近年來,我國城市建設得到快速發(fā)展,鉆孔灌注樁在建設的各種項目中被大量應用。由于鉆孔灌注樁施工的隱蔽性,有很多的不確定性因素嚴重影響著施工質(zhì)量。下面筆者從監(jiān)理角度對鉆孔灌注樁施工中幾個比較關鍵的環(huán)節(jié)進行探討。
1 護簡直徑控制
護筒一般采用鋼板卷制,應有足夠剛度。鋼護筒主要作用是:在施鉆前主要用作初步固定樁位,引導鉆錐方向;在鉆進過程中主要保證灌注樁施工中孔口不因鉆機的連續(xù)鉆進而發(fā)生坍塌,影響鉆孔質(zhì)量和施工進度。按照規(guī)范(JGJ94--1994)要求護筒的內(nèi)徑應大于鉆頭直徑100mm,通常來說樁徑(φ)的大小即為選用的鉆頭直徑,因此護筒的直徑D≥φ+100mm。但在實際施工中對于護筒直徑的控制容易忽略。檢查發(fā)現(xiàn)有的施工單位加工鋼護筒時,直徑按樁徑大小加工,有的甚至按照規(guī)范規(guī)定的“樁徑的負偏差”作為直徑加工的依據(jù)進行加工,從而使D≤φ,產(chǎn)生不合格品。誠然,鋼護筒不可能像鋼筋等原材料一樣具有齊全的質(zhì)保資料和復試要求,但是作為監(jiān)理方,對于它必要的驗收測量工作還是不可少的,對于上述提到的護筒在進場驗收時監(jiān)理都應作為不合格品作退場處理。因為以上行為不是在施工中積極地消除或減少質(zhì)量偏差,而是人為提前制造偏差,這種偏差累計到一定程度就可能產(chǎn)生質(zhì)量問題乃至質(zhì)量事故,是一定要杜絕的。究其原因:一是有關施工技術人員對規(guī)范的要求沒有真正領會,業(yè)務素質(zhì)較底;再就是承包商偷工減料利益的驅(qū)使,故意所為。
2 鉆孔跳打
按照規(guī)范要求,當樁的中心距小于樁管外徑4倍時,相鄰的樁施工時,其間隔時間不得超過水泥的初凝時間,中途停頓時,應將樁管在停頓前先沉入土中,或待已完成的鄰樁混凝土強度達到設計強度的50%方可施工,樁距小于3.5倍樁徑時,應跳打施工。這里不難看出,灌注樁施工跳打是基于混凝土初凝時間的考慮,也就是說對于樁距過小不滿足相關要求,在混凝土初凝前如若不采取跳打施工,很容易造成相鄰前樁混凝土初凝前內(nèi)部擾動,影響混凝土正常凝結(jié),降低強度,影響工程質(zhì)量。
但在實際施工中,鉆孔跳打事宜容易忽略。對于鉆孔灌注樁跳打事宜,樁基施工單位常常表現(xiàn)出抵觸情緒,他們認為:一是來回挪動樁機費事,影響工程進度;二是施工跳打時很容易碰壞已施工完的樁,影響工程質(zhì)量。同時有些大的樁基施工單位甚至倚老賣老干脆只憑經(jīng)驗施工,根本不理規(guī)范的相關要求。作為監(jiān)理方,對此我們決不能忽視放任。我們都知道樁基施工單位在施工前都要編制施工組織設計,而施工組織設計中必然會結(jié)合場地情況對人力、打樁機械及行走路線作出合理調(diào)控,并且作為施工依據(jù)用來指導施工,從而有效對工程質(zhì)量和進度進行控制,況且施工組織設計經(jīng)過施工單位公司有關部門和監(jiān)理方兩次審批,其內(nèi)容通常來說都是符合規(guī)范要求的,既然有章有據(jù)可循,就不應隨意更改。即使現(xiàn)場施工中確有困難需要調(diào)整線路,也要根據(jù)相關流程經(jīng)過監(jiān)理方確認。因此,在實際施工中,監(jiān)理對于鉆孔灌注樁施工時需要跳打的監(jiān)控,一定要嚴格按規(guī)范要求執(zhí)行,決不能馬虎。
3 鉆進過程中泥漿性能的檢測工作
在實際施工中,監(jiān)理人員和施工質(zhì)量人員往往對第一次清孔和第二次清空時泥漿的比重按要求進行質(zhì)量控制,而忽略在鉆進過程中對護壁泥漿性能的檢測控制,這也是不可取的。我們知道,在鉆孔灌注樁的施工過程中,為了防止坍孔,穩(wěn)定孔內(nèi)水位及便于挾帶鉆渣,必須用泥漿進行護壁,泥漿護壁是利用泥漿與地下水之間的壓力差來控制水壓力,以確?妆诘姆(wěn)定。在施工中,只要按規(guī)定配制符合要求的泥漿,即使在細砂土的孔中,孔壁四周都應是相對光滑的。這是因為泥漿經(jīng)過鉆機旋轉(zhuǎn)攪動,在離心力的作用下,泥漿被甩落到孔壁上,形成一定厚度的泥皮,加之孔中水頭作用,孔壁土面基本上得到封閉,土層中的地下水、承壓水很難進入孔中。實踐證明,如果鉆孔中的泥漿比重過小,泥漿護壁就容易失去了阻擋土體坍塌的作用,較大比重的泥漿,護壁效果更佳,但是如果泥漿的比重過大,則會影響鉆進速度,并容易使泥漿泵產(chǎn)生堵塞甚至使混凝土的置換產(chǎn)生困難,使成樁質(zhì)量難以得到保證。因此泥漿配制質(zhì)量的好壞將直接影響到鉆孔質(zhì)量的好壞,在灌注樁鉆進過程中絕不能忽略對護壁泥漿質(zhì)量性能的檢測。作為監(jiān)理,我們應監(jiān)控好以下兩點:一是泥漿制各應選用高塑性黏土或膨脹土,杜絕施工方圖省事盲目地就近取不合要求的泥土制各;二是鉆孔過程中,加強對護壁泥漿的比重(稠度)、粘度、穩(wěn)定性等性能指標不斷進行跟蹤檢查,對不符合要求的、影響成孔質(zhì)量的泥漿要及時調(diào)整更換。
4 鉆進壓力和轉(zhuǎn)速的控制
鉆孔灌注樁施工時,鉆進壓力和轉(zhuǎn)速是否適當,不但影響工程進度,而且對樁成孔的質(zhì)量也會產(chǎn)生很大的影響,如果鉆進壓力和轉(zhuǎn)速不當,會造成孔斜、縮徑(擴徑)、甚至坍塌等質(zhì)量事故。但是在實際施工中,有些相關單位一味追求進度,盲目施鉆,忽略對鉆進壓力和鉆機轉(zhuǎn)速的控制,造成工程質(zhì)量事故、產(chǎn)生經(jīng)濟損失的現(xiàn)象時有發(fā)生。因此,在鉆孔灌注樁施工時,監(jiān)理方一定要重視鉆進壓力和轉(zhuǎn)速的控制方面的監(jiān)控。
在施工前,監(jiān)理方可與施工方做好溝通,在施工記錄和監(jiān)理旁站記錄中加入鉆進壓力和轉(zhuǎn)速控制方面的要求,對于鉆孔灌注樁施工時鉆進壓力和轉(zhuǎn)速的控制可參考遵循以下幾點。
4.1 開孔時應遵循小水量、輕壓力、慢轉(zhuǎn)速,以防擴徑過大。
4.2 護筒腳附近要慢速鉆進,使護筒腳有一定的黏泥皮。
4.3 正常鉆進時,應根據(jù)土層變化、孔徑、孔深等因素,合理地選擇鉆進參數(shù),結(jié)合常見地質(zhì)特點:①雜填土,松散,該層鉆進速度快,鉆進參數(shù)選用中等壓力,快轉(zhuǎn)速,大泵量,采用高粘度、大密度的泥漿護壁,力求快速鉆穿;②黏土,可塑,厚度2m~3m,鉆進參數(shù)選用中等壓力,快轉(zhuǎn)速,大泵量,低密度泥漿;⑨淤泥,飽和,軟塑,厚度10m~15m,宜用籠式鉆頭鉆進,采用快轉(zhuǎn)速,大泵量,低密度泥漿并反復掃孔;④粉質(zhì)黏土,中硬塑,厚度3m~5m,選用中等壓力,快轉(zhuǎn)速,大泵量,低密度泥漿。
5 沉渣厚度的控制
在實際施工中,監(jiān)理人員常常忽視對沉渣厚度的監(jiān)控,往往以測量孔的深度合格與否來代替對沉渣厚度的控制,也就是說如果測到鉆孔的深度符合要求了,就疏于再對沉渣厚度測量控制了,這是極不可取的。因為沉渣厚度是影響樁的承載力的一個重要因素,過厚的沉渣將在樁底形成一松軟層,從而降低樁的承載能力。簽于此,規(guī)范(JGJ 94—1994)對沉渣厚度進行了嚴格規(guī)定:端承樁≤50mm,摩擦樁≤300mm,摩擦端承樁≤100mm。有些樁由于疏忽而超鉆,即使深度符合要求,但沉渣厚度也應嚴格控制在設計或規(guī)范允許的范圍內(nèi),這是鉆孔灌注樁質(zhì)量控制的一個關鍵環(huán)節(jié),絕不能忽略。沉渣過多主要原因為,一是泥漿濃度不適當,比重過小,無法將沉渣浮起。二是清孔時間太短,未將沉渣清理干凈。可以參考的防治監(jiān)控措施有:加強對泥漿比重和濃度的控制;重視第一次清孔。通常情況下,清孔是否干凈的關鍵應在于一清。因為一清利用鉆桿,吸力大、清孔能力強,可以將絕大部分沉渣吸走,這樣二清起來速度又快質(zhì)量又好。如果忽視一清,把重點放在利用導管清孔的二清上,不僅費時而且費力(因為導管清孔的吸力較鉆桿。。每次清孔時間保持30min左右,清孔時應來回升降鉆桿或?qū)Ч埽黾忧蹇仔Ч;炷凉嘧r導管應距離孔底50cm左右,這樣可以利用混凝土強大的沖擊力將沉渣翻到樁頂。
6 水下混凝土的澆筑
在鉆孔灌注樁施工中,因為水下混凝土澆筑前的各項工作既費時又費力,施工人員往往重視它們,而忽略水下混凝土的澆筑工作,認為這個工序簡單、用時少、比較輕松,這也是一種極其錯誤的行為。因為灌注水下混凝土是鉆孔樁成敗的關鍵,導管提升與灌注過程中,任何一個環(huán)節(jié)發(fā)生故障,都可能會引發(fā)浮籠、斷樁事故,使灌注過程陷于停頓,因此,在灌注混凝土之前,必須做好充分準備,考慮周到防止意外。
在水下混凝土澆注時,監(jiān)理應提醒施工方并做好以下方面的監(jiān)控。
6.1 混凝土應一次連續(xù)澆筑完成,中間不能停頓,在灌注時要有足夠的灌注高度和足夠的首批混凝土儲量。
6.2 所用導管的第一節(jié)長度應不小于4m,灌注混凝土前,導管中應設置球塞等隔水,導管下口至孔底的距離為25cm~40cm。
6.3 導管底端埋入混凝土中不小于1.0m。在以后的灌注過程中,應保持導管下端插入混凝土中的深度不小于2m和不大于6m,以此要求來計算確定導管每次提升的高度與拆除的節(jié)數(shù)。
6.4 當混凝土面進入鋼筋籠1m~2m后,可適當提升導管,導管提升要平穩(wěn),避免出料沖擊力過大或鉤帶鋼筋籠而發(fā)生上浮事故。
6.5 當混凝土灌注到接近樁頂一段時,導管上口超出護筒內(nèi)水面高度不小于4m~6m,以使混凝土充滿漏斗與導管時,在導管的下口混凝土有足夠的壓力,促使混凝土向四周翻涌,強迫泥漿被頂托上升,不讓泥漿裹入樁內(nèi)而影響樁身的混凝土質(zhì)量。