摘要:近年來,鉆孔灌注樁施工技術越來越多地應用到道路橋梁施工建設中,由于其隱蔽性和不可預測性,施工方法復雜,難以控制質量,任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都將影響到整個工程的施工質量,甚至造成巨大的經(jīng)濟損失,因此,鉆孔灌注樁施工質量的控制是工程建設中最根本的任務。文章就如何控制并完成鉆孔灌注樁的施工質量進行了研究。
關鍵詞:路橋施工;鉆孔灌注樁;工程質量;質量控制措施;橋梁基礎 文獻標識碼:A
中圖分類號:U416 文章編號:1009-2374(2016)18-0096-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.18.047
鉆孔灌注樁是橋梁基礎中使用最為廣泛的一種類型,主要是水下作業(yè)狀態(tài),受其施工方法和檢測手段的限制,要求在施工過程中,任何一個環(huán)節(jié)必須嚴格按照規(guī)范要求進行。因此,施工單位需認真落實施工技術,做好技術交底工作,加強施工質量管理,注重并控制好施工過程中每一道工序的質量,如此才能保證工程的順利進行。
1 施工準備
1.1 材料、設備準備
樁基施工前,施工單位應根據(jù)圖紙設計要求,將鋼筋、造漿用土等施工過程中所需材料進場,初檢合格后,現(xiàn)場取樣復檢,確認合格后,方可在施工過程中使用,并對進場材料做好保護工作,鋼筋水泥等雨水影響其質量的材料,應做好防水防潮工作。根據(jù)勘探報告,熟悉現(xiàn)場水文、地質情況,并對現(xiàn)場進行實際勘察,確定鉆機類型,鉆機進場后,應對其進行檢查維修,確保施工安全。如遇地質復雜或勘探報告不詳?shù)囟危匾獣r應進行工藝試樁,以此來獲得相應的工藝參數(shù)。
1.2 技術準備
(1)熟悉設計文件、領會設計意圖,組織并召開圖紙會審工作,分析施工過程中可能遇到的問題;(2)結合工程情況與合同要求,制定總體施工進度計劃,對人力、物力、財力進行與進度計劃相匹配的最優(yōu)化組合,從而保證按照合同要求竣工;(3)編制可實施性施工組織方案,對于復雜工程進行多方案比選,確定經(jīng)濟、安全、可行的技術方案和安全方案,并進行技術交底工作;(4)建立健全的質量、環(huán)保、安全保證體系和生產(chǎn)管理體系,明確目標、方針和責任;(5)根據(jù)所建工程結構形式和精度要求編制測量方案,選定測量等級,確定測量方法,并對測量控制網(wǎng)進行加密和優(yōu)化,將測量成果上報監(jiān)理工程師審批。
1.3 人員準備
根據(jù)工程規(guī)模和有關規(guī)定,配備滿足工程施工需要的技術人員,并對其進行崗前培訓,確保持證上崗,必要時建立工地試驗室,試驗室建立要求應滿足工程需要和規(guī)定要求。
1.4 場地準備
做好工程“三通一平”工作,確保工程順利進行。旱地樁可在原地面適當整平壓實形成工作平臺,淺水區(qū)可用筑島法施工,深水區(qū)宜搭設鋼制平臺。工作平臺面積大小應滿足施工需求,并高于可能的最高水位1m以上;確定施工過程中的使用水源,泥漿循環(huán)系統(tǒng)應設置沉淀池和泥漿池,確保泥漿循環(huán)利用,減少環(huán)境污染。
2 鉆孔、清孔及驗收
2.1 鉆機成孔
2.1.1 護筒埋設與樁機就位。施工中優(yōu)先選用鋼制護筒,其內徑應大于樁徑至少100mm,測量無誤后,即可挖、埋護筒,護筒埋應深大于1m,周圍用黏性土回填并壓實,以防鉆進過程中護筒下沉和坍孔,護筒埋設偏差不應大于50mm,傾斜度小于1%,護筒頂高出地面30cm或水面100~200cm;護筒埋設就位后,利用起吊設備對樁機進行就位,就位后其底座和頂端應平穩(wěn),保證鉆進過程中不發(fā)生晃動和移位,并將鉆頭中線偏差控制在要求范圍內。
2.1.2 鉆進施工。
第一,鉆進過程中,施加到鉆具上的壓力不能過大,尤其是在回填土和亞黏土層,優(yōu)選不加壓,當鉆進到巖層時,應采取減壓鉆進,采用正、反循環(huán)(含潛水鉆)和沖擊鉆施工時,鉆進過程中需泥漿護壁,泥漿的制作要求符合規(guī)范要求,其濃度的大小直接影響著鉆進速度和成孔質量,濃度過小,雖可加快鉆進速度,但不利于護壁,泥漿過濃,不僅減緩鉆進速度,還會影響成孔垂直度,泥皮過厚對后期混凝土灌注也會產(chǎn)生一定的影響,鉆進過程中泥漿比重應控制在1.2g/cm3左右,利于成孔質量和施工進度。
第二,鉆進過程中難免會有突發(fā)情況發(fā)生,如果中間需停止鉆進工作,為防止泥漿沉淀或坍孔埋鉆發(fā)生,必須將鉆頭提出孔外,并對孔口進行遮蔽防護,避免人員和物件墜入孔內,發(fā)生安全事故,定時向孔內注入清水,保證孔內水頭高度,避免泥漿滲漏過多導致坍孔,必要時可補充泥漿。
2.2 成孔及清孔驗收
2.2.1 鉆孔達到設計高程后,應對孔深、孔徑及傾斜度進行檢查驗收,符合規(guī)范要求后方可清孔,不可用加深鉆孔深度的方式代替清孔,特別是端承樁。
2.2.2 鋼筋骨架、導管安裝完成后,需進行二次清孔,直至混凝土灌注,防止因時間過長,致使泥漿沉淀,影響樁長和承載力。摩擦樁孔底沉渣厚度應符合設計規(guī)定,設計未規(guī)定時,對于直徑≤1.5m的樁,沉渣厚度應≤20cm,對樁徑>1.5m或樁長>40m或土質較差的樁,沉渣厚度應≤30cm;端承樁成渣應不大于設計規(guī)定,設計未規(guī)定時不得大于5cm;清孔完成后需對孔內泥漿進行檢測,泥漿指標應滿足:相對密度:1.03~1.10;黏度:17~20Pa·s;含砂率:<2%;膠體率:>98%,對于沖擊鉆所成孔,清孔后的泥漿相對密度不宜超過1.15。
3 鋼筋籠制作和吊裝
3.1 鋼筋籠制作
鋼筋加工前表面應潔凈、無損傷,如有污染,使用前必須將表面清除干凈,損傷嚴重時應棄用或降級使用,鋼筋下料和加工形狀、尺寸應符合設計要求,加工時不得損傷鋼筋;鋼筋籠制作應控制好鋼筋間距,不得超出允許偏差,主筋間距允許偏差±10mm;箍筋或螺旋筋間距允許偏差±20mm;鋼筋籠直徑允許偏差±10mm;鋼筋籠長度允許偏差50mm;鋼筋焊接應符合設計和規(guī)范要求,所用焊條需有質保單,型號要與鋼筋等級相匹配,焊接時應控制好施焊電流,不得損傷鋼筋,焊接完成后應剔除焊渣,保證混凝土與焊縫處的受力情況良好,保護層定位筋應與主筋焊接牢固,防止吊裝時與孔壁碰撞脫落。如果采用超聲波檢測樁基,按設計要求需安裝聲測管,聲測管的規(guī)格、安裝位置和長度均需符合設計要求。
3.2 鋼筋籠吊裝
鋼筋籠運輸和吊裝時,應采取加固措施,防止變形,吊環(huán)必須采用未冷拉的熱軋光圓鋼筋制作,長度應通過計算確定,保證鋼筋籠伸入上部構件的長度符合要求。吊裝前應再次檢查孔內情況,以確定孔內無塌方和沉渣,鋼筋籠安放時要對準孔位,扶穩(wěn)、順直緩慢地下放,防止碰撞孔壁,吊裝時嚴禁墩籠、扭籠;如果是分節(jié)吊裝,受施工條件限制,鋼筋籠搭接處只能采用單面焊連接,要求確保焊縫飽滿,無焊渣殘留,施焊完成后,必須待焊縫溫度接近常溫時,方可下放鋼筋籠;冬季施工氣溫較低,焊接質量會受影響(鋼筋脆性增大),故應特別重視。
4 導管安裝
水下混凝土灌注應優(yōu)先采用鋼導管,其內徑宜為20~35cm,導管安裝前應進行接頭抗拉和密封防水試驗,防止灌注過程中漏漿或斷裂,嚴禁采用壓氣試壓,試驗合格后,方可進行安裝。安裝時各節(jié)導管應連接緊密牢固,不得與鋼筋相碰,根據(jù)實測孔深,計算安裝長度,確保導管距孔底距離在30~50cm之間,便于混凝土灌注時封底,安裝完成后,進行二次清孔。
5 混凝土灌注
二次清孔完成后,對孔深、垂直度、沉渣厚度和鋼筋籠等檢驗合格后,立即灌注混凝土,水下混凝土要求具有良好的和易性,保證灌注時具有足夠的流動性,防止堵塞導管,并充分考慮施工氣溫和運距造成的坍落度損失;如若采用商品混凝土,應就近選擇拌和站,保證混凝土灌注作業(yè)的連續(xù)性,以防首批混凝土初凝造成斷樁,首批混凝土灌注數(shù)量應能滿足導管首次埋置深度1.0m以上的需求;混凝土運至灌注地點后,要求檢查其坍落度和均勻性,符合要求后,方可灌注。
根據(jù)規(guī)范要求,水下混凝土應提高一個等級強度,混凝土到場后,應檢查其配料單,確保無誤后進行灌注;灌注過程中,嚴格控制混凝土澆筑速度,保持孔內水頭高度,導管埋深宜控制在2~6m之間,并隨時測量孔內混凝土頂面位高度,及時調整導管埋深;灌注過程中導管應勤提勤拆,提管速度控制在3m/min左右,做好旁站記錄。混凝土灌至樁頂部位時,應采取措施保證導管內混凝土壓力,防止樁頂泥漿比重過大而形成泥團,增加灌注難度;灌注樁頂混凝土的高程應比設計高程高出至少50cm,并在施工承臺時破除,以保證樁頭混凝土密實、無松散層。灌注時若發(fā)生故障,要求查明原因,選擇合理的方案進行處理。
6 質量檢驗
樁基施工過程中應對鋼筋和混凝土進行抽樣送檢。鋼筋包括原材送檢和焊接送檢,原材應按不同等級、批號、規(guī)格及生產(chǎn)廠家每60t(不足60t按一批計)為一批抽檢送樣;焊接由焊接工藝及接頭數(shù)量確定送樣標準。按照規(guī)范要求,混凝土按每樁3~4組進行試塊取樣,標養(yǎng)28d后,送至試驗室進行檢測。樁基完成后,應對樁身進行完整性檢驗,檢測數(shù)量與方法應符合規(guī)范與設計要求,優(yōu)先選用無破損法進行檢驗,設計有規(guī)定時,還應進行鉆芯取樣對樁身檢測,經(jīng)檢測質量不符合要求時,應組織召開專項會議確定處理方案。
7 結語
鉆孔灌注樁施工是整個橋梁工程中最關鍵的環(huán)節(jié),如果控制得不好,容易出現(xiàn)夾泥甚至斷樁質量事故,繼而影響整個工程的施工質量和使用安全,這就要求橋梁建設者在施工過程中嚴把質量關,對施工中出現(xiàn)的問題分析透徹、處理得當,確保后期的運營安全。
參考文獻
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作者簡介:劉志明(1981-),男,廣東海豐人,廣東晶通公路工程建設集團有限公司工程師,研究方向:土木工程(公路方向)。
(責任編輯:王 波)