橋梁沖孔灌注樁施工和項目管理問題和解決方法

文/張晨光 中國市政工程中南設計研究總院有限公司　湖北武漢　430000

橋梁沖孔灌注樁施工和項目管理問題和解決方法

文/張晨光 中國市政工程中南設計研究總院有限公司湖北武漢430000

樁基基礎工程是橋梁工程、特別是大跨度預應力變截面箱梁結(jié)構的橋梁工程質(zhì)量控制的重中之重，一定要引起足夠的重視。本文首先對橋梁基礎樁的形式及規(guī)格、遇到的復雜地質(zhì)情況作了一個介紹，通過項目管理過程中遇到施工問題，進行了深入的分析并結(jié)合項目實踐，如何把握問題和找到解決問題的辦法加以實施和糾正。使建設單位和項目工程本身能減少和避免損失。

沖孔灌注樁；施工；項目管理

引言

在某橋梁施工和項目管理過程，遇到了不少施工和項目管理方面的問題,3座橋梁基礎是沖孔灌注樁，樁徑分別為￠2.5m、￠1.5m、￠1.2m、￠1.0m。沖孔灌注樁是以泥漿護壁,采用沖擊錘的沖擊能量,將硬質(zhì)土或巖層破碎成孔,部分碎渣和泥槳擠入孔壁中,大部分成為泥渣隨著泥漿循環(huán)排出或用掏渣筒掏出成孔的一種施工方法.它具有嵌巖深度大、單樁承載力高和質(zhì)量可靠等優(yōu)點,廣泛應用于基礎工程中。施工中遇到了人工填土、粘土、粘土夾砂、粗砂層、礫砂層、強、中、微風化巖層等各種地質(zhì)土層和巖層，項目施工管理過程中遇到的質(zhì)量問題和解決方法主要有以下幾個方面：

一、地下管線和地質(zhì)資料不全

沖孔灌注樁樁基施工，是一個地下工程。首先，在熟悉和了解設計文件的前提下，應該取得第一手地質(zhì)勘查報告和地下構筑物、管線等資料。在小橋施工前，在施工放樣過程中被告知有一條煤氣管線在橋梁樁位附近，當時建設單位還沒有進行地質(zhì)勘察。

施工前一定要將此類問題明確的向建設單位提出，在建設單位處理和完善上述工作后，才可同意進行場地平整和樁機的就位開工，否則可能給建設單位帶來損失。

二、地質(zhì)資料和實際地質(zhì)情況存在差異

在施工小橋時，施工方反映有2根樁打到9米就開始入巖，其位置和深度和地質(zhì)報告的14米開始入巖相差較大，如果按照施工方提出的問題向設計放映，那幾根樁的設計長度就會變更。

為此，經(jīng)反復研究地質(zhì)報告和咨詢地勘部門意見，判斷此處不存在9米處有強風化的巖層。后來，經(jīng)現(xiàn)場控制錘高、時間、錘擊深度的觀察和記錄，第二天穿透此層，14米后進入強風化巖層。9米至14取樣出來屬于呈松散土夾砂礫狀土（地勘部門判定為結(jié)構松散的全風化層，），最后按照原設計樁長完成施工。

考慮到各種因素的不確定性（記錄的隨意性、地勘設計對巖樣取樣的懷疑等），為驗證2根樁的入巖的準確性和地質(zhì)實際情況和地勘的差異程度，建議建設單位利用施工勘察的手段在已經(jīng)施工的2根樁之間補了一個勘察孔，位置和地質(zhì)報告的取樣孔位置基本吻合。取樣結(jié)果和地質(zhì)報告的微風化巖面相比高0.7米，通過此方法解決了2根樁入持力層微風化巖的深度。但補的這個鉆孔結(jié)果不能作為其它樁入巖深度的直接依據(jù)。從上述情況說明，沖擊成孔灌注樁入巖深度的判定非常重要，應從三個方面判斷：第一，認真研究地質(zhì)報告；第二，入巖前兩層巖面變化處通過錘擊記錄和現(xiàn)場驗證記錄，第三，請地勘部門、建設單位、施工單位、監(jiān)理一起在護筒口撈取巖樣，確定巖性。在從此處向下計算入持力層巖深度。

三、鋼筋籠中心偏位

鋼筋籠中心偏位據(jù)資料統(tǒng)計是灌注樁施工中出現(xiàn)概率最大的質(zhì)量問題，一旦出現(xiàn)偏位過大就可能需要返工或補救處理，給施工方帶來經(jīng)濟損失，也給工程造成進度和質(zhì)量影響。

施工第一根灌注混凝土后，檢查發(fā)現(xiàn)樁鋼筋籠中心偏位超規(guī)范誤差較大。經(jīng)分析，當時認為有定位鋼筋做保護層，就不會造成過大的偏位。其實定位鋼筋在（包括混凝土灌注產(chǎn)生的力量）等外力作用下定位鋼筋容易被擠入土質(zhì)孔壁內(nèi)。

在后續(xù)施工中采取了鋼筋籠下放到位后，對鋼筋籠中心進行測量定位復核，要求對鋼筋籠采取十字四個點用鋼筋點焊鋼筋籠臨時固定在鋼護筒上，防止在灌注混凝土的過程中使鋼筋籠偏位，后續(xù)施工的29條樁沒有出現(xiàn)過一次超規(guī)范誤差的情況。

施工灌注樁盡量不要使用車泵用導管直接灌注混凝土，應采用混凝土灌車直接卸料灌注。鋼筋籠一定要采用可靠的固定措施，在視線較好的情況下進行灌注，灌注混凝土過程中要隨時對鋼筋籠中心進行核對。

1根鋼筋籠偏位的樁，從樁頭向下鑿除3米的混凝土，檢查鋼筋籠偏位情況，如果在樁頭以下3倍樁徑以內(nèi)，鋼筋籠偏位在10CM按照設計意見可重新灌注處理，否則需要重新補樁處理。

四、混凝土灌注

除對樁混凝土原材料和鋼筋隱蔽符合要求外，對于混凝土灌注非常重要的是首灌注量和混凝土灌注的連續(xù)性，否則，會出現(xiàn)混凝土完整性不合格的Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ類樁。（大橋樁基要求是Ⅰ類樁）。

小橋施工中，出現(xiàn)了一次，一次是混凝土摻水被退回后返回時間耽誤一個半小時，加上現(xiàn)場裝拆管時間而導致導管不能正常插入混凝土。通過緊急在料斗上增加重量下壓的方法，使混凝土插入導管，上下提振使混凝土勉強灌注完成，首灌到完成持續(xù)了3個半小時。

大橋￠2.5m樁徑、120m3混凝土，第一根灌注正常。第二根由于混凝土堵管，只灌注了一半，需返工重打。后面沒有灌注的四車混凝土經(jīng)現(xiàn)場檢測混凝土塌落度分別為65、120、150、190。施工前提出了的初凝時間要求大于7小時、塌落度180mm-220mm。

經(jīng)分析原因有：一、塌落度損失過大、減水劑摻量較小、減水劑緩凝組分調(diào)配沒有達到施工緩凝時間的要求；第二、沒有適當摻加塑化劑改善混凝土的和易性，減少塌落度損失；第三、沒有適當延長混凝土初凝時間。（經(jīng)過測算現(xiàn)場混凝土初凝時間應按照：攪拌運輸時間+灌注時間+裝拆管時間+2小時）。

混凝土塌落度損失是混凝土拌合物中的游離水分，由于水化反應，以及附于水化產(chǎn)物表面或蒸發(fā)等原因而逐漸減少，會造成混凝土塌落度的損失。

處理方法：第一、減少混凝土塌落度的損失，須從混凝土原材料、配合比、外加劑等方面著手；第二、現(xiàn)場施工調(diào)整水泥、粗集料、細集料、摻合料的施工配合比；第三、現(xiàn)場調(diào)配混凝土應做塌落度損失試驗和緩凝時間試驗。第四、認真做好到場混凝土三方驗收，每車到場混凝土檢測塌落度，檢查混凝土開盤鑒定上是否有要求的初凝時間。

結(jié)束語：

總之，雖然各種灌注前的準備工作做的都很充分，但出現(xiàn)斷樁的情況還是大概率事件。只有做好以下工作是可以避免或減少斷樁發(fā)生概率的：1、混凝土供應控制（有條件自拌比較有保障）；2、導管的密封和防止導管堵塞；3、導管埋深的計算和過程控制；4、混凝土和易性、離析、塌落度過小及損失過快的控制5、混凝土灌注前應制定應急預案，出現(xiàn)緊急情況后應按照預案實施，爭取時間。

[1]黃志河.沖孔灌注樁的施工現(xiàn)場作業(yè)質(zhì)量控制[D].華僑大學，2011-06-30.

[2]羅紹明.大口徑灌注樁水下混凝土流態(tài)模型分析與質(zhì)量控制[J].同濟大學，2014，（08）：29-30.