摘要:橋梁上部結構荷載通常較大,后期質量穩定、承載能力高的鉆孔灌注樁往往成為絕大多數橋梁工程首選的基礎形式。橋梁樁基的設計是否得當,對工程造價、質量、工期及使用影響很大。所以在橋梁施工中做好橋梁地基的處理至關重要,為此,本文就針對這個問題進行探討。
關鍵詞:橋梁樁基 處理方法
1 加強橋梁樁基工程質量管理
1.1 影響樁基工程質量的因素 影響樁基質量的因素有以下幾方面:工程地質與水文地質勘察資料的準確性和代表性;設計選用樁型、持力層與樁基參數取值的合理性;工程監理制度的嚴格性與完善性;質量監督部門的執法公正性與嚴肅性;樁基測試的科學性,測試手段的可靠性;樁基施工方法和施工工藝的合理性,樁基施工技術的先進性和可靠性,施工管理的嚴密性和真實性等。
1.2 全面質量管理的基本概念 全面質量管理的基本特點是從事后檢驗和把關為主轉變為預防和改進為主,從管結果變為管因素,把影響質量的諸因素查出來,抓住主要矛盾,發動全員、全部門參與質量管理,使生產的全過程都處于受控狀態。因此,推行樁基施工全面質量管理時,應圍繞工程質量形成全過程的各個環節,對影響工程質量的人、機(器)、(原材)料、(方)法、環(境)諸要素進行控制,并對質量活動的成果進行分階段驗證。進行質量控制均應依次完成下列工作內容:①確定項目質量目標;②編制項目質量計劃;③實施項目質量計劃;④項目質量持續改進與檢查、驗證。所謂質量目標是指合同規定的工程應達到的性能,經濟技術指標(包括工程主要特性指標、壽命周期、質量等級、環保指標、安全指標),施工中控制的技術參數,依據的技術標準和行政法規。
1.3 樁基工程技術標準 對于樁基工程而言,所依據的技術標準有:①國家標準:《建筑工程施工質量驗收統一標準》GB50300 2002,《建筑地基基礎設計規范》GB500072002,《巖土工程勘察規范》GB500212002及《建筑地基基礎工程施工質量驗收規范》GB50
2022002等;②行業規范:《建筑樁基技術規范》JGJ9494及鐵道部、交通部有關規范;③地方規范:各省、市、自治區有關規范;④企業標準等。
1.4 樁基施工質量管理基本內容 樁基施工質量管理可以分為質量保證項目、質量檢測項目、施工質量管理和內業資料等三大部分。
1.4.1 質量保證項目屬確保項目,是必須保證百分之百達到的項目,其中有:第一,2002年頒布的系列國家標準(GB50300,GB50007,GB50021及GB50202等)中以黑體字標志的強制性條文,必須嚴格執行;第二,2000年8月頒布的中華人民共和國《工程建設標準強制性條文(房屋建筑部分)》有關勘察和地基基礎的條文,也必須嚴格執行;第三,有關行業規范和地方規范中的“嚴禁”和“必須”條款,也必須嚴格執行。第四,樁身混凝土強度等級為規范(GB5
00072002)的強制性條文,均屬質量保證項目。
1.4.2 質量檢測項目是施工中能夠實測的項目。例如,預制樁的鋼筋骨架的容許偏差和制作偏差,灌注樁的鋼筋籠制作容許偏差,灌注樁的樁徑垂直度和樁位的容許偏差,混凝土攪拌時間和坍落度,護筒中心與樁位中心線偏差等等。
1.4.3 樁基礎是隱蔽工程,在現場無法直接觀察到樁質量的好壞程度,而且目前檢測手段還不完善,有時難以準確判斷樁質量,因此施工質量管理和內業資料是衡量質量和全面質量管理的一個重要方面。其主要內容包括:施工組織設計、圖紙會審、設計變更、施工記錄、事故處理記錄和技術安全交底等文件。國外有關樁施工全面質量管理經驗值得借鑒和吸收。現舉大直徑大深度鉆孔擴底樁為例。在日本,為了確保擴底樁施工質量,各公司確立了一套嚴密的施工管理辦法。
2 加強橋梁工程樁基施工中的監理工作
橋梁工程,樁基是一種經濟合理、技術先進、安全可靠的基礎形式。但因樁基是隱蔽工程,施工工序多,質量控制難度較大,再加之成孔方法各異,地質條件的復雜變化,砼澆注時間的長短等因素影響,會產生斷樁等各類嚴重事故。國內外樁基事故約為5%-10%。因此,對樁基質量必須高度重視,嚴格監理,認真檢驗其施工組織計劃,施工工序,原材料質量。工程監理制,監理工程師對確保樁基的工程質量起到了重要作用。但對樁基工程實施全方位、全過程的監理,尚需努力完善監理制度,提高監理人員的綜合素質和管理水平。
2.1 樁基監理的主要內容:
2.1.1 技術要求方面:監理工程師應要求承包人做出詳細的施工方案,如孔壁支護方案,清孔、爆破方案等,現場監理應對承包人的樁基施工程序、施工方法、施工工藝及材料、機械、砼配合比等進行全方位的巡視,全過程旁站,全環節的檢查,及時消除影響質量的不利因素。
2.1.2 幾何位置方面:如樁孔尺寸、平面位置、豎軸線傾斜情況等,測量工程師應對樁基的幾何位置進行復測,進行施工測量控制,如有偏差應隨時糾正。
2.2 試驗檢測方面:這部分工作主要由試驗工程師來完成,主要工作有:
2.2.1 審查樁檢單位資質。
2.2.2 監督、檢查、指導施工單位對樁基工程全頻率自檢,并抽檢10%-20%。
2.2.3 審查抽檢水泥、鋼材、碎石、砂等主要材料。
2.2.4 審查確定砼配合比。
2.2.5 根據合同確定樁基檢測頻率和檢測方法。
3 加強橋梁樁基檢測提高施工質量
監理工程師在樁基檢查中一般先檢查樁位、樁徑的偏差和28d的抗壓強度,并根據合同要求或規范,來要求承包人進行樁基檢測。樁基檢測方法有兩種:一種為鉆孔抽芯法,這只能反映鉆孔范圍內小部分砼的情況,一般只抽檢1%-2%,可作為無損檢測校核;另一種為無損檢測方法,其中有高應變動測法、低應變動測法、機械阻抗法、動力參數法、聲波透射法、水電效應法及射線法等,較常用的為高應變動測法和低應變動測法。
檢驗樁基是否合格主要是看其承載力是否達到要求。樁基的承載力檢測方法有兩種:
3.1 靜載試驗:這是確定樁承載力的可靠手段,但時間長,造價高,除重點工程外,一般很少用。
3.2 動力檢測方法:現主要應用高應變動測法和低應變動測法(反射波法)。反射波法主要工作原理是通過對樁頂施加豎向激振力產生的彈性變形波沿樁身向下傳播,在樁底、斷樁或嚴重離析等部位存在明顯阻抗界面及樁身縮徑、擴徑部位產生反射波,經檢測儀器接收、放大和數據處理,識別來自樁深不同部位的反射波信號,以此推斷樁基完整性。由于其相對快速、簡便、價廉,已廣泛應用于土木工程建設當中。
由于實行了施工監理制度,并應用各種可靠的檢測方法,使樁身出現事故的概率下降到5%以下是有可能的。當前樁基施工中出現的各類缺陷主要是監理與檢測手段、機構等不相協調造成的,為防止和減少樁基質量事故,監理與檢測機構應更緊密的結合起來,監理工程師應協調配合設計、施工、檢測單位作好質量檢測工作,以確保樁基工程質量優良。
4 加強橋梁樁基工程驗收
4.1 樁基工程的樁位驗收,除設計有規定外,應按下述要求進行:
4.1.1 當樁頂設計標高與施工場地標高相同時,或樁基施工結束后,有可能對樁位進行檢查時,樁基工程的驗收應在施工結束后進行。
4.1.2 當樁頂設計標高低于施工場地標高,送樁后無法對樁位進行檢查時,對打入樁可在每根樁樁頂沉至場地標高時,進行中間驗收,待全部樁施工結束,承臺或底板開挖到設計標高后,再做最終驗收。對灌注樁可對護筒位置做中間驗收。
4.2 樁基工程驗收時,應具備下列資料:
①樁基施工任務書、技術要求;②樁基巖土工程報告;③樁基施工圖,樁位測量放線圖(包括工程樁位線復核簽證單);④樁位竣工平面圖(基坑開挖至設計標高的樁位圖);⑤經審定的施工組織設計、施工方案及執行中的變更情況;⑥圖紙會審紀要、設計變更單及材料代用通知單、事故處理記錄等;⑦構件與材料(預制樁、鋼管樁、鋼筋、鋼材、水泥及焊條等)質量保證書、出廠證及檢驗報告;⑧灌注樁用材料(鋼筋、鋼材、水泥、砂、石、外加劑、焊條及商品混凝土等)的試驗報告及混凝土配合比、坍落度等試驗報告;⑨樁的工藝試驗,包括:試打(對于打入式樁)、試壓(對于壓入式樁)或試成孔(對于灌注樁)的記錄;⑩樁施工日志; 樁與承臺的施工記錄或施工記錄匯總表以及質量檢查表; 隱蔽工程驗收記錄; 樁的靜載試驗、動測試驗和原位測試報告; 施工監理記錄; 樁基施工承包合同書。