张正忠
(中车建设工程有限公司 北京 100071)
公路桥梁施工中钻孔灌注桩主要是结合现场地质地形实际情况,以施工图纸作为依据,选用最经济和安全的成孔设备,将符合规范要求的钢筋笼吊装定位,最后完成混凝土水下灌注的一种基础施工技术。目前该技术已经足够成熟,因此已广泛应用于我国公路桥梁建设中,但在施工过程及成桩检测中所存在问题也相对较为明显,这些问题对整个公路桥梁质量安全带来不利影响,因此做好其施工过程中的质量控制是保障公路桥梁工程质量安全的前提条件。
当前我国部分施工企业在钻孔灌注桩实际施工时,对施工方案往往重视不够,基层技术人员在方案的编制到审核过程中表现为复制、修改程序化,没有结合施工现场的实际情况,不能有效对方案可能存在细节问题做有效针对分析,甚至在实际施工中施工方法与方案要求完全脱节,这就造成出现影响整个工程、质量安全的问题发生,使整个施工过程无法得到有效控制。
钻孔灌注桩施工中所用机械设备及材料的质量检查,缺乏合理方案导致整个施工过程常会出现质量问题。由于施工单位对经济效益的追求,常会出现以缩短工期降低投资成本或未选用最优施工机具的方式进行施工作业,比如含有砂卵石的弱风化地质条件下,不宜使用旋挖钻机或正反循环钻机成孔,而采用冲击钻机更为合适。使用商品混凝土或监控不严的自建拌合站,存在材料质量检查在原本就缺乏相应制度约束情况下,进一步失去管控的风险,导致混凝土离析或坍落度不符合要求,或设备出现问题时,直接造成质量问题,甚至是断桩等质量事故或质量缺陷。致使公路桥梁质量无法得到保障,同时使得整个桥梁工程经济效益和社会效益受到严重影响。
(1)施工中钻孔灌注桩的施工在钻孔过程中,往往钻孔极易受外部因素影响而导致桩孔出现垂直度和孔径不符合要求的情况,使得后续钢筋笼下放难以进行。造成这一问题出现的原因主要是钻机的扭矩不足,使得钻孔周围地质结构受力不均匀,且钻头对孔内土质削切量不平直接使得钻孔过程中,向单侧倾斜;同时在施工过程中钻进速度过快,其位置会产生一定偏移,继而出现桩孔倾斜现象,对中心位置或垂直度造成不利影响。
(2)对钢筋笼进行下沉放置过程,往往存在相关施工人员对当地地形地质了解有限,定位钢筋不能发挥应有的作用,钢筋笼下沉定位出现异常,使得钢筋笼中心位置与孔的中心位置发生偏差,导致保护层不符合规范要求甚至影响单桩承载力达不到设计要求。
(3)部分施工现场地质条件较差所产生的坍塌,也是当前公路桥梁施工中钻孔灌注桩施工较为常见的问题,由于其所处桩位地质为沙土、砂砾等不良地质,在进行钻孔作业时,钻头振动极易造成其局部地质结构破坏,加之泥浆比重较小,继而产生钻孔坍塌现象。现场施工组织不利,工序衔接不连贯,清空时间过长也会造成缩孔或塌孔的风险。
(4)灌注过程中,首盘封底混凝土的用量必须满足埋管1m的要求,具体数量的计算跟孔径、导管内径等直接相关。灌注前导管的密闭试验不可或缺,直接影响灌注能否顺利。另外,在实际灌注水下混凝土过程中,由于现场操作人员没有严格控制埋管深度,可能造成拔出混凝土表面或埋深过深导致表层混凝土初凝结块的情况,给灌注施工造成阻碍,给质量带来较大影响。
针对当前公路桥梁施工中钻孔灌注桩的问题,做好一定的分析从各个方面加强其质量控制是最大限度保障钻孔灌注桩质量的关键。因此在施工前结合实际对其方案应做好全面的审核,对施工过程中可能出现情况及各细节做全面分析,做好此过程中的技术方案支撑,保障整个方案的现场可操作性,确保实际施工形成同步性,在桩施工中最大化保障整个施工过程的安全性,提升整体施工效率。
对钻孔灌注桩所用原材和设备在选取和质量检查上,应严格按照对应设计标准结合实际情况进行优化方案。其施工原材料选择检查主要是对混凝土材料的选择和检查,因此对混凝土质量应做全面的专业检测,砂石料含泥量是否达标,骨料粒径及外观是否满足要求,灌注过程中混凝土坍落度、和易性要与设计指标相符;对所需机械设备应做全面的功能性正常检查,进场后的复检工作应安排对应人员做好对应抽检记录,并对操作人员专业操作规范性进行一定标准设定,避免因人工操作引起的质量问题发生。
施工中进行质量控制应从成孔顺序的选择入手,在灌注施工中结合现场情况合理安排成孔顺序。通常采用梅花顺序进行钻孔作业,防止钻进对相邻空位的影响。以此来保障成孔质量前提下,减少桩基移动次数和转向原则,最大化促进整个过程的施工效率。成孔后一次清孔工作消除孔底可能存在的沉渣,同时对钢筋笼吊装定位完成及导管安装后进行有效的二次清孔,确保孔底沉渣符合规范和设计要求,泥浆比重、含沙量、胶体率在合理范围,从而降低灌注风险和桩基质量风险。
对混凝土的质量控制应在成孔和钢筋笼吊装定位后,对其配合比和材料各项参数做全面检测,同时严格对灌注量和混凝土埋深有效控制,及时拆管。达到设计标高后超灌80~100cm,确保桩头混凝土质量。使灌注桩的质量控制落到实处,有效确保各项指标符合规范及设计要求。
综上所述,有效做好公路桥梁施工中钻孔灌注桩的各项细节控制对我国桥梁工程施工水平的提升,确保和谐、稳定、安全的建筑市场环境,深刻贯彻党的十九大精神和新时代的发展理念具有极其深远的意义。
[1]卢建松.公路桥梁施工中钻孔灌注桩的质量控制[J].交通世界,2017(29):122~123.