沖海積平原樁基聲測管施工質量分析及控制措施

□ 吳鋼偉 沈 煒

隨著高速路網的不斷擴張和加密，沿海地區橋梁的跨徑和承載能力不斷提升，同時，橋梁樁基的樁徑也不斷加大，樁長不斷加長。樁基的聲波檢測作為樁基完整性檢測的成熟手段，已得到廣泛應用。位置準確且完整暢通的聲測管是確保樁基聲波檢測的必要條件。結合杭州灣跨海大橋杭甬高速連接線項目建設，對橋梁樁基的聲測管施工質量進行分析和研究，為沿海灘涂地區的橋梁長樁施工提供參考。

1 工程背景

杭州灣跨海大橋杭甬高速連接線公路工程第2合同段項目位于寧波余姚市，地處陽明街道、朗霞街道，利用蘭曹大道中央分隔帶敷設高架橋，下部結構采用外擴花瓶墩和群樁基礎。全線地貌形態類型為沖海積平原，樁基采用摩擦樁設計，樁長80m。

2 工作前檢測準備

一是關于整體工程的受檢樁相關的材料應用和實際的施工技術都要進行監督記錄。其中包括受檢樁的類型、尺寸設計的參數以及在施工過程中有無出現非正常情況的記錄。

二是要實時檢查待檢測系統的工作情況，對系統延遲時間進行有效的監督，確保聲測管的檢測修正值實時有效。

三是要將伸出樁頂的聲測管切割到同一標高，保證各個檢測點的標高位于相同基準上。

四是要將聲測管內注滿清水，并且封口以備后續檢查。

五是要保證待檢測的聲測管的有效暢通，不會出現被換能器電纜拉斷或卡住的現象，以免在檢測當中造成損失。同時，聲測管的檢查可采用長度350mm～400mm、直徑為22mm的鋼筋，在操作過程中多次重復檢查，保證結果記錄的準確性。

3 聲測管損傷主要原因

項目共有樁基2184根，為了提高成樁效率，樁基普遍采用旋挖鉆成孔，水下混凝土灌注。所有樁基均采用超聲波檢測完整性，其中樁徑1.5m及以下的樁基按正三角布置3根聲測管，樁徑1.5m以上的樁基按正方形布置4根聲測管。

隨著樁基混凝土陸續達到聲測齡期，部分樁基的聲測管堵管情況開始顯現，超聲波檢測探頭無法下放到樁底，給樁基檢測帶來較大困難。其中，絕大部分均為一根聲測管堵管。經過工作人員不斷的分析研究和實踐，總結造成聲測管損傷的原因如下：

3.1 聲測管材質薄弱

聲測管材質為Q195焊管。設計圖紙規定，70m≤樁長L＜90m，采用Ф54mm管徑，厚度2.5mm。在實際施工過程中，存在進場材料把控不嚴的問題，造成厚度不合格的產品被用于工程中。厚度不足的聲測管在施工過程中，因無法抵抗樁基混凝土壓力而發生管體變形，導致聲測探頭無法通過管內空間。

3.2 聲測管對接不嚴密

聲測管的接頭主要有螺旋式、鉗壓式、套筒式和承插式4種形式。考慮到經濟性和實用性，項目聲測管采用鉗壓式連接接頭。聲測管的接頭連接在樁基鋼筋籠下放過程實施。一節鋼筋籠長9m，鋼筋接頭在滾焊機上準確定位，在現場通過套筒對應連接。但聲測管的連接是懸空的，位置靠工人現場憑經驗安放，接頭通過擠壓鉗鉗壓連接。一旦下接頭位置發生一定的偏差，則會影響上接頭的連接，如果工人強行調整上接頭的位置，下接頭的連接就有可能發生脫開。脫開的接頭會在混凝土灌注中進入水泥漿，導致管道堵塞。

鉗壓式接頭的操作，對工人的責任心也提出了較高的要求。鉗壓的力度和操作的規范性直接影響接頭的質量，沒有擠壓到位的接頭在混凝土灌注過程中極易發生脫開。橋梁樁基通常連續24h施工，鋼筋籠下放經常在深夜進行，更是考驗了工人的質量意識和項目部的質量管理能力。

3.3 導管碰傷聲測管

旋挖鉆成孔的豎直度普遍不如回旋鉆和沖擊鉆，特別是沖海積平原的長樁，鉆機的平穩性和鉆桿定位的精確度都會對成孔的豎直度造成較大的影響。成孔的豎直度在鋼筋籠下放過程中是否順暢可得到驗證。用于混凝土灌注的導管由吊機下放，豎直下放的導管由于質量較大，其管口對樁基中下部的聲測管有一定概率的沖擊，受到沖擊的聲測管的管壁極易發生凹陷損傷。

3.4 成樁后聲測管損傷

為了便于成樁后盡快完成樁基檢測，以便后續工序能順利開展，項目通常將聲測管加長至管口高出地面50cm。由于施工機械在樁位頻繁來回移動，造成外露聲測管受到意外損傷。同時，部分外露的管口沒有得到有效封閉，造成渣土進入聲測管，堵塞管道。

3.5 施工前檢測不嚴謹

在進行施工時，對于所使用的聲測管沒有進行嚴格的檢測，其所使用的材料沒有達到工程施工的要求，復差值過大，導致聲測管的變形。

3.6 客觀因素的存在

一方面是在施工過程當中聲測管的固定沒有較高的穩定性，需要固定的距離較大，因此在進行下放的過程中，可能會因為吊裝的不固定或對接時的顫動，導致聲測管碰撞變形而無法通過超聲波探頭的實際操作。另一方面是鉆孔樁的樁徑多數偏小，但實際的樁長一般都較高，因此在成孔過程當中即使經過了嚴格的控制，也無法保證鉆孔操作處于完全垂直的狀態。在客觀因素的影響下可能就會導致其碰撞到聲測管，致使聲測管無法再進行后續工作。

4 提高聲測管暢通率的主要手段

針對以上主要原因采取切實有效的措施，以提高成樁后聲測管的暢通率，為后續承臺及墩柱的順利實施打下良好的基礎。

4.1 確保聲測管的材料質量

加大材料進場抽檢的頻率，對每個批次的聲測管進場嚴格把關，確保管壁厚度不小于設計值。對不合格產品堅決予以退貨處理，并對供應商按合同條款予以處罰。同時，進一步加強卸貨和場內的材料存放管理，把對材料的驗收和保護責任層層壓實到試驗人員、材料管理人員和施工隊。

4.2 提高接頭施工質量

與聲測管供應廠家聯系，將人工鉗壓設備升級成電動液壓設備，減輕工人的勞動強度，同時確保接頭的質量可控。

提高現場施工員的責任意識和管理能力，落實全過程現場旁站，同時對工人進一步交底，要求聲測管對接前在鋼筋籠內定位準確，管體豎直，避免因為調整上部的聲測管定位對下部聲測管接頭造成損害。

混凝土灌注前，在每根聲測管內注水，并插入外徑40mm的內襯硬塑pvc管，在混凝土灌注結束后上下提升內襯管。如果發生接頭脫開造成水泥漿進入聲測管內，因為內襯管的存在，水泥漿很難凝結堵塞聲測管。同時向聲測管內注水，可以實現在下一節工作之前對上一節管道的查漏補缺，有效檢測上一節管道是否有漏水點，以便技術人員及時更換管道，保證施工的有序進行。

4.3 緩解導管對聲測管的損傷

提高旋挖鉆成孔的豎直度，特別是在鉆孔前確保旋挖鉆機的機位堅實平穩。由吊機的主鉤，逐節緩慢下放導管，盡可能避免急速下放的導管管口沖擊鋼筋籠和聲測管。若混凝土灌注后，內襯管無法上下提升，則此時聲測管已受損傷。對多次發生聲測管堵管的施工隊應予以教育和處罰。

4.4 減少成樁后外露聲測管道的損傷

合理安排同一樁位的樁基施工先后順序，避免后續樁基施工時對前序樁基造成影響，并加強對設備操作人員的交底，特別避免夜間施工時對外露聲測管的損傷。確保每個聲測管的管口都得到有效封閉，防止渣土進入。

4.5 損傷后應對措施

在施工過程當中，如果已經出現聲測管遭到損傷的情況，在管道已經被堵塞的情況下，可采取鉆孔取芯的辦法將內芯取出，再利用超聲波或樁后高應變檢測裝置對已損傷的聲測管進行實時的監測。在疏通聲測管的同時，要及時修正鉆孔樁向內的傾斜程度，根據傾斜的具體情況來判定取芯是否要做出具體的調整，實現損傷后修復的高效化。

4.6 混凝土使用的嚴格控制

混凝土作為整個工程當中重要的材料支撐，對于導管的通暢有著一定影響。要嚴格控制混凝土的質量，確保工程當中使用的混凝土嚴格符合標準，能夠滿足整個工程的基礎建設需要。同時，在混凝土的運輸方面也要嚴格控制運輸車的數量和連續性，保證不間斷澆灌，避免出現施工中斷的情況。在實際操作中，還要注意導管的埋深，確保導管基本的埋深程度在2m～7m，避免出現在同一位置導管不間斷下放的情況，以此降低聲測管和導管碰撞的可能性，實現對于聲測管的有力保障。

5 結論

盡管聲測管的施工不會對樁基實體質量產生較大影響，但會對后續下部結構順利實施帶來麻煩。如果在前期沒有對聲測管各環節的質量給予足夠的重視，一旦問題顯現，往往較難處理，造成項目部較大的被動。通過確保管節材料質量、提高接頭施工質量、緩解施工過程中的損傷、減少成樁后外露聲測管道的損傷等4個方面，可大幅度提高成樁后聲測管的暢通率。