橋梁沖孔灌注樁施工和項目管理問題和解決方法

文/張晨光 中國市政工程中南設(shè)計研究總院有限公司　湖北武漢　430000

橋梁沖孔灌注樁施工和項目管理問題和解決方法

文/張晨光 中國市政工程中南設(shè)計研究總院有限公司湖北武漢430000

樁基基礎(chǔ)工程是橋梁工程、特別是大跨度預(yù)應(yīng)力變截面箱梁結(jié)構(gòu)的橋梁工程質(zhì)量控制的重中之重，一定要引起足夠的重視。本文首先對橋梁基礎(chǔ)樁的形式及規(guī)格、遇到的復(fù)雜地質(zhì)情況作了一個介紹，通過項目管理過程中遇到施工問題，進(jìn)行了深入的分析并結(jié)合項目實(shí)踐，如何把握問題和找到解決問題的辦法加以實(shí)施和糾正。使建設(shè)單位和項目工程本身能減少和避免損失。

沖孔灌注樁；施工；項目管理

引言

在某橋梁施工和項目管理過程，遇到了不少施工和項目管理方面的問題,3座橋梁基礎(chǔ)是沖孔灌注樁，樁徑分別為￠2.5m、￠1.5m、￠1.2m、￠1.0m。沖孔灌注樁是以泥漿護(hù)壁,采用沖擊錘的沖擊能量,將硬質(zhì)土或巖層破碎成孔,部分碎渣和泥槳擠入孔壁中,大部分成為泥渣隨著泥漿循環(huán)排出或用掏渣筒掏出成孔的一種施工方法.它具有嵌巖深度大、單樁承載力高和質(zhì)量可靠等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)工程中。施工中遇到了人工填土、粘土、粘土夾砂、粗砂層、礫砂層、強(qiáng)、中、微風(fēng)化巖層等各種地質(zhì)土層和巖層，項目施工管理過程中遇到的質(zhì)量問題和解決方法主要有以下幾個方面：

一、地下管線和地質(zhì)資料不全

沖孔灌注樁樁基施工，是一個地下工程。首先，在熟悉和了解設(shè)計文件的前提下，應(yīng)該取得第一手地質(zhì)勘查報告和地下構(gòu)筑物、管線等資料。在小橋施工前，在施工放樣過程中被告知有一條煤氣管線在橋梁樁位附近，當(dāng)時建設(shè)單位還沒有進(jìn)行地質(zhì)勘察。

施工前一定要將此類問題明確的向建設(shè)單位提出，在建設(shè)單位處理和完善上述工作后，才可同意進(jìn)行場地平整和樁機(jī)的就位開工，否則可能給建設(shè)單位帶來損失。

二、地質(zhì)資料和實(shí)際地質(zhì)情況存在差異

在施工小橋時，施工方反映有2根樁打到9米就開始入巖，其位置和深度和地質(zhì)報告的14米開始入巖相差較大，如果按照施工方提出的問題向設(shè)計放映，那幾根樁的設(shè)計長度就會變更。

為此，經(jīng)反復(fù)研究地質(zhì)報告和咨詢地勘部門意見，判斷此處不存在9米處有強(qiáng)風(fēng)化的巖層。后來，經(jīng)現(xiàn)場控制錘高、時間、錘擊深度的觀察和記錄，第二天穿透此層，14米后進(jìn)入強(qiáng)風(fēng)化巖層。9米至14取樣出來屬于呈松散土夾砂礫狀土（地勘部門判定為結(jié)構(gòu)松散的全風(fēng)化層，），最后按照原設(shè)計樁長完成施工。

考慮到各種因素的不確定性（記錄的隨意性、地勘設(shè)計對巖樣取樣的懷疑等），為驗證2根樁的入巖的準(zhǔn)確性和地質(zhì)實(shí)際情況和地勘的差異程度，建議建設(shè)單位利用施工勘察的手段在已經(jīng)施工的2根樁之間補(bǔ)了一個勘察孔，位置和地質(zhì)報告的取樣孔位置基本吻合。取樣結(jié)果和地質(zhì)報告的微風(fēng)化巖面相比高0.7米，通過此方法解決了2根樁入持力層微風(fēng)化巖的深度。但補(bǔ)的這個鉆孔結(jié)果不能作為其它樁入巖深度的直接依據(jù)。從上述情況說明，沖擊成孔灌注樁入巖深度的判定非常重要，應(yīng)從三個方面判斷：第一，認(rèn)真研究地質(zhì)報告；第二，入巖前兩層巖面變化處通過錘擊記錄和現(xiàn)場驗證記錄，第三，請地勘部門、建設(shè)單位、施工單位、監(jiān)理一起在護(hù)筒口撈取巖樣，確定巖性。在從此處向下計算入持力層巖深度。

三、鋼筋籠中心偏位

鋼筋籠中心偏位據(jù)資料統(tǒng)計是灌注樁施工中出現(xiàn)概率最大的質(zhì)量問題，一旦出現(xiàn)偏位過大就可能需要返工或補(bǔ)救處理，給施工方帶來經(jīng)濟(jì)損失，也給工程造成進(jìn)度和質(zhì)量影響。

施工第一根灌注混凝土后，檢查發(fā)現(xiàn)樁鋼筋籠中心偏位超規(guī)范誤差較大。經(jīng)分析，當(dāng)時認(rèn)為有定位鋼筋做保護(hù)層，就不會造成過大的偏位。其實(shí)定位鋼筋在（包括混凝土灌注產(chǎn)生的力量）等外力作用下定位鋼筋容易被擠入土質(zhì)孔壁內(nèi)。

在后續(xù)施工中采取了鋼筋籠下放到位后，對鋼筋籠中心進(jìn)行測量定位復(fù)核，要求對鋼筋籠采取十字四個點(diǎn)用鋼筋點(diǎn)焊鋼筋籠臨時固定在鋼護(hù)筒上，防止在灌注混凝土的過程中使鋼筋籠偏位，后續(xù)施工的29條樁沒有出現(xiàn)過一次超規(guī)范誤差的情況。

施工灌注樁盡量不要使用車泵用導(dǎo)管直接灌注混凝土，應(yīng)采用混凝土灌車直接卸料灌注。鋼筋籠一定要采用可靠的固定措施，在視線較好的情況下進(jìn)行灌注，灌注混凝土過程中要隨時對鋼筋籠中心進(jìn)行核對。

1根鋼筋籠偏位的樁，從樁頭向下鑿除3米的混凝土，檢查鋼筋籠偏位情況，如果在樁頭以下3倍樁徑以內(nèi)，鋼筋籠偏位在10CM按照設(shè)計意見可重新灌注處理，否則需要重新補(bǔ)樁處理。

四、混凝土灌注

除對樁混凝土原材料和鋼筋隱蔽符合要求外，對于混凝土灌注非常重要的是首灌注量和混凝土灌注的連續(xù)性，否則，會出現(xiàn)混凝土完整性不合格的Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ類樁。（大橋樁基要求是Ⅰ類樁）。

小橋施工中，出現(xiàn)了一次，一次是混凝土摻水被退回后返回時間耽誤一個半小時，加上現(xiàn)場裝拆管時間而導(dǎo)致導(dǎo)管不能正常插入混凝土。通過緊急在料斗上增加重量下壓的方法，使混凝土插入導(dǎo)管，上下提振使混凝土勉強(qiáng)灌注完成，首灌到完成持續(xù)了3個半小時。

大橋￠2.5m樁徑、120m3混凝土，第一根灌注正常。第二根由于混凝土堵管，只灌注了一半，需返工重打。后面沒有灌注的四車混凝土經(jīng)現(xiàn)場檢測混凝土塌落度分別為65、120、150、190。施工前提出了的初凝時間要求大于7小時、塌落度180mm-220mm。

經(jīng)分析原因有：一、塌落度損失過大、減水劑摻量較小、減水劑緩凝組分調(diào)配沒有達(dá)到施工緩凝時間的要求；第二、沒有適當(dāng)摻加塑化劑改善混凝土的和易性，減少塌落度損失；第三、沒有適當(dāng)延長混凝土初凝時間。（經(jīng)過測算現(xiàn)場混凝土初凝時間應(yīng)按照：攪拌運(yùn)輸時間+灌注時間+裝拆管時間+2小時）。

混凝土塌落度損失是混凝土拌合物中的游離水分，由于水化反應(yīng)，以及附于水化產(chǎn)物表面或蒸發(fā)等原因而逐漸減少，會造成混凝土塌落度的損失。

處理方法：第一、減少混凝土塌落度的損失，須從混凝土原材料、配合比、外加劑等方面著手；第二、現(xiàn)場施工調(diào)整水泥、粗集料、細(xì)集料、摻合料的施工配合比；第三、現(xiàn)場調(diào)配混凝土應(yīng)做塌落度損失試驗和緩凝時間試驗。第四、認(rèn)真做好到場混凝土三方驗收，每車到場混凝土檢測塌落度，檢查混凝土開盤鑒定上是否有要求的初凝時間。

結(jié)束語：

總之，雖然各種灌注前的準(zhǔn)備工作做的都很充分，但出現(xiàn)斷樁的情況還是大概率事件。只有做好以下工作是可以避免或減少斷樁發(fā)生概率的：1、混凝土供應(yīng)控制（有條件自拌比較有保障）；2、導(dǎo)管的密封和防止導(dǎo)管堵塞；3、導(dǎo)管埋深的計算和過程控制；4、混凝土和易性、離析、塌落度過小及損失過快的控制5、混凝土灌注前應(yīng)制定應(yīng)急預(yù)案，出現(xiàn)緊急情況后應(yīng)按照預(yù)案實(shí)施，爭取時間。

[1]黃志河.沖孔灌注樁的施工現(xiàn)場作業(yè)質(zhì)量控制[D].華僑大學(xué)，2011-06-30.

[2]羅紹明.大口徑灌注樁水下混凝土流態(tài)模型分析與質(zhì)量控制[J].同濟(jì)大學(xué)，2014，（08）：29-30.