桥梁钻孔灌注桩质量监督探讨

2013-08-15薛月楼

山东工业技术 2013年14期

薛月楼

（瑞安市交通工程建设质量监督站，浙江瑞安325200）

0 引言

钻孔灌注桩作为公路桥梁桩基础中常见一种基础形式，以其施工速度快、占地少、相邻干扰小、承载力大等优点，广泛运用到桥梁工程中。然而由于桩基础施工的隐蔽性，一旦成桩后不能进行开挖验收，施工中任何一个环节出现问题, 都将直接影响到整个工程的质量和进度，因此钻孔灌注桩在施工过程中的质量监督尤为重要，笔者根据多年的实际工作经验结合瑞安市永瑞公路湖岭段一期工程三十四溪大桥（中心桩号K4＋537）84 根桩基施工质量监督从三个方面∶钻孔灌注桩质量监督，桩的缺陷与防治，桩砼质量的判定进行桥梁桩基监督要点的探讨。

1 钻孔灌注桩的质量监督

1.1 事前工作的监督

（1）审查建设、施工、监理单位质量保证体系、管理体系，安全台账等相关文件，确保人员资质过关；（2）审查施工机械，成孔机械必须与现场土质、桩径、桩深等要求相适应；（3）审查施工组织设计，前期工作除了人机进场、通水通电等基本条件外，要编制施工组织设计，特别要认真研究地质钻探资料，分析地质情况，对可能出现的管涌、涌水等不良地质情况，制订针对性、可操作性方案；（4）审查砼施工配合比，确保配合比配置符合设计要求，并选择最佳一组数据为施工依据。

1.2 成孔过程的监督

钻孔灌注桩成孔的施工流程∶测量、复合桩位一护筒埋设、钻机就位一黏土造浆一钻进成孔一清孔一吊装钢筋笼一拼装导管和砼料斗一检查孔内泥浆性能指标和孔底沉淀厚度（不符合要求时二次清孔至达标）一灌注砼一拆除导管一钻机移位。每个环节环环相扣, 相互影响, 都不容忽视；在工程开工时宜进行钻孔试验，以检验设备情况、操作工艺、实际地质情况。从开钻到终孔的质量监督有以下几个重点∶（1）对操作人员的监控，钻孔灌注桩施工受人为因素影响很大，要随时检查钻机操作人员的出勤及钻孔原始记录，并配合监理及时做好工序的中间检测验收工作；（2）对垂直度的监督，护筒埋置位置要精确，上下竖直，钻机就位时的水平、中心要对正（钻头中心与护筒中心偏差宜控制在15mm 以内），开孔时速度要慢，位置和垂直度要给予特别关注。在钻进过程中应随时检测，特别是钻进过程中碰到孤石、坚土时更应及时复查；（3）孔内水位及泥浆比重的监督，为了防止坍孔，孔内水位必须高出地下水位1.5～2.0m，并低于护筒顶面0.3m，掏渣后应及时补浆；拌制泥浆应采取专门泥浆设备，选用高塑性黏土或膨润土，根据施工机械、工艺及穿越土层进行配合比设计；（4）终孔验收。孔底沉渣是影响灌注桩承载力的主要因素之一，终孔前要先清孔，应采用专用仪器检测孔径、孔深、沉渣厚度，确保成孔达到设计宽度和深度，沉渣厚度不大于设计规定（导管安装好，砼开盘前，再测沉渣厚度，以该次所测厚度为准）。

1.3 钢筋笼制作及安放监督

（1）抽查出厂质量证明书和试验报告单原件及力学性能试验报告，满足标准和规范要求后方可进场使用。钢筋笼应根据设计尺寸及钻架允许起吊高度整节或分节制作，并应在清孔前制成，经检查合格后方可使用。分段骨架应确保不变形，接头应错开焊接，轴线正对，双面焊缝长度不应小于5d，单面焊缝长度不小于10d。（2）为控制保护层应在钢筋笼外侧设置垫块，垫块应具有足够强度，相互错开、分散设置在钢筋与模板之间数量不少于4 个/ m2。（3）安装钢筋骨架时，不得使钢筋笼自由坠落到桩孔中，不得敲打钢筋笼的顶部，不得直接将钢筋笼支承在孔底，钢筋笼达到设计标高后，将其固定于孔口。

1.4 水下砼施工监督

水下砼施工是钻孔灌注桩施工质量监控的关键环节。（1）在浇灌砼前必须做好各项准备工作如复核配合比，校验计量并及时填写原始记录和制作试块等。（2）现场塌落度的控制，砼应具有良好的和易性，浇灌时应能保持足够的流动性，三十四溪大桥桩径为1.1m，现场塌落度宜为180～220mm，不符合规范要求的砼不得使用；（3）对灌注砼关键步骤的监督∶ 如首批灌注砼的数量应能满足导管首次埋置深度1.0m 以上需要，中间过程保持孔内水头高度，导管埋置深度宜控制在2～6m，提管拆管的高度等要现场记录并符合规范要求；要特别关注灌注水下砼末期，导管上口应高出桩顶或护筒内水面4 至6 米。尤其浇筑最后10m 时，保证足够的冲击力，提高砼密实度。（4）砼灌注应连续施工，灌注过程中各道工序应密切配合，中途不得停工。

2 砼灌注桩基础缺陷及防治措施

2.1 桩底地基承载力不足∶主要原因是桩端没有支承在持力层上面。防治措施∶这种情况最好取芯检验，如不能钻孔取芯，要参照邻近取芯情况、钻速、泥浆返上的岩屑及钻进情况、工程地质资料进行综合考虑。

2.2 桩底沉渣量超厚

主要原因是清孔不干净或没有进行二次清孔。防治措施∶（1）认真检查, 采用精确的测绳与测锤；（2）首次清孔不符合要求，要采取适当措施（如改善泥浆性能、延长清孔时间等）进行清孔；（3）在下完钢筋笼后再检查沉渣量，如沉渣量超过规范要求，应进行二次清孔。

2.3 钢筋笼上浮

原因主要为∶（1）当砼灌注至钢筋笼下，此时提升导管，导管底端距离钢筋笼仅有1m 左右的距离时，由于砼自导管流出后冲击力较大，推动了钢筋笼上浮；（2）由于砼灌注至钢筋笼且导管埋深较大时，其上层砼因灌注时间较长，已近初凝，表面形成硬壳，砼与钢筋笼有一定握裹力，如果此时导管底端未及时提到钢筋底部以上，混凝土在导管流出后将以一定的速度向上顶升，同时也带动钢筋笼上移。防治措施∶（1）灌注砼过程中，应随时掌握砼浇注标高及导管埋深，当砼埋过钢筋笼底端2～3m 时，应及时将导管提至钢筋笼底端以上；（2）当发现钢筋笼开始上浮时，应立即停止浇注，并准确计算导管埋深和已浇砼标高，提升导管后再进行浇注，上浮现象即可消除。

2.4 桩体砼不连续

主要原因是（1）在灌注水下砼过程中，因孔壁发生局部坍塌，或因导管提升过高使导管底部与砼层脱离，或因导管埋得太深，出时底部已接近初凝，导管拔上后砼不能及时冲填，造成杂物侵入砼中；（2）灌注时间过长，上部砼已接近初凝，泥浆中残渣沉淀加厚砼表面积聚物，造成灌注困难，形成堵管与导管拔不出，引发断桩事故；（3）泥浆过稠，易增加砼灌注的阻力。防治措施∶（1）认真做好护壁措施，防止孔壁坍塌；（2）导管操作严格遵守操作规程，灌注水下砼过程保持孔内水头，随时监测导管埋深，埋置深度控制在2～6m；（3）合理提高砼灌注速度，开始灌注时依靠大量砼产生的冲击力克服泥浆阻力，快速连续浇注，使砼和泥浆一直保持流动状态，可防导管堵塞；（4）导管在使用前和使用一段时期后，应作过球、水密承压、接头抗拉等试验，经常更换密封圈。

3 桩砼质量判定

静载与抽芯试验能较准确判断桩身砼质量，但由于静载、抽芯为损伤性检验，且费用高、时间长，所以瑞安市永瑞公路湖岭段一期工程三十四溪大桥（中心桩号K4＋537）84 根桩基采用超声波法检测。为了保证钻孔灌注桩基质量，从开始施工就严格按施工组织设计要求操作，加强各环节的质量管理，制定易发生质量隐患的预防方案。在其施工过程中，虽发生的桩基质量缺陷但得到及时、有效的控制和正确处理，经业主外委试验检测公司依据有关规范要求进行84 根桩基100%超声波检测，结合施工单位技术水平、施工过程情况和施工原始记录等，判定桩身质量无缺陷，全部满足设计要求。