浅谈钻孔灌注桩施工监理控制要点
2010-07-25常跃春
常跃春
泰州第二监理工程有限公司(225300)
钻孔灌注桩广泛地运用在桥梁、桩基工程中,因其施工过程的隐蔽性、复杂性和所处结构部位的重要性,是施工监理的重点内容。现从该工作的不同阶段,论述钻孔灌注桩施工的监理控制要点。
1 施工准备阶段监理内容
1.1 原材料的质量控制
钻孔灌注桩混凝土所用材料,水泥强度在42.5MPa以上,初凝时间不小于2.5 h;粗集料应为卵石或级配良好的碎石,粗集料最大粒径为40mm,且不得大于导管内径的1/8~1/6及钢筋最小净距的1/4;细集料宜采用级配良好的中砂;掺缓凝剂或粉煤灰等材料时,其技术条件和掺用量应符合规范要求,且必须得到监理工程师的批准。按常规要求对钢筋、钢筋接头进行抽检。
1.2 复核承包人砼配合比设计
水下混凝土的配制,既要保证混凝土的强度,又要保证混凝土灌注的顺利进行。混凝土拌和物应具有良好的和易性,在运输和灌注过程中应无显著离析、泌水现象,灌注时应保持足够的流动性,其坍落度应为18~22 cm;首批灌注的混凝土初凝时间不得早于基桩全部混凝土灌注完成时间,否则应加入缓凝剂。承包人应在开工前28天进行混凝土配合比试验,合格后报送监理工程师审批。
1.3 检查承包人施工机械
施工机械主要是钻机、混凝土拌和机、发电机、砼浇筑机械等。监理工程师应对施工用机械的数量、性能、规格型号等作详细审查,对于不能保证施工技术要求的机械决不能使用。钻孔设备应适合施钻地质条件,且在数量上满足合同和工程进度的需要,同时要求承包人有足够的备用机械。
1.4 复核承包人的测量放样
监理工程师应对承包人的测量放样所用的基线控制桩以及高程控制点进行复测,并对桩位进行逐桩复核。
1.5 审批开工报告
承包人在完成施工前准备工作即可申报开工,开工申请报告应包括:施工组织设计、施工方案,材料、机械准备情况,质量保证措施,施工进度计划等。重点审查钻孔工艺及砼灌注工艺,确保灌注桩钻孔与灌注达到质量要求。
2 施工阶段监理要点
2.1 检查施工场地或工作平台
场地或工作平台应满足基桩设计平面、钻机数量和机座平面尺寸、钻机移动和机具堆放的要求,场地或工作平台高度应高出施工期最高水位0.5~1.0m。旱地钻桩时场地内应平整坚实,水中工作平台承载力应满足施工中可能发生的全部重力,并具有足够的刚度和稳定性。
2.2 护筒检查验收
护筒内径宜比桩径大200~400 mm,长度应适应地层的情况且应保证孔口不塌,一般不小于2 m,软基地层应增加护筒长度。护筒的顶标高应高出地面30 cm或水面1.0~2.0 m,还应高出承压水头2.0m以上。护筒中心位置的允许偏差为5 cm,竖直线倾斜不大于1%。护筒连接处要求筒内无突出物,应耐拉、压,不漏水。
护筒埋置深度应根据设计要求或桩位的水位地质情况确定,一般情况埋置深度宜为2~4 m,特殊情况应加深以保证钻孔和灌注桩砼的顺利进行;有冲刷影响的河床应沉入局部冲刷线以下不小于1.0~1.5m。
2.3 开钻前检查
监理工程师应对钻机进行再次复核,要求钻杆顶吊钩、卡盘中心、钻尖与桩位中心四点成一线,同时检查记录钻头高度、直径,钻杆长度,检查钻架有无倾斜、位移,护筒有无位移。
2.4 钻进过程中检查
①钻孔的倾斜度:保证钻孔倾斜度不超过1%;②孔深及地层的地质情况:记录钻孔深度的地层变化情况,检查核实各层界面的标高,发现地质情况异常时,应及时报告总监。
检查钻进过程中是否有塌孔现像,坍孔不严重时,可加大泥浆相对密度继续钻进,严重时必须回填重钻,并应有详细记录。出现流沙现象时,应增大泥浆相对密度,提高孔内压力或用黏土、大泥块、泥砖投下。
当钻孔偏斜、弯曲不严重时,可重新调整钻机在原位反复扫孔,钻孔正直后继续钻进。发生严重偏斜、弯曲、梅花孔、探头石时,应回填重钻。当出现缩孔时,可提高孔内泥浆量或加大泥浆相对密度并采用上下反复扫孔的方法,恢复孔径。
2.5 成孔检查
成孔后,应对孔深、孔径、孔位偏差、倾斜度、泥浆指标(一般包括比重、含砂率、粘度)、沉淀层厚度等进行检查,达到成孔质量标准后可以吊放钢筋笼。
2.6 钢筋笼的检查
钢筋笼的制作,必须按照设计图纸配筋,钢筋笼应在吊放前分段制作,检查主筋的长度、根数、规格,检查钢筋笼螺旋筋间距、钢筋笼直径以及保护层的设置。钢筋笼的绑扎、焊接应符合规范规定的要求,主筋接头的布置必须错开。钢筋笼在骨架外侧设置保护层厚度的垫块,其间距竖向宜为2 m,径向圆周不得少于4处。
钢筋笼对接时,上端应自由悬吊,要保证接头平顺垂直、在同一直线上,并在规定的时间内焊接完毕,尽量缩短成孔的空置时间,防止塌孔。焊接处应检查钢筋、电焊条的品种、型号、规格,质保书和验证试验报告以及焊缝的长度和焊层厚度。
钢筋笼的中轴线必须对直,不可产生偏角。钢筋笼在吊放过程中应掌握钢筋笼的垂直和对齐周围保护层;钢筋笼吊放到位后,要检查顶面标高和中心位置,钢筋笼准确安放定位后,应固定在护筒上,固定应牢固,防止钢筋笼掉落孔底以及移位。
2.7 水下混凝土灌注前的检查控制
导管直径宜为20~30 cm,节长宜为2 m,内壁应光滑圆顺,接头严格密封,不得漏气漏水,必要时应做密封试验和接头抗拉试验,采用法兰盘接头宜加锥形活套,采用螺旋丝扣型接头时必须有防止松脱装置。导管下口至孔底距离宜为25~40 cm;导管轴线偏差不宜超过孔深的0.5%,且不宜大于10 cm。
在灌注砼前,要重测沉淀层厚度,当沉淀层厚度超标时,必须重新清孔;漏斗和储料斗的容量应能保证封底并满足导管的混凝土埋深不得小于1m,漏斗底距泥浆面的高度应为4~6m,漏斗口必须设有可靠的隔水栓或隔水阀。
2.8 水下混凝土灌注过程的检查控制
混凝土混合料的坍落度、和易性应符合要求,并保证在运输过程中不发生离析。当储料斗存有足够数量的混凝土后,方可开阀进行首盘灌料。
首批混凝土灌注后,应对导管的埋深进行量测,判断导管底部是否被封闭并有规定的埋深,如埋深不足,则必须采取措施将已灌注的混凝土清除,重新清孔,重新开始首批混凝土灌注。当埋深能达到要求时,进入正常的混凝土灌注程序。在灌注过程中,应保证混凝土灌注连续进行,不得中断,导管埋深保持在2.0~6.0m范围内。
施工现场应按时抽检拌和料坍落度,制作混凝土抗压强度试块,记录灌注量和相应的混凝土层顶面标高,记录分析扩颈、缩颈等情况,记录塌孔等异常情况。发现钢筋笼上浮等异常情况应及时调整灌注速度。出现卡管断桩等情况时,监理工程师应到场参与事故处理,并及时上报。
灌注结束时混凝土顶面应高于设计标高50~100 cm(宜取0.8m),并检查钢筋笼是否上浮。
3 成桩检查验收
成桩后应检测桩顶标高和平面位置,并逐桩检查桩头混凝土质量,混凝土应密实,无残余松散现象。成桩质量可委托经过认证的检测单位采用无破损检测方法检查,如无破损检测不合格时,应进一步做钻芯取样试验,检验桩身混凝土的连续性;如灌注的混凝土试件强度不合格,也应钻芯取样做抗压试验,如抗压强度满足设计要求,可认为桩身混凝土强度合格。
[1] JTJ041-2000,公路桥涵施工技术规范[S]
[2] CJJ2—2008,城市桥梁工程施工与质量验收规范[S]