浅谈桥梁钻孔灌注桩施工监理

豆仁国

(安徽省交通勘察设计院,安徽合肥 230011)

浅谈桥梁钻孔灌注桩施工监理

豆仁国

(安徽省交通勘察设计院,安徽合肥 230011)

一般桥梁钻孔灌注桩施工的监理程序和经验,着重强调在施工监理中注意的各种问题及一些施工难点的处理方法,从而充分发挥监理在桥梁钻孔灌注桩施工中的重要作用。

桥梁钻孔灌注桩;施工难点;处理方法

0 引言

众所周知,钻孔灌注桩的施工难度较大。因为地质条件的千变万化和自然条件的变化多端,使钻孔灌注桩的施工充满着变数,所以钻孔灌注桩的施工也是桥梁施工的关键。随着钻孔灌注桩施工经验的日趋成熟,以及检测手段的进一步完善,钻孔灌注桩的施工并不可怕。监理作为桥梁施工的重要角色,如何在高难度的钻孔灌注桩施工中发挥重要的作用,笔者根据多年的实践,就此谈一下钻孔灌注桩施工程序和经验,以及各个施工环节应注意的问题。

1 施工前的准备工作

1.1 审核施工单位的施工组织计划

钻孔灌注桩的施工中,施工组织计划十分重要,作为监理应在熟悉施工设计图纸,了解现场桥位地质、水文、潮汐及气候等相关资料基础上,认真审核施工单位提交的施工组织计划,看其是否符合实际情况,可行性和是否具有可操作性。如果施工单位提交的施工组织计划不能较好地控制施工的质量、进度和费用,则要与施工单位共同修改施工组织计划,使之更趋科学化和合理化。

1.2 施工材料的监控

施工前必须要求施工单位提交主要施工材料的产地、规格和型号。对于碎石、中砂两种材料,要亲临产地实地采样进行筛分试验;对碎石还要做压碎试验;如果施工地点靠近沿海地区,还要特别留意中砂的酸碱度。施工材料,是保证工程质量的关键,作为监理要坚决杜绝不合格的材料进入工地。

1.3 水下砼的试配

从笔者的监理经验来看,水下砼的试配常常是不少施工单位忽视的问题。在施工前的准备期间,必须提醒施工单位组织人力,认真搞好水下砼的试配工作,作为监理最好能参与这项工作,多做几个配合比方案,做好相关记录,按和易性和28d后的实际强度确定最佳的水下砼配合比。

1.4 详细了解施工机械的运行情况

钻孔灌柱桩的施工需要大量机械设备的配合,为了较好地完成钻孔灌注桩的施工,很有必要在施工前了解相关机械设备的运行情况,尤其是钻机。因为钻孔灌注桩的垂直度、孔身的形状及其钻进不良地层的能力,都直接与之相关。

1.5 检查导管的质量

施工前必须检查导管的水密性,并仔细观察其外表是否存在锈蚀和变形,检查螺丝和螺母的接合情况。在钻孔灌注桩的施工中,因导管的质量不合格而引发的质量事故时有发生。

1.6 检查泥浆的质量

在钻孔灌注桩的施工中,泥浆是重要的材料。施工前要求施工单位提供泥浆样品,检查其酸碱度、粘度、含砂率等指标是否符合要求。

1.7 施工人员的组织和分工

钻孔灌注桩的施工需要大量工程技术人员,施工前要检查技术人员的配置和分工,判断是否合理,同时要了解技术人员的施工经验、机械操作手的技能及工人的素质。若发现上述人员不符合施工要求时,应要求施工单位更换。

2 施工过程的监理

2.1 护筒的埋设和安装

护筒的安设必须准确。为了便于随时检查,可在护筒边打骑马桩,用棉线拉直,相交点便为桩位的中心点。施工前应反复校正该点,检查骑马桩是否移位。对潮汐地区护筒的高度要考虑最大涨潮的水位。

2.2 钻孔进度的控制和泥浆浓度的调整

开钻后,要指导钻机操作手根据不同的地层调整钻(冲)进的速度。若遇上较纯的粘土层时,钻进速度要减慢,以避免糊钻现象,若用冲击锤施工则应减小冲程,适当降低泥浆浓度,也可以填砂、砾石;若遇上卵石、砾石层,也要减缓钻进速度.否则可能会导致断钻杆的现象发生,冲孔时也要减慢速度,并要减少扬程,以避免孔位的偏差,同时应适当加大泥浆浓度:若遇到松散的粉砂土或流砂,亦要控制进尺速度,选用较大浓度、粘度和胶体率的泥浆,需要时可以掺入适量的卵石和粘土,以加强护壁;若遇到软硬地层时,应吊着钻杆控制进尺,低速钻进。

2.3 终孔和清孔

若孔位的实际地质情况与设计图纸相符时,可按设计标高终孔;若实际的地质情况与设计图纸相差较大时,必须马上通知设计单位,以变更桩长。对嵌岩桩,监理必须认真对待,要多次取样品考证,以确认岩性情况,务必保证嵌岩桩嵌入基岩的深度。

终孔后,要准确地量出实际孔深,检查孔位的垂直度和平面偏差,并在骑马桩处作标志,以便控制钢筋笼的位置。

清孔,是钻孔灌注桩施工的重要环节。终孔检查完毕后,必须迅速清孔,不要停留过久,使泥浆、钻渣沉积增多,造成清孔的困难,甚至导致塌孔现象。清孔有多种方法,但无论如何,要保证清孔的质量,要控制好泥浆密度在1.1～1.2g/cm3之间,其中,易塌孔土质采用上限。对于沉渣厚度的测量,可用取样盒在清孔完毕后吊到孔底,待灌注砼前取出,直接量沉渣的厚度。沉渣厚度必须符合设计规定,否则必须重新清孔。

2.4 钢筋笼的制作和安放

在钻(冲)进的过程中应同时进行钢筋笼的制作。钢筋必须按设计图纸严格制作,制作时可通过临时支架来固定钢筋笼,注意检查焊接的质量,焊口必须按施工规范错开,同时应注意钢筋笼的垂直度,以便于吊装,若刚度不够,必须加密加劲筋。

清孔完毕后,应迅速组织安放钢筋笼,在保证质量的前提下,时间越短越好,以减少孔底的沉渣。吊笼焊接要注意,必须使两节钢筋垂直焊接,以保证落笼能顺利进行且不碰坏孔壁泥浆层。落实完毕后,必须要牢牢地固定钢筋笼,一般的办法是用较粗的钢筋焊接在护筒上将钢筋笼固定。

2.5 导管和漏斗的安装

落笼后应再检查一下沉渣厚度,若合格,就应抓紧安装导管。作为监理必须清楚孔深与导管长度的关系,明确导管底至孔底的距离,同时要检查导管的接头是否紧密,有没有漏水。另外要检查导管间的螺丝是否能打开,有没有砼块盖住,或严重的锈蚀。之所以强调这一点。主要是考虑到拆管的方便,因为笔者在安徽省芜(湖)宣(城)公路3号桥的施工监理中,曾遇到这样的事情:在2-1#桩砼的灌注过程中,拆管时有一个螺丝严重锈蚀不能被拧开,结果拖延了20min,差点导致断桩现象,造成人为质量事故。因此一定要对上述的每一环节作详细检查。

至于漏斗,在施工前就应计算其容积,是否能满足首批砼灌注后的导管埋深。考虑孔底有扩孔的可能,为安全起见,漏斗的容积最少能使导管埋深1.0m(按设计孔径计)。安装漏斗时要注意检查漏斗四周是否光滑,是否能保证砼顺利下滑。如有必要,可以在漏斗四周涂上少许润滑油。与此同时,安装好隔水栓,并检查其是否漏水。

2.6 水下砼的灌注

安装好所有设备并在漏斗里面装满砼后,再次量孔底的沉渣厚度,若达到设计要求(否则应再次清孔,直至符合要求为止),即可开始灌注砼。首批砼灌注完毕后,监理应再次探孔深,计算导管的埋深与设计的导管埋深是否出入,有时由于孔底扩孔严重,首批砼灌注后,导管埋深很小,在那龙河大桥7-2#桩的灌注中,就曾出现首批砼灌注后导管埋深仅0.25m,这很危险。故为保险起见,还是建议在首批砼差不多下滑结束时,指挥操作手将导管向孔底下插至底部,待确定导管埋深符合要求时再适当提高。灌注过程中,监理应全面检查每一施工环节,记录好各种数据,控制好拆管的长度,保证导管的埋深,一般控制导管埋深在2～4m。值得一提的是,监理有必要经常探测孔深,确定砼面的位置,确保导管的埋深在正常的范围内。根据笔者的现场监理经验,最好采用“双控”的办法,即一方面根据砼灌注的盘数计算导管的理论埋深:另一方面测出实际的导管埋深,两者进行比较。这种办法很好,一者可以有效地控制导管埋深,不盲目拔管、拆管;二者也可以根据这些数据推断每段地层的扩孔情况,摸清扩孔与地层的关系。灌注水下砼的整个过程,监理应一直坚守岗位,指挥施工单位连续施工,争取以最快的速度完成灌注任务。灌注临近结束时,由于孔内沉渣的稠度增加,再加上导管内砼桩的高度减小,有可能会出现砼上升困难的现象,这时可令施工单位向孔内加水稀释泥浆。另外,灌注完毕后,千万不要迅速拔除导管,而要令操作手缓慢地提升导管,以避免桩出现空心现象。

3 桩基的检测及判断

显然,钻孔灌注桩的施工是难度较大的一项工作。作为施工监理,以前对桩基质量的判断,只能凭施工经验及主观的推断,因为水下的东西,完全看不见,桩基的质量确实难以下结论。现在随着科学技术的进步,桩基的检测手段十分丰富,为监理的工作带来了极大的方便。目前常用RS-1616K型动测仪对桩基进行小应变检测,十分有效。

笔者认为施工单位若在地质复杂的地方进行钻孔灌注桩施工,最好是尽快完成第一根桩的施工,然后及时进行桩基检测,以便更好地判断施工方法的正确与否。在安徽省芜(湖)宣(城)公路3号桥的监理中,就曾用 RS-1616K型动测仪对2-1#桩进行小应变检测,发现标高-6.5m的位置严重缩径,查看施工图纸后发现-6.5m处刚好是粘土与亚粘土之间的1.0m厚的砂砾夹层。估计成孔后,此段位置扩孔严重,灌注水下砼过程中当不断向上涌的砼到达宽窄交界的孔位时,砼向上的剪切力使窄处上面的部分孔壁及土层坍塌,加料时应停机加料,并注意提升速度,防止因提升过高而出现断桩或缩径现象。后来对此桩按3个小孔抽芯,发现其中有一个孔在-6.0～7.0m之间有粘土和砂砾,证明判断正确,该位置由于孔径的突变,施工时又没有采取有效防范措施,而导致孔壁塌坍。后来.对有此类砂砾夹层的桩,在夹层位置钢筋笼外用铁皮制作护套,护套长2.0m,这样在灌注水下砼时,就没有出现塌孔现象。经RS-1616K型动测仪检测,波形正常,质量合格。

所以监理要充分利用检测手段,一方面可以控制工程质量,另一方面可以发现问题,以便采取有效的措施,保证钻孔灌桩的施工质量。

4 结语

以上是笔者在钻孔灌注桩方面的监理经验和体会。作为一名监理,特别是从事钻孔灌注桩施工的监理,除必须掌握过硬的施工技术和丰富的监理经验外,同时也必须具备认真、细心、负责及亲历亲为的工作作风,才能出色地完成水下钻孔灌注桩的施工监理任务。

[1] 公路桥涵施工技术规范(J TJ041-89)[S].北京:人民交通出版社,1989.

[2] 公路工程施工监理规范(J TJ077-95)[S].北京:人民交通出版社,1995.

U443.15+4

A

1671-8275(2010)03-0031-02

2009-05-26

豆仁国(1972-),男,安徽六安人,安徽省交通勘察设计院工程师。研究方向:公路工程监理。

责任编辑:文 月