焦建文
(寧夏路橋工程股份有限公司 寧夏 銀川 750004)
近年來,寧夏橋梁墩臺基礎(chǔ)大多采用鉆孔灌注樁,國道211線建設(shè)工程中就有鉆孔灌注樁1000多根。在此項工程建設(shè)施工中,由于各施工單位技術(shù)或管理上的原因,造成斷樁事故屢屢發(fā)生。
“斷樁”就是鉆孔灌注樁成孔后,灌注水下砼過程中,由于坍孔或其它原因?qū)е碌氖箻恫荒芡耆嘧⒊尚偷馁|(zhì)量事故。斷樁事故的發(fā)生對工程建設(shè)及施工生產(chǎn)危害很大,而且給建設(shè)項目各級施工單位造成較大的經(jīng)濟損失,對工程工期影響也很大,而且給建設(shè)項目各級管理帶來極為不好的影響。本人對此類事件比較關(guān)注,通過研讀有關(guān)施工技術(shù)手冊和規(guī)范,并結(jié)合自己意外事故鉆孔灌注樁的經(jīng)驗以及近兩年姚葉高速公路工程施工中的斷樁事故的事例,對鉆孔灌注樁斷樁事故的成因及防治提出幾點自己的見解。
1.1 由于對灌注砼設(shè)備事先檢查不力,使一些施工機具在砼灌注過程中出故障或意外,從而導(dǎo)致了停灌間隔時間過長,使已灌注砼初凝硬結(jié),導(dǎo)管中的砼混合料難以下沉且導(dǎo)管和鋼筋籠架均拔不出來,造成斷樁事故的發(fā)生。據(jù)不完全統(tǒng)計,這種情形的斷樁事故發(fā)生頻率比較多。就要所發(fā)生的幾例事故中的50%均為該種情況。其中有一座橋2-5#樁在砼灌注過程中,曾兩次發(fā)生拌和機出故障,共耽誤時間3.5小時,當(dāng)重新開始灌注砼時,導(dǎo)管中的砼混合料灌不下去了,導(dǎo)管也拔不動。除了象上述拌和機出故障的情況外,還有供電設(shè)施出故障、交流電意外故障、吊車出故障等等無備用設(shè)備時,都有可能導(dǎo)致斷樁事故的發(fā)生。實際上這種斷樁事故是施工單位最得不償失的?,F(xiàn)在許多施工單位領(lǐng)導(dǎo)都過分依賴于現(xiàn)有機械設(shè)備能力,心存僥幸還能省下備用設(shè)備的占用費,結(jié)果卻花費了大錢,還延誤了工期,而且使其施工信譽受到很大的影響。還有一例斷樁事故也發(fā)生了前述的情況,但是就在施工現(xiàn)場200米處工地上安置著一臺砼攪拌機,由于現(xiàn)場管理人員沒能果斷決策,先等待修理出故障的機械,耽誤很長時間后又安排吊裝那臺攪拌機,結(jié)果延誤時間將近3個小時,導(dǎo)致斷樁。
1.2 由于不嚴格按照規(guī)范要求采集材料,用了超過規(guī)定的石料且拌和運輸部符合規(guī)范要求,使砼在灌注過程中發(fā)生卡管而導(dǎo)致砼混合料無法下灌,造成斷樁。某橋1-8#樁在砼灌注深度5米時,由于拌和設(shè)備發(fā)生故障,經(jīng)短時間處理恢復(fù)工
作,但因粗集料不規(guī)格(導(dǎo)管內(nèi)徑為20cm,最大粒徑卻有6-7cm的卵石,片狀石料也較多,按事后質(zhì)詢現(xiàn)場施工人員答復(fù)為邊干邊檢),再灌注時砼難以下沉,反復(fù)提升導(dǎo)管,也無濟于事,當(dāng)時再無別的良策,經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)理同意,決定提升導(dǎo)管,鋼筋籠架無法提出,最后回填井孔。這起事故是標(biāo)準(zhǔn)的粗集料不規(guī)格導(dǎo)致的卡管事故。《規(guī)范》第5.2.65條規(guī)定,粗集料宜優(yōu)先選用卵石,如采用碎石,宜適當(dāng)增加砼砂率;骨料最大粒徑不應(yīng)大于導(dǎo)管內(nèi)徑的1/6-1/8和鋼筋最小凈距的1/4,同時不應(yīng)大于40mm。而這起事故卻遠遠超過該規(guī)定允許范圍。
1.3 由于護筒埋設(shè)太淺,孔內(nèi)泥漿壓力低,清孔后灌注樁準(zhǔn)備工作時間太長,因此在灌注砼時,孔壁局部坍塌將導(dǎo)管擠向一邊,還有的在下導(dǎo)管時本來就沒有安置居中,使導(dǎo)管法蘭盤掛到鋼筋上或吊導(dǎo)管的鋼絲繩錨頭卡在主筋上,使導(dǎo)管提不起來,造成斷樁。此類斷樁事故也時比較多的。目前在我區(qū),鉆孔灌注樁施工隊伍較多,其施工能力參次不齊,有些個體施工隊伍設(shè)備簡單且老化。但是他們的鉆孔費用較低,因此許多施工單位為了降低成本,便為他們提供了用武之地,同時也就種下了工程質(zhì)量隱患的種子。當(dāng)然,這里面還有一個重要的因素就是一般施工單位只成本承包給他們鉆孔這一道工序,對砼灌注質(zhì)量與其關(guān)系不是很直接。
1.4 由于施工現(xiàn)場管理混亂,管理人員技術(shù)業(yè)務(wù)能力差,并且不按規(guī)范程序施工,工序交驗檢查沒有及時按照規(guī)范要求去做,致使原始資料失真。當(dāng)施工中一旦出現(xiàn)意外情況,各級管理人員無法判明孔內(nèi)情況,就可能造成質(zhì)量事故。某橋墩鉆孔樁成孔后,由于施工人員考慮地質(zhì)屬流沙層末進行徹底清孔,加之鋼筋籠就位過程中,吊車兩次發(fā)生故障,待故障排除后,進行灌注。期間,井口無異常情況出現(xiàn)。至灌注59盤砼后,灌注出現(xiàn)異常,孔內(nèi)有大量泥加沙涌出。施工人員分析是沉淀太厚所致,采用水泵抽水稀釋泥漿的方法,繼續(xù)灌注,最后灌注89盤,比設(shè)計量少灌注10盤(2.8m3)。針對此事故,該項目部及時上報駐地辦,并請中心試驗室對該樁進行了兩次完整性檢測。后經(jīng)指揮部屆時召開有施工、設(shè)計、監(jiān)督、監(jiān)理等單位參加的審議會審議,復(fù)測結(jié)果表明除20cm以下屬嚴重缺損外,另在2.5m-12.5m這段也出現(xiàn)縮徑,在樁長8米處樁徑只有1.07m,因此,即使鋼筋籠位置準(zhǔn)確,主筋也必會外露,而且2.5m-12.5m之間正是該樁受力最大的部位。為了確保該橋的安全,維護工程的整體質(zhì)量,以爭優(yōu)質(zhì)工程,經(jīng)全體與會專家一致認為該樁不能利用。
2.1 對于第一種事故的防治可以采取對主要施工機具和易損壞的機件、設(shè)備進行備用的辦法。比如:發(fā)電機、砼攪拌機必須備用一臺;有關(guān)的電路連接設(shè)備、砼攪拌機上的小機件可以多買一些,以備隨時更換。對于吊車可以事先多聯(lián)系幾家距施工現(xiàn)場近的(30km以內(nèi))閑置機械,并預(yù)約好聯(lián)系的方式,聯(lián)系人等。
2.2 必須嚴格檢驗各種施工材料質(zhì)量。對于不符合規(guī)定的材料,不得進入施工現(xiàn)場。石料盡可能采用卵石,適宜粒徑為5-30mm,最大粒徑?jīng)Q不能超過40mm。對已進入現(xiàn)場的石料,經(jīng)檢驗不合格時,要求進行再次過篩。將不符合規(guī)定的粗集料清除出施工現(xiàn)場或轉(zhuǎn)運到其它可以用的結(jié)構(gòu)物上。砼拌合必須均勻,應(yīng)有必要的流動性,以坍落度表示,宜在16-20cm范圍內(nèi)。盡可能縮短運輸距離和減小顛簸,防止砼混合料離析現(xiàn)象。
對于導(dǎo)管堵塞現(xiàn)象發(fā)生時,可先用長桿沖搗或用振動器振動導(dǎo)管進行應(yīng)急處理。若這種現(xiàn)象發(fā)生在砼灌注開始不久時,用前述方法處理無效時,還可以及時地將導(dǎo)管拔出,將巳灌注的砼吸出來,把鋼筋骨架抽出,然后重新清孔、吊裝鋼筋骨架和灌注砼。
2.3 根據(jù)地質(zhì)情況、施工條件選用適當(dāng)?shù)你@具和鉆孔方法,進行合理的鉆孔場地整理準(zhǔn)備,埋設(shè)足夠長的護筒,護筒頂端高度和底端埋置深度必須滿足《規(guī)范》第5.2.2條的規(guī)定。使孔內(nèi)的水頭要保持足夠的高度。泥漿的濃度要符合規(guī)定,以起到護壁、固壁之作用。
2.4 對鉆孔灌注樁施工現(xiàn)場的一些主要負責(zé)人要選用技術(shù)精、經(jīng)驗豐富的人主持,要有專人負責(zé)指揮,確保各項程序順利進展,快速銜接。各項施工程序及工序交驗檢查必須及時完成,認真、詳細地做好施工原始記錄。各種施工設(shè)備、機具的規(guī)格、功率或容量均由樁基礎(chǔ)施工負責(zé)人依據(jù)所施工樁的具體情況進行設(shè)計,對于達不到要求的施工隊伍決不允許進場。
2.5 鋼筋籠在主筋綁扎時,注意將焊接頭與圓周軸線平行;同時將加強箍筋由內(nèi)側(cè)改到主筋外側(cè),以減少導(dǎo)管法蘭盤與其相掛的機會。
2.6 應(yīng)選用內(nèi)徑大一些的導(dǎo)管,以30cm為宜,條件許可時,可采用新型節(jié)頭為卡口式聯(lián)接的導(dǎo)管。
2.7 清孔要徹底,清孔方法根據(jù)設(shè)計要求、鉆孔方法、機具設(shè)備條件和土層情況決定。在清孔排渣時,必須要保持孔內(nèi)水頭,防止坍孔;清孔后,孔內(nèi)泥漿各項檢驗指標(biāo)應(yīng)符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。灌注水下砼前,孔底沉淀厚度應(yīng)不大于設(shè)計規(guī)定。