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摘要:结合工程实践,探讨了如何控制桥梁钻孔灌注桩的施工质量,并提出了质量验收的方法,供同行参考。
关键词:质量控制;灌注桩;施工
监理工程师通过对桥梁钻孔灌注桩工程施工进行全过程、全方位的监理是保证灌注桩的施工质量、按计划工期完成施工任务的关键。监理工程师控制灌注桩施工质量应充分考虑设计与验收标准的要求和工程水文、地质条件的复杂性,以及施工工艺和施工方法的影响。本文对桥梁灌注桩施工质量监理的重点与关键环节进行归纳。
1 施工质量监理程序
桥梁钻孔灌注桩工程質量目标应满足JTJ 041- 2000《公路桥涵施工技术规范》的规定和有关的技术规范、标准。监理工程师重点控制好以下环节:
(1)审查分项工程开工报告。重点检查承包单位的组织措施、资源投入情况、施工方法、保证质量和安全的措施等。
(2)搞好测量和试验工作。专业测量工程师负责控制桩位、测量定位,应符合设计要求;试验工程师负责控制灌注桩使用的材料质量、配合比设计符合要求。
(3)进行过程控制。通过监理工程师对桩基施工全过程的控制, 保证灌注桩的桩径、桩长、垂直度等达到设计要求,保证桩体的完整性,控制断桩、缩径、扩径、混凝土离析、桩身砼强度不足等质量缺陷出现。
(4)抓好桩基质量检测。根据设计和规范要求,结合实际,采用动测、声测、抽芯检验、静载试验等检测手段评定桩基施工质量。
在灌注桩工程的质量监理过程中, 必须坚持按监理程序管理工程,遵守监理规范和强制性标准,严格按合同条件办事。事前监理要严格把好开工关,施工组织设计未经批准,不准开工;人工、材料、机械设备准备不到位不准开工;主要原材料未经检验合格的不准开工。事中监理要做好过程控制,强调全过程旁站监督,上道工序未经检查验收,下道工序不准进行。事后监理要抓好检查验收,通过科学的检测手段把好验收关。
2 测量定位控制
测量定位是灌注桩工程的关键工序, 施工单位必须按照设计要求进行测量定位,并经监理工程师审核合格或监理工程师实地校对测量合格后,才能进入下一道工序;否则,由施工单位重新测量,直至符合设计和规范要求。
3 检查钻机安装、护筒埋设情况
3.1 钻机安装控制
钻机安装应保证做到钻机平稳、钻孔位置中心与钻头中心位置对准。对垂直基桩,要求钻杆垂直于水平面;对于斜孔,要求钻杆角度与孔斜的角度保持一致, 并保证钻头与钻孔孔位的中心点在同一点上。
3.2 护筒检查
为保证施工过程中孔壁的稳定性, 必须按技术要求埋设护筒,使护筒底部位于稳定地层上,以防止孔壁坍塌,导致钻孔质量事故的发生。护筒高度应高出地面0.3m 或水面1~2m,当护筒内有承压水时,应高于稳定后的承压水位2m 以上。复杂地质条件往往给成孔施工带来很大的困难, 特别是钻孔要穿过软土淤泥层、砂层等,必须采取措施,防止塌孔和缩孔等问题发生。可采取以下措施:①根据情况加长钢护筒,要求护筒应穿过软弱淤泥或流砂层;②提高水头差,要求在2m 以上;③改善泥浆质量,要求每桩泥浆池至少2 个,一个沉淀钻渣,一个储浆,每个泥浆池容积为一根桩体积的80%~100%,并适当提高泥浆浓度;④注意经常清渣,保证护壁效果。
4 跟踪检查钻孔过程
监理工程师主要注意检查进尺过程中钻进是否正常;检查孔壁的完整性;测试泥浆比重是否合适;检查钻孔的倾斜度是否满足设计要求;施工单位是否按钻孔桩施工操作规程执行。
5 终孔检查
终孔前,应按技术规范要求检查钻孔的孔径、倾斜度、孔深、孔壁完整性和孔底沉渣厚度以及嵌岩深度、清孔后泥浆性能指标;检查钢筋笼的钢筋安装质量、几何尺寸、焊接工艺。一切符合要求才能终孔。
终孔原则及实施要求如下:①对桩位有地质资料控制的桩基,可按钻孔资料确定桩的终孔标高,并确定桩基类别(嵌岩桩或摩擦桩),施工过程中要详细记录各地质层位的钻(冲)进速度及保留相应层位的岩渣;②对没有详细地质资料的桩基,钻桩过程中各地质层位应详细记录,并取渣样,以此与相邻有钻孔地质资料的成孔进行对比。通过比较相邻钻孔的钻进速度、进尺高度、岩渣样品、嵌岩深度等,确定终孔标高;③地质变化较大和地质较复杂的地段, 如果原钻孔地质资料不能控制终孔标高,应再根据实际补充钻探,以新的钻探地质资料确定终孔标高;④监理工程师在终孔前的最后2h 旁站直至终孔。
6 灌注混凝土旁站监督
灌注水下混凝土前对材料、混凝土配比进行检查;检查设备、人员、施工环境;检查导管的水密承压能力和接头的紧密性;检查混凝土连续施工的能力;检查首批混凝土的灌注数量能否满足导管首次埋置深度和填充导管底部的需要。
灌注过程中应分段检查导管的悬高、混凝土面的埋深标高、进尺,一般抽拔导管时进行测定。监理工程师对灌注全过程进行旁站,避免出现导管拔出混凝土面、卡管、混凝土施工长时间中断等事故。
7 质量验收
7.1 主要工作
灌注桩质量验收是灌注桩工程质量控制的关键环节,要严格按照技术规范要求进行,主要工作是:①按技术规范要求测量验收基桩的平面位置和几何尺寸,确定检测桩基的数量、桩位;②检查检测单位的资质、设备、人员水平;③进行静载荷试验、低应变动力检测或超声波检测;④审查认可测桩报告;⑤检查试块强度报告;⑥对质量有怀疑的桩基进行抽芯检验。
以上各道施工工序均首先要求承包人进行自检, 自检合格后并报监理工程师审查或现场验收, 直至审查合格后方可进入下一道工序。
7.2 桩基检测
成桩质量的优劣必须通过检测手段来鉴别,检测评定可按以下方法进行:①动测法检测桩基能定性,分析桩底沉渣和持力层的情况,为了确保嵌岩桩和支承桩桩基的施工质量,了解其桩底情况, 建议所有嵌岩桩和支承桩均进行动测法检测。②声测法检测桩基能准确地确定桩身缺陷类型及其位置,大直径桩、长度超过20m 的桩、水中施工桩建议均进行声测法检验。③对施工质量有怀疑的桩,全部进行抽芯检验,直观判定桩身混凝土的完整程度, 通过芯样抗压 试验评定桩身混凝土强度。
参考文献:
JTJ 041- 2000,公路桥涵施工技术规范[S].
JTJ 017- 96,公路软土地基路堤设计与施工技术规范[S].
关键词:质量控制;灌注桩;施工
监理工程师通过对桥梁钻孔灌注桩工程施工进行全过程、全方位的监理是保证灌注桩的施工质量、按计划工期完成施工任务的关键。监理工程师控制灌注桩施工质量应充分考虑设计与验收标准的要求和工程水文、地质条件的复杂性,以及施工工艺和施工方法的影响。本文对桥梁灌注桩施工质量监理的重点与关键环节进行归纳。
1 施工质量监理程序
桥梁钻孔灌注桩工程質量目标应满足JTJ 041- 2000《公路桥涵施工技术规范》的规定和有关的技术规范、标准。监理工程师重点控制好以下环节:
(1)审查分项工程开工报告。重点检查承包单位的组织措施、资源投入情况、施工方法、保证质量和安全的措施等。
(2)搞好测量和试验工作。专业测量工程师负责控制桩位、测量定位,应符合设计要求;试验工程师负责控制灌注桩使用的材料质量、配合比设计符合要求。
(3)进行过程控制。通过监理工程师对桩基施工全过程的控制, 保证灌注桩的桩径、桩长、垂直度等达到设计要求,保证桩体的完整性,控制断桩、缩径、扩径、混凝土离析、桩身砼强度不足等质量缺陷出现。
(4)抓好桩基质量检测。根据设计和规范要求,结合实际,采用动测、声测、抽芯检验、静载试验等检测手段评定桩基施工质量。
在灌注桩工程的质量监理过程中, 必须坚持按监理程序管理工程,遵守监理规范和强制性标准,严格按合同条件办事。事前监理要严格把好开工关,施工组织设计未经批准,不准开工;人工、材料、机械设备准备不到位不准开工;主要原材料未经检验合格的不准开工。事中监理要做好过程控制,强调全过程旁站监督,上道工序未经检查验收,下道工序不准进行。事后监理要抓好检查验收,通过科学的检测手段把好验收关。
2 测量定位控制
测量定位是灌注桩工程的关键工序, 施工单位必须按照设计要求进行测量定位,并经监理工程师审核合格或监理工程师实地校对测量合格后,才能进入下一道工序;否则,由施工单位重新测量,直至符合设计和规范要求。
3 检查钻机安装、护筒埋设情况
3.1 钻机安装控制
钻机安装应保证做到钻机平稳、钻孔位置中心与钻头中心位置对准。对垂直基桩,要求钻杆垂直于水平面;对于斜孔,要求钻杆角度与孔斜的角度保持一致, 并保证钻头与钻孔孔位的中心点在同一点上。
3.2 护筒检查
为保证施工过程中孔壁的稳定性, 必须按技术要求埋设护筒,使护筒底部位于稳定地层上,以防止孔壁坍塌,导致钻孔质量事故的发生。护筒高度应高出地面0.3m 或水面1~2m,当护筒内有承压水时,应高于稳定后的承压水位2m 以上。复杂地质条件往往给成孔施工带来很大的困难, 特别是钻孔要穿过软土淤泥层、砂层等,必须采取措施,防止塌孔和缩孔等问题发生。可采取以下措施:①根据情况加长钢护筒,要求护筒应穿过软弱淤泥或流砂层;②提高水头差,要求在2m 以上;③改善泥浆质量,要求每桩泥浆池至少2 个,一个沉淀钻渣,一个储浆,每个泥浆池容积为一根桩体积的80%~100%,并适当提高泥浆浓度;④注意经常清渣,保证护壁效果。
4 跟踪检查钻孔过程
监理工程师主要注意检查进尺过程中钻进是否正常;检查孔壁的完整性;测试泥浆比重是否合适;检查钻孔的倾斜度是否满足设计要求;施工单位是否按钻孔桩施工操作规程执行。
5 终孔检查
终孔前,应按技术规范要求检查钻孔的孔径、倾斜度、孔深、孔壁完整性和孔底沉渣厚度以及嵌岩深度、清孔后泥浆性能指标;检查钢筋笼的钢筋安装质量、几何尺寸、焊接工艺。一切符合要求才能终孔。
终孔原则及实施要求如下:①对桩位有地质资料控制的桩基,可按钻孔资料确定桩的终孔标高,并确定桩基类别(嵌岩桩或摩擦桩),施工过程中要详细记录各地质层位的钻(冲)进速度及保留相应层位的岩渣;②对没有详细地质资料的桩基,钻桩过程中各地质层位应详细记录,并取渣样,以此与相邻有钻孔地质资料的成孔进行对比。通过比较相邻钻孔的钻进速度、进尺高度、岩渣样品、嵌岩深度等,确定终孔标高;③地质变化较大和地质较复杂的地段, 如果原钻孔地质资料不能控制终孔标高,应再根据实际补充钻探,以新的钻探地质资料确定终孔标高;④监理工程师在终孔前的最后2h 旁站直至终孔。
6 灌注混凝土旁站监督
灌注水下混凝土前对材料、混凝土配比进行检查;检查设备、人员、施工环境;检查导管的水密承压能力和接头的紧密性;检查混凝土连续施工的能力;检查首批混凝土的灌注数量能否满足导管首次埋置深度和填充导管底部的需要。
灌注过程中应分段检查导管的悬高、混凝土面的埋深标高、进尺,一般抽拔导管时进行测定。监理工程师对灌注全过程进行旁站,避免出现导管拔出混凝土面、卡管、混凝土施工长时间中断等事故。
7 质量验收
7.1 主要工作
灌注桩质量验收是灌注桩工程质量控制的关键环节,要严格按照技术规范要求进行,主要工作是:①按技术规范要求测量验收基桩的平面位置和几何尺寸,确定检测桩基的数量、桩位;②检查检测单位的资质、设备、人员水平;③进行静载荷试验、低应变动力检测或超声波检测;④审查认可测桩报告;⑤检查试块强度报告;⑥对质量有怀疑的桩基进行抽芯检验。
以上各道施工工序均首先要求承包人进行自检, 自检合格后并报监理工程师审查或现场验收, 直至审查合格后方可进入下一道工序。
7.2 桩基检测
成桩质量的优劣必须通过检测手段来鉴别,检测评定可按以下方法进行:①动测法检测桩基能定性,分析桩底沉渣和持力层的情况,为了确保嵌岩桩和支承桩桩基的施工质量,了解其桩底情况, 建议所有嵌岩桩和支承桩均进行动测法检测。②声测法检测桩基能准确地确定桩身缺陷类型及其位置,大直径桩、长度超过20m 的桩、水中施工桩建议均进行声测法检验。③对施工质量有怀疑的桩,全部进行抽芯检验,直观判定桩身混凝土的完整程度, 通过芯样抗压 试验评定桩身混凝土强度。
参考文献:
JTJ 041- 2000,公路桥涵施工技术规范[S].
JTJ 017- 96,公路软土地基路堤设计与施工技术规范[S].