁頂標(biāo)高8m～10m時(shí),應(yīng)及時(shí)將坍落度調(diào)小至12cm～16cm,以提高樁身上部混凝土的抗壓強(qiáng)度。

2.4 導(dǎo)管的安裝、抽拔和埋管深度。澆灌混凝土的導(dǎo)管,在使用前應(yīng)試拼裝、試壓,試水壓力為0.6MPa～1.0MPa。在整個(gè)澆灌過(guò)程中,要隨時(shí)了解混凝土的標(biāo)高和導(dǎo)管的埋入深度。導(dǎo)管埋入深度最小不得少于1m,最大不得大于6m,一般控制在2m～4m。提升和拆卸導(dǎo)管要實(shí)行雙控制,嚴(yán)禁將導(dǎo)管提升到混有泥漿的混凝土夾層內(nèi),造成斷樁。澆灌混凝土應(yīng)連續(xù)進(jìn)行,孔內(nèi)混凝土每小時(shí)的上升速度不得小于2m。

3 結(jié)語(yǔ)

鉆孔灌注樁的整個(gè)施工過(guò)程屬隱蔽工程項(xiàng)目,質(zhì)量控制比較困難。因此,要求現(xiàn)場(chǎng)管理人員要有高度責(zé)任心,以防為主,對(duì)樁基各個(gè)施工環(huán)節(jié)要充分重視并精心施工,嚴(yán)格把關(guān)。只有這樣,樁基的質(zhì)量控制才能得到保證。