陳昆明,陳 波
(蘭州交通大學(xué)土木工程學(xué)院,甘肅 蘭州 730070)
鉆孔灌注樁監(jiān)理程序及控制要點(diǎn)剖析*
——以新建連鎮(zhèn)鐵路I標(biāo)工程為例
陳昆明,陳 波
(蘭州交通大學(xué)土木工程學(xué)院,甘肅 蘭州 730070)
我國高速鐵路橋梁工程設(shè)計中,ZK活載規(guī)定一般為0.8UIC,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求高,設(shè)計使用年限約為100年,施工技術(shù)流程復(fù)雜,現(xiàn)如今國內(nèi)建成的鐵路橋梁中,主體結(jié)構(gòu)材料大多為鋼筋混凝土,基礎(chǔ)為鉆孔灌注樁,其特點(diǎn)是橋梁自重大,橋梁基礎(chǔ)承載著較大的靜、活荷載。新建連云港至鎮(zhèn)江鐵路I標(biāo)工程的橋梁基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁,該鐵路工程橋梁基礎(chǔ)地質(zhì)情況為:部分為砂石、卵石、較軟巖石層,部分為棕紅色粘土、粉質(zhì)粘土或粉砂。針對該工程地質(zhì)情況,施工宜采用沖擊鉆機(jī)、旋挖鉆機(jī)或正、反循環(huán)鉆機(jī)。從監(jiān)理方的角度去闡述鉆孔灌注樁的施工流程,以及監(jiān)理及施工技術(shù)人員在工程施工中遇到核心問題時所應(yīng)采取的預(yù)防、處理措施,重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)施工過程中的監(jiān)督內(nèi)容及控制要點(diǎn)。
鉆孔灌注樁;監(jiān)理程序;控制要點(diǎn);規(guī)范及設(shè)計要求
新建連云港至鎮(zhèn)江鐵路(簡稱“連鎮(zhèn)鐵路”)地處我國東部沿海地帶,位于江蘇省南北縱向中軸線上。線路北起蘇北連云港市,沿寧連高速公路引入淮安市,與京杭運(yùn)河、京滬高速公路并行,向南經(jīng)蘇中揚(yáng)州市,跨長江后止于蘇南鎮(zhèn)江市,正線全長304.537km。連鎮(zhèn)線連淮段正線(含連鹽線董集接軌站)線路全長113.490km。正線設(shè)大中橋梁5座,總長104.607km,橋梁比例91.2%;漣水特大橋為最長橋,長度35.762km,連鎮(zhèn)線淮鎮(zhèn)段正線線路全長191.047km,共有特大橋、大中橋26座。雙線橋長165.94km,占線路長度的86.9%。本線從江蘇省中部縱貫蘇北、蘇中、蘇南,東瀕里下河湖蕩洼地,西依高郵湖及京杭大運(yùn)河,北靠海州灣,南越長江。沿線地形多平坦開闊,地勢呈南北高,中間低,由西向東微傾之態(tài)。區(qū)內(nèi)多為農(nóng)田,河渠縱橫,鄉(xiāng)村房舍星羅棋布。自北向南劃為五個工程地質(zhì)區(qū):濱海平原區(qū)、黃淮沖積平原區(qū)、里下河沖湖積平原區(qū)、長江漫灘平原區(qū)和長江階地平原間夾丘陵區(qū)。
該鐵路建設(shè)I標(biāo)項目的主要地質(zhì)為褐黃、棕黃、棕紅色粘土并含少量砂礫及卵石層,距地表面45m范圍內(nèi)為粉質(zhì)黏土、粉土、粉砂、細(xì)砂層,橋梁樁基設(shè)計主要為鉆孔灌注摩擦樁以及部分柱樁,對于鉆孔灌注摩擦樁施工主要采用反循環(huán)鉆機(jī)、旋挖鉆機(jī),對于部分柱樁采用沖擊鉆機(jī)。
鐵路橋梁開工前,監(jiān)理工程師應(yīng)審核承包人以下工程項目:施工組織方案、鋼筋籠材料、水下灌注混凝土材料、鉆機(jī)類型、施工前后采取的質(zhì)保、環(huán)保措施以及現(xiàn)場安全情況。針對施工組織方案,承包人應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、設(shè)計文件及施工計劃編制詳細(xì)的施工組織設(shè)計,并報監(jiān)理工程師批準(zhǔn),未履行以上報批手續(xù)的,不能開工;鋼筋籠材料必須符合規(guī)范及設(shè)計要求,進(jìn)場鋼筋類材料需按照規(guī)定手續(xù)進(jìn)行檢驗審批,若進(jìn)場鋼筋性能、數(shù)量或型號有變更需經(jīng)設(shè)計單位同意,并履行變更手續(xù);連鎮(zhèn)鐵路項目水下灌注混凝土等級大部分為C40,只有少部分柱樁及承臺采用C45,針對混凝土材料,其原材料應(yīng)符合《客運(yùn)專線高性能混凝土?xí)盒屑夹g(shù)條件》,施工單位混凝土攪拌站應(yīng)根據(jù)設(shè)計及高性能混凝土要求進(jìn)行配合比設(shè)計,并進(jìn)行混凝土的力學(xué)及工作性能試驗,混凝土配合比試驗報告經(jīng)試驗工程師簽字確認(rèn)合格后,方可投入使用;施工單位在進(jìn)行鉆機(jī)選擇時應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)勘查報告,選擇與之匹配且性能良好的鉆機(jī),必要時需進(jìn)行試樁來確定施工工藝以及鉆機(jī)類型,并報監(jiān)理工程師確認(rèn);同時,施工單位在開始施工前,必須制定切實可行的質(zhì)量、環(huán)境、安全保障措施,如:需確保現(xiàn)場有足夠數(shù)量的技術(shù)、質(zhì)量人員進(jìn)行現(xiàn)場技術(shù)指導(dǎo),需確保后續(xù)鉆孔工序的連續(xù)性及緊急情況下出現(xiàn)各類工程故障而采取的應(yīng)對措施,需確?,F(xiàn)場材料、安全用電標(biāo)識及泥漿池防護(hù)、正常排放的到位工作等。
3.1 施工場地平臺
新建連云港至鎮(zhèn)江鐵路I標(biāo)工程項目地處我國東部沿海地帶,氣候濕潤多雨,河道水流多,沿線跨越灌云、灌南縣鹽河、牛敦河、東門河及新沂河特大橋,樁基施工區(qū)域涉及深水、厚淤泥、淺水及旱地區(qū)。施工單位在進(jìn)行施工場地平臺施工時,針對施工場地的平面尺寸,施工方應(yīng)根據(jù)樁基的設(shè)計平面尺寸、鉆機(jī)數(shù)量、鉆機(jī)底座的平面尺寸、鉆機(jī)移位要求、施工方法以及其他配合施工的機(jī)械設(shè)備來確定。若施工場地為淺水區(qū),宜采用筑島法修筑施工平臺,施工平臺高度應(yīng)高于最高施工水位的0.5-1.0m,且平臺應(yīng)牢固結(jié)實,需承受相應(yīng)的動靜荷載;遇旱地區(qū),應(yīng)平整場地,清除場地雜物,換除軟土,夯打密實作業(yè)場地,鉆機(jī)底座不宜放在土質(zhì)不堅實的填土上,以免產(chǎn)生不均勻沉降;而在深水或者厚淤泥區(qū),則應(yīng)考慮搭建水上工作平臺,且該工作平臺需承受鉆孔機(jī)械、護(hù)筒加壓、鉆機(jī)操作及水下灌注混凝土?xí)r的全部重力,當(dāng)水流速不大且水位升降緩慢時,鉆機(jī)可設(shè)置在組合船舶或者浮箱上,但必須保證錨固穩(wěn)定,以免造成偏位、斜孔或其他事故,反之即深水區(qū)水流速過大時,應(yīng)采取雙壁鋼圍堰,待就位后灌水、下沉、落床,待以上工序完成且經(jīng)監(jiān)理工程師檢驗合格后方可在其頂部搭建施工平臺。
3.2 測量放樣
施工單位應(yīng)根據(jù)設(shè)計單位提供的測量控制點(diǎn),布置出施工測量控制網(wǎng),且需根據(jù)測量控制網(wǎng)進(jìn)行施工放樣,首先放樣出施工墩位中心線,緊接著放樣出施工樁基中心線,最后設(shè)置護(hù)樁位置,必要時應(yīng)將控制水準(zhǔn)點(diǎn)與國家水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測。
以上施工放樣結(jié)果需經(jīng)監(jiān)理工程師核認(rèn),待監(jiān)理工程師簽字同意后方可進(jìn)入下一步工序施工。
3.3 泥漿配置及設(shè)備
考慮到泥漿的性能指標(biāo)對施工中護(hù)壁效果及后續(xù)的成孔質(zhì)量有很大影響,所以應(yīng)嚴(yán)格控制泥漿的性能指標(biāo),根據(jù)連鎮(zhèn)鐵路I標(biāo)工程實際情況,監(jiān)理、施工人員在泥漿配置過程中應(yīng)主要把握好以下三個方面:泥漿池、儲漿池及沉淀池的修建——為了方便施工,泥漿池、儲備池及沉淀池應(yīng)緊鄰鉆孔樁周圍設(shè)置,并輔以質(zhì)檢合格的循環(huán)膠管連接,膠管與機(jī)械設(shè)備連接處應(yīng)連接緊密等;泥漿材料的選取與合理制作——泥漿的性能決定著后續(xù)鉆孔質(zhì)量的好壞,在選擇泥漿材料時,其中,粘土應(yīng)盡量選擇水化快、造漿能力強(qiáng)、粘度大的膨潤土或接近地表經(jīng)過凍融的粘性土,制漿時應(yīng)盡量把粘土打碎,以便于成漿及縮短制漿時間提高制漿質(zhì)量等,同時現(xiàn)場施工技術(shù)人員應(yīng)熟悉且把控好泥漿的各項性能指標(biāo),即泥漿比重(泥漿的相對密度:泥漿與4℃時同體積水的質(zhì)量之比)、粘度、含砂率、靜切力、膠體率、失水率、PH值,其中泥漿比重、粘度、含砂率、PH值是鉆孔過程中必檢項目,現(xiàn)場施工、監(jiān)理人員應(yīng)做好記錄及監(jiān)督工作;泥漿的循環(huán)和凈化處理——考慮到文明、環(huán)保施工的要求,現(xiàn)場鉆孔施工區(qū)域應(yīng)設(shè)置循環(huán)、凈化處理系統(tǒng),其中凈化處理方法一般有機(jī)械凈化法和非機(jī)械凈化法,機(jī)械凈化泥漿法循環(huán)施工流程為:新制泥漿→泥漿池→樁孔→泥漿分離器凈化→泥漿池→樁孔,非機(jī)械凈化泥漿法循環(huán)施工流程為:新制泥漿→泥漿池→樁孔→泥漿槽→沉淀池→儲漿池→樁孔,除此之外,在泥漿循環(huán)與凈化過程中,為保證泥漿質(zhì)量,應(yīng)使用符合規(guī)范要求的水質(zhì),必要時進(jìn)行水質(zhì)檢查,且需按照要求合理規(guī)劃泥漿排放水渠或運(yùn)送廢泥漿至處理場統(tǒng)一進(jìn)行處理,禁止隨意排放,造成環(huán)境土質(zhì)污染等。
3.4 鋼護(hù)筒的制作與埋設(shè)
本工程中,樁基內(nèi)徑有1m或2m,護(hù)筒采用鋼護(hù)筒。規(guī)范及設(shè)計要求中,護(hù)筒內(nèi)徑應(yīng)比樁基內(nèi)徑大,對于正、反循環(huán)鉆機(jī)或者旋挖鉆機(jī),護(hù)筒內(nèi)徑比樁徑約大200mm左右,而對于沖擊鉆機(jī)護(hù)筒內(nèi)徑比樁徑約大300mm左右,深水區(qū)護(hù)筒內(nèi)徑應(yīng)比樁徑約大400mm左右;同時護(hù)筒中心線應(yīng)與樁基中心線重合,平面位置偏差不得大于5cm,垂直度偏離誤差不得大于1%;當(dāng)采用反循環(huán)鉆機(jī)時,護(hù)筒頂面宜高出地下水位2m以上,采用正循環(huán)鉆機(jī)時,若地質(zhì)良好,不易坍孔時,護(hù)筒頂面宜高出地下水位1.0m-1.5m,反之宜高出1.5m-2.0m,而對于旋挖鉆機(jī)及沖擊鉆機(jī),護(hù)筒頂應(yīng)高出地下水位1.5m-2.0m;本工程中,在旱地及淺水區(qū),就大部分粘性土質(zhì)區(qū)域而言,護(hù)筒埋設(shè)深度宜為1.0m左右,而對于少部分的砂類土區(qū)域,在埋設(shè)護(hù)筒前,應(yīng)將護(hù)筒周圍1m范圍內(nèi)的土挖除,夯填粘性土至護(hù)筒底0.5m以下。在深水、河床軟土及淤泥層較厚區(qū)域,護(hù)筒應(yīng)盡可能深入不透水層粘性土1.5m左右,若河床內(nèi)無粘性土,則應(yīng)深入大礫石或卵石層0.5m左右。因考慮到護(hù)筒埋設(shè)是鉆孔施工的首道工序,所以在護(hù)筒埋設(shè)過程中,應(yīng)控制好護(hù)筒平面位置的準(zhǔn)確度,同時應(yīng)嚴(yán)格保護(hù)好護(hù)筒的豎直位置,若存在偏差,應(yīng)及時糾正,埋設(shè)結(jié)束后,應(yīng)測量護(hù)筒中心位置是否正確、護(hù)筒是否垂直等。
在前期試樁工作檢驗合格情況下,現(xiàn)場鉆機(jī)開鉆前,施工技術(shù)員以及現(xiàn)場施工作業(yè)人員應(yīng)自檢以下方面的內(nèi)容:鉆機(jī)試運(yùn)轉(zhuǎn)過程是否正常,鉆機(jī)底、頂部安裝后是否安裝平穩(wěn),鋼護(hù)筒位置及直徑是否符合要求,泥漿是否調(diào)制足夠,各項電力及機(jī)械是否正常等,以上檢查內(nèi)容經(jīng)施工人員自檢后需報監(jiān)理工程師核實,確認(rèn)無誤后方可開鉆。
開始鉆孔時,應(yīng)稍提鉆桿,在護(hù)筒內(nèi)旋轉(zhuǎn)造漿,開動泥漿泵進(jìn)行循環(huán),待泥漿均勻后以低檔慢速開始鉆進(jìn),使護(hù)筒腳處有牢固的泥漿護(hù)壁;鉆孔過程中,孔內(nèi)水位宜高于護(hù)筒底腳0.5m以上或地下水位1.5~2.0m以上,且應(yīng)及時向孔內(nèi)補(bǔ)水或泥漿,保持孔內(nèi)水頭高度和泥漿比重及粘度,鉆孔作業(yè)應(yīng)連續(xù)進(jìn)行,因故停鉆時,有鉆桿的鉆機(jī)應(yīng)將鉆頭提離孔底5m以上,其他鉆機(jī)應(yīng)將鉆頭提出孔外,孔口應(yīng)加護(hù)蓋,同時相鄰鉆孔待已灌注孔混凝土強(qiáng)度達(dá)到2.5Mpa后方可開鉆,以免影響已灌注的混凝土質(zhì)量。監(jiān)理人員監(jiān)督過程中要注意孔底的地質(zhì)情況,對鉆進(jìn)中的各地層進(jìn)行分析判斷,保證基底的承載力符合設(shè)計要求。也可依據(jù)鉆進(jìn)速度、碴樣、設(shè)計勘探資料判斷巖層,當(dāng)發(fā)現(xiàn)地質(zhì)情況與設(shè)計變化較大時,應(yīng)會同有關(guān)部門對樁長提出變更,同時應(yīng)隨時注意鉆機(jī)位置,檢查測量孔深、孔徑及斜度,若出現(xiàn)異常情況應(yīng)及時停鉆并采取有效措施,鉆孔至設(shè)計深度后,現(xiàn)場施工技術(shù)人員應(yīng)采用符合規(guī)范要求的測繩對孔深、孔位、孔型進(jìn)行測量記錄,并用鋼卷尺測量其長度,測量計算結(jié)果應(yīng)符合設(shè)計要求,以上測量檢驗結(jié)果需經(jīng)監(jiān)理工程師檢驗,檢驗合格后方可進(jìn)入下道工序。
成孔后應(yīng)進(jìn)行清孔處理,常用的清孔方法是換漿法,即用清水或稀泥漿壓入鉆錐,鉆錐應(yīng)從井底提起10~20cm空轉(zhuǎn)循環(huán),此時注意維持1.5~2.0m的水頭代替泥漿護(hù)壁,使鉆孔穩(wěn)定,在吸泥過程中應(yīng)及時向孔內(nèi)加注清水或新鮮泥漿,保持孔內(nèi)水位或泥漿面標(biāo)高。清孔后要對鉆孔進(jìn)行檢查,本工程中,施工單位自制錐形檢孔器,檢孔測量結(jié)果應(yīng)符合以下要求:孔的平面位置在各方向的誤差應(yīng)小于允許誤差,即群樁允許偏差為100mm,排樁為50mm,鉆孔直徑應(yīng)不小于樁的設(shè)計直徑,傾斜度應(yīng)不大于孔深的1/100等。
5.1 鋼筋籠的制作、安放
鋼筋材質(zhì)、型號應(yīng)符合規(guī)范及設(shè)計要求,鋼筋籠應(yīng)在指定鋼筋加工區(qū)域內(nèi)進(jìn)行加工制作,禁止出現(xiàn)分散加工,且鋼筋籠應(yīng)在專用臺架上制作。下料前,必須先進(jìn)行鋼筋拉直,然后對號加工下料,并分類標(biāo)識排放;鋼筋的間距必須至少采用兩個間距定型固定架來進(jìn)行固定,禁止人工手扶固定間距,保證其主筋和箍筋的軸線、平順度及間距符合規(guī)范及設(shè)計誤差要求。根據(jù)本項目實際情況,其中主筋采用搭接焊,即應(yīng)滿足:同一斷面內(nèi)的鋼筋接頭不得超過主筋總數(shù)的50%,兩個接頭的間距不小于500mm,主筋的焊接長度,雙面焊為不小于5d(主筋直徑),單面焊為不小于10d;在鋼筋籠上端應(yīng)均勻設(shè)置吊點(diǎn),其吊點(diǎn)應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度,保證鋼筋籠在起吊時不致變形;鋼筋籠外側(cè)應(yīng)對稱設(shè)置數(shù)量足夠且牢固的保護(hù)層墊塊,墊塊應(yīng)采用與樁體混凝土同等級的混凝土預(yù)制墊塊或塑料成品墊塊;聲測管采用鋼管,內(nèi)徑不小于40mm、壁厚不小于2.5mm,其數(shù)量及布置應(yīng)滿足規(guī)范及設(shè)計要求,聲測管宜在鋼筋籠加工場預(yù)先安裝在已成型的鋼筋籠上,另外聲測管應(yīng)下端封閉,上端加蓋,管內(nèi)無異物,聲測管采用綁扎方式與鋼筋籠連接牢固(不得焊接),聲測管連接宜采用外加套筒焊接方式進(jìn)行,防治連接處斷裂或堵管現(xiàn)象,連接處應(yīng)光滑過渡、不漏水,管口應(yīng)高出樁頂100mm以上,且各聲測管管口高度應(yīng)一致。本工程中,鋼筋籠設(shè)計長度大致在45m-55m之間,即整個過程鋼筋籠宜分段制作,為保證鋼筋連接質(zhì)量,在進(jìn)行鋼筋籠分段吊裝前,應(yīng)在鋼筋加工廠進(jìn)行試拼對接,試拼對接合格并報監(jiān)理人員同意方可運(yùn)送至樁基施工現(xiàn)場。
鋼筋籠安放過程應(yīng)注意以下幾點(diǎn):第一,鋼筋籠運(yùn)送至樁基施工現(xiàn)場后,應(yīng)遵循“下墊上蓋”的原則并集中放置。吊放首節(jié)鋼筋籠入孔時應(yīng)對準(zhǔn)鉆孔,保持垂直,慢放入孔,入孔后不宜左右旋轉(zhuǎn),徐徐下放并嚴(yán)防孔口坍塌,若遇阻礙應(yīng)停止下放,查明原因并進(jìn)行處理,嚴(yán)禁猛提猛落和強(qiáng)制下放。第二,在孔口接長鋼筋籠時,相鄰鋼筋籠之間上、下主筋位置應(yīng)對正,保證鋼筋籠接長后上下段的軸線在同一直線上,不得出現(xiàn)轉(zhuǎn)折,搭接焊過程中焊條宜采用J502以上型號,另外,在接長鋼筋籠過程中以及鋼筋籠全部節(jié)段安裝到位后,孔口均應(yīng)設(shè)置可靠的支撐及固定。第三,鋼筋籠吊放入孔后的位置容許偏差應(yīng)符合下列規(guī)定:(1)鋼筋籠中心與樁孔中心偏差不大于10mm;(2)鋼筋籠底面高程偏差不大于± 50mm;(3)在鋼筋籠入孔后,要采取加固措施,防止鋼筋籠在灌注混凝土過程中上浮。
5.2 二次清孔
鉆孔灌注樁鋼筋籠安放完成后,為保證后續(xù)灌注質(zhì)量,應(yīng)立即進(jìn)行二次清孔處理,其主要要求如下:第一,在進(jìn)行抽渣或吸漿處理時,為保持孔內(nèi)泥漿或水位高度,應(yīng)及時向孔內(nèi)補(bǔ)充清水或新鮮泥漿;第二,約2-3h的清孔后,應(yīng)利用符合質(zhì)量及刻度要求的泥漿三件套(泥漿比重計、泥漿含砂量計、泥漿粘度計)對孔內(nèi)泥漿主要成分進(jìn)行測量,測量結(jié)果需滿足以下要求:泥漿比重不大于1.1,含砂率小于2%,粘度17~20s;第三,本項目中,采用測針測餅法 (測針:2根直徑25mm鋼筋,長度約20cm;測餅:直徑12cm,厚度1cm;測繩需符合質(zhì)量及尺度要求)進(jìn)行孔底沉渣厚度的測量,其沉渣厚度需滿足:摩擦樁不大于30cm,柱樁(端承樁)不大于5cm。
下放鋼筋籠且二清合格后即可進(jìn)行水下混凝土灌注,作為樁基施工的關(guān)鍵工序,整個灌注過程務(wù)必需要監(jiān)理及施工技術(shù)人員現(xiàn)場旁站,監(jiān)理人員需對灌注過程中的各類問題進(jìn)行技術(shù)監(jiān)督與指導(dǎo),防治出現(xiàn)工程事故。根據(jù)連鎮(zhèn)鐵路I標(biāo)工程實際情況,本工程的基樁混凝土采用拌合站集中攪拌,罐車運(yùn)輸,鋼導(dǎo)管澆灌混凝土。
結(jié)合灌注混凝土的施工要求,監(jiān)理及施工技術(shù)人員需注意以下幾點(diǎn):第一,結(jié)合樁徑及混凝土灌注速度,灌注混凝土鋼導(dǎo)管直徑宜不小于20cm,導(dǎo)管內(nèi)部應(yīng)光滑、圓順,內(nèi)徑一致,接口嚴(yán)密,灌注過程應(yīng)始終保持導(dǎo)管插入混凝土深度在2~6m之間,同時應(yīng)結(jié)合孔深及工作平臺高度確定好導(dǎo)管總長度及管節(jié)長度,即:中間節(jié)宜2m等長,底節(jié)可為4m,吊斗下宜用1m長導(dǎo)管,且吊斗底距鉆孔上口應(yīng)大于一節(jié)導(dǎo)管長度、導(dǎo)管接頭;導(dǎo)管使用前應(yīng)進(jìn)行試拼和試壓,按自下而上順序編號和標(biāo)示尺度;導(dǎo)管應(yīng)位于鉆孔中央,在澆筑混凝土前,應(yīng)進(jìn)行升降試驗并將導(dǎo)管松至孔底,以便對孔底標(biāo)高、導(dǎo)管長度相互核對。第二,在澆筑水下混凝土前,施工技術(shù)人員應(yīng)填寫檢查鉆孔樁樁孔和鋼筋籠工序質(zhì)量驗收記錄,并經(jīng)監(jiān)理工程師驗收簽認(rèn);灌注混凝土前和過程中,應(yīng)按規(guī)定時間檢測高性能混凝土的坍落度(控制在180~220mm之間)、擴(kuò)展度、含氣量和入模溫度,并做好記錄,待檢測指標(biāo)符合要求后,方可灌注混凝土;灌筑過程中,孔內(nèi)溢出的水、泥漿應(yīng)集中排放到指定區(qū)域,禁止隨意排放,污染河流、環(huán)境等;水下混凝土應(yīng)連續(xù)澆筑,中途不宜停頓,并應(yīng)盡量縮短拆除導(dǎo)管的間斷時間,保證每根樁在配合比設(shè)定的初凝時間內(nèi)澆筑完成;要及時制取混凝土試件,每根樁的水下混凝土澆筑一般應(yīng)制取三組混凝土試件,監(jiān)理工程師要平行檢驗或見證試驗過程;應(yīng)使混凝土頂面澆筑到樁頂設(shè)計高程以上1.0m左右;在灌注混凝土過程中,監(jiān)理及施工技術(shù)人員應(yīng)分別如實填寫混凝土灌注、旁站記錄。第三,灌注過程中,發(fā)生導(dǎo)管漏水或拔出混凝土面、機(jī)械故障或其他原因,造成斷樁,應(yīng)予重鉆或與有關(guān)單位研究補(bǔ)救措施,及時處理;灌注即將結(jié)束時,應(yīng)計算分析實際混凝土用量與設(shè)計用量的差異,相關(guān)數(shù)據(jù)應(yīng)符合規(guī)范及設(shè)計要求等。
樁基混凝土灌注完成后,經(jīng)過28d左右的養(yǎng)護(hù)期,應(yīng)對混凝土試塊進(jìn)行強(qiáng)度檢測,同時開挖樁基至設(shè)計標(biāo)高處。據(jù)本工程實際情況,樁頭深入承臺30cm左右,樁內(nèi)鋼筋深入承臺90cm左右,樁基四周混凝土墊層為10cm左右。鑿除超出樁頂設(shè)計標(biāo)高以上樁基混凝土,在滿足殘余樁頭無松散層及聲測管通暢無堵塞情況下,業(yè)主單位應(yīng)委托具備相應(yīng)檢測資質(zhì)的第三方檢測單位對樁基進(jìn)行超聲波檢測,檢測過程中監(jiān)理人員需在場監(jiān)督、指導(dǎo),監(jiān)理人員發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場有存在不符合規(guī)范及設(shè)計要求或異常情況,應(yīng)及時要求施工單位查明緣由,并上報解決方案,同時樁基檢測單位應(yīng)在24h內(nèi)明確告知施工單位最終檢測結(jié)果,出具樁基檢測臨時報告單,作為承包單位能否進(jìn)行下道工序的依據(jù) (達(dá)到一定批次的檢測數(shù)量后檢測單位應(yīng)出具詳細(xì)的正式報告)。
8.1 導(dǎo)管內(nèi)進(jìn)水
針對灌注過程中導(dǎo)管內(nèi)進(jìn)水現(xiàn)象,監(jiān)理及施工技術(shù)人員應(yīng)及時查明緣由,制定有效的解決方案、措施,防治出現(xiàn)樁身混凝土離析或斷樁情況。
為防治以上現(xiàn)象的發(fā)生,施工承包方應(yīng)事先注意以下幾方面問題:第一,下導(dǎo)管前,應(yīng)對導(dǎo)管進(jìn)行試拼及氣密性、抗壓性等測試;第二,控制好首批混凝土的灌注用量,保證導(dǎo)管埋設(shè)深度不小于1m;第三,準(zhǔn)確提升導(dǎo)管,確保導(dǎo)管深入已灌混凝土內(nèi)部不小于2m范圍;第四,確保連續(xù)灌注混凝土,盡量縮短間隔時間等。灌注過程中若出現(xiàn)導(dǎo)管進(jìn)水,應(yīng)立即停止灌注,宜用吸泥機(jī)將已灌注混凝土全部吸出,重新灌注。
8.2 導(dǎo)管鉤住鋼筋籠致無法提升導(dǎo)管
在提升導(dǎo)管過程時,出現(xiàn)導(dǎo)管連接處的法蘭盤或其他部位鉤住鋼筋籠,為防止堵管或斷樁事故,應(yīng)適當(dāng)轉(zhuǎn)動導(dǎo)管至孔中心位置處,若無法挪動導(dǎo)管應(yīng)放棄導(dǎo)管,埋設(shè)導(dǎo)管并按照斷樁處理。
8.3 灌注混凝土過程中出現(xiàn)坍孔
灌注混凝土過程中,現(xiàn)場施工技術(shù)人員應(yīng)時刻注意孔內(nèi)泥漿及其他部位變化情況。當(dāng)出現(xiàn)孔內(nèi)泥漿突然溢出至護(hù)筒外,接著又驟然下降并出現(xiàn)氣泡,并經(jīng)現(xiàn)場測量,發(fā)現(xiàn)樁頂至混凝土表面深度與原深度存在較大差距時,即確定為坍孔。為防止出現(xiàn)以上現(xiàn)象,現(xiàn)場監(jiān)理及施工技術(shù)人員應(yīng)事先制定有效措施,據(jù)本工程實際施工情況,宜從以下幾個方面進(jìn)行考慮:第一,灌注混凝土過程中,應(yīng)確??變?nèi)水位平穩(wěn),若出現(xiàn)孔壁、護(hù)筒縫及其他部位漏水情況,宜采取用粘土填實、加固的方法;第二,當(dāng)出現(xiàn)坍孔后可采取用吸泥機(jī)吸出孔內(nèi)泥漿,維持或加大水頭高,若不再坍孔,可繼續(xù)灌注混凝土,否則應(yīng)拔出鋼筋籠及導(dǎo)管,回填粘性土,重新鉆孔。
8.4 夾泥、斷樁
灌注混凝土過程中,應(yīng)嚴(yán)格控制混凝土坍落度(180~220mm之間),盡量延長混凝土初凝時間(可適量加緩凝劑或增大砂率、控制石料最大粒徑等),檢查各機(jī)械設(shè)備是否正常運(yùn)轉(zhuǎn),確保混凝土連續(xù)灌注,隨時控制好導(dǎo)管埋設(shè)深度,做到邊灌注邊提導(dǎo)管等。
現(xiàn)場施工技術(shù)人員應(yīng)隨時觀察混凝土灌注情況,監(jiān)理工程師應(yīng)加強(qiáng)現(xiàn)場監(jiān)督管理,出現(xiàn)夾泥或斷樁情況時,宜從以下兩個方面進(jìn)行解決:第一,若夾泥或斷樁出現(xiàn)在樁基頂部時,可將斷樁以上部位鑿除,接長護(hù)筒并壓至已灌注混凝土面以下,抽水除渣進(jìn)行接樁工作;第二,可對樁身進(jìn)行鉆機(jī)取樣檢測,若樁身只存在局部蜂窩或松散,可對樁身采取壓漿補(bǔ)強(qiáng)措施,否之或出現(xiàn)嚴(yán)重夾泥、斷樁情況,應(yīng)進(jìn)行重鉆補(bǔ)樁工作。
文章結(jié)合工程實踐經(jīng)驗,以新建連云港至鎮(zhèn)江鐵路I標(biāo)工程項目為工程實例,從專業(yè)技術(shù)及監(jiān)督管理的角度對鐵路橋梁鉆孔灌注樁從前期施工準(zhǔn)備至樁基檢測的整個施工過程進(jìn)行的闡述,并得出以下結(jié)論:
第一,鉆孔灌注樁施工是鐵路橋梁施工的核心工序,監(jiān)理人員應(yīng)首先熟悉工程施工現(xiàn)場情況,熟悉設(shè)計圖紙文件及施工流程,在施工前期應(yīng)重點(diǎn)把握好承包方各項工程施工的檢查、審核工作,具體包括施工方案、施工人員、施工安全、材料及機(jī)械設(shè)備等,任何一個檢查環(huán)節(jié)存在問題,應(yīng)禁止開工。
第二,樁基開鉆前,監(jiān)理工程師應(yīng)檢查以下工序并確保到位,即:樁基施工現(xiàn)場已測量放樣并符合設(shè)計要求;樁基施工平臺應(yīng)根據(jù)相應(yīng)施工場地地質(zhì)情況合理布置;制作的泥漿應(yīng)符合規(guī)范及設(shè)計要求的性能指標(biāo);泥漿池應(yīng)合理開挖、布置,并應(yīng)配備相應(yīng)的循環(huán)及環(huán)保設(shè)施系統(tǒng);泥漿禁止隨意排放,污染環(huán)境;根據(jù)設(shè)計樁徑及鉆機(jī)類型合理選擇并布置鋼護(hù)筒,確保護(hù)筒埋設(shè)的各項標(biāo)高、尺寸符合設(shè)計要求等。
第三,鉆孔過程中監(jiān)理及施工技術(shù)人員應(yīng)全過程旁站、監(jiān)督。鉆孔過程應(yīng)持續(xù)進(jìn)行,且應(yīng)及時向孔內(nèi)補(bǔ)充水或泥漿,確??變?nèi)水頭高及泥漿比重,施工技術(shù)人員應(yīng)隨時關(guān)注孔內(nèi)地質(zhì)情況,確??咨?、孔徑及斜度符合設(shè)計要求,現(xiàn)場監(jiān)理人員應(yīng)加強(qiáng)現(xiàn)場施工管理,確保鉆孔過程順利進(jìn)行。
第四,采用換漿法進(jìn)行首次清孔時應(yīng)不斷向孔內(nèi)補(bǔ)充泥漿或水,維持孔內(nèi)水頭高度,鋼筋籠應(yīng)在指定區(qū)域制作,鋼筋類材料型號、尺寸應(yīng)符合規(guī)范設(shè)計要求,下放鋼筋籠過程中應(yīng)注意節(jié)段之間主筋的焊接、聲測管的連接、預(yù)留箍筋是否足夠等問題,且整個過程中孔頂需安置相應(yīng)的鋼筋籠固定設(shè)施,防治出現(xiàn)鋼筋籠上浮現(xiàn)象,二次清孔后應(yīng)確保孔內(nèi)泥漿的各項性能指標(biāo)符合設(shè)計要求,灌注混凝土過程中監(jiān)理及施工技術(shù)人員應(yīng)全過程旁站監(jiān)督,提前做好各項工程事故預(yù)備工作,同時做好全過程旁站監(jiān)督的數(shù)據(jù)記錄工作等。
文章以連鎮(zhèn)鐵路I標(biāo)工程鉆孔灌注樁施工的實際情況為例,從監(jiān)理人員的角度出發(fā)就鉆孔灌注樁施工的工序流程及常見工程事故的類型及解決方案進(jìn)行了闡述。隨著我國工程施工技術(shù)以及工程技術(shù)人員能力、管理水平的提高,鉆孔灌注樁施工必將為我國鐵路工程事業(yè)跨越式發(fā)展做出莫大的貢獻(xiàn)。
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U445
教育部長江學(xué)者和創(chuàng)新團(tuán)隊發(fā)展計劃資助(IRT1139)。