桥梁施工监理的重点难点分析

桥梁施工监理的重点难点分析近年来,我国多次发生桥梁垮塌事件,如2007年广东九江大桥垮塌、2010年河南栾川大桥垮塌等,都造成了重大的人员伤亡和经济损失，造成了极大的社会反响。反思这些事故，工程施工质量不过硬是最主要的原因之一。因此，我们工程监理人员在桥梁施工监理工作当中，应充分重视质量管理工作，认真负责的做好各个方面的施工质量监理。本工程大部分为高架桥，下部结构采用钢筋砼钻孔灌注桩基础、柱式墩，上部结构为现浇砼双悬臂简支梁、预应力空心板。本工程钻孔灌注桩，深度变化大。桩基的施工主要表现在灌注时间长、不确定因素多、各项检测指标要求严格，稍有不慎就会造成严重损失。因此如何保证成桩质量已成为监理工作的重点。另外，本项目上部结构形式普遍采用现浇砼双悬臂简支梁，跨度大，外观质量要求高。同时在软土上采用满堂支架现浇时，基底的加固处理和支架的预压是关键工作。桥梁板预应力筋张拉工艺复杂，技术标准高，实施起来要细、要严。因此保证现浇箱梁线形的外观质量和内在的质量也成为监理工作中的一大难点和重点。结合我们以往的监理实践经验，通过认真研究施工图纸和有关的合同文件要求，初步提出以下监理实施控制重点和措施，供在实际的监理工作中参考和不断补充、完善。1.1桥梁下部结构质量监理1.1.1钻孔灌注桩的质量重点监理措施1、开工前认真做好技术准备（1）细查阅地质资料，掌握水文、地质情况，土层、岩层情况，在地质结构中是否有溶洞、很厚流砂、很厚卵石层、软弱夹层、孤石等不良地质情况。钻孔施工前，若发现没有地质图，应要求进行补探。普通中小桥、一般地质条件下，每个墩有一个地质钻孔即可；特大桥、大桥宜每根桩基有一个地质钻孔；岩溶地区的桩基，每根桩应该至少有一个地质钻孔；复杂地质桩基，应视实际情况加密地质钻孔。（2）开工前应认真阅读地质剖面图，根据不同地层选用适当的钻（冲）孔方案，选择适当的钻（冲）锥（锤）、钻进速度、泥浆性能等，并预见到钻（冲）进过程中可能遇到的困难，以防止钻进时的故障，加速钻孔完成，并防止造成终孔错误，使桩基承载力不够，甚至成废桩。（3）了解下部构造、上部构造的设计概念，分析桩基设计是否存在漏洞及不合理处；认真复核桩基设计图纸中尺寸、标高、钢筋数量与直径、混凝土设计强度与数量是否存在错漏之处。若有，应书面上报业主和设计单位，以提前消除质量隐患。（4）定出桩基检测方案与业主、质量监督站等商量，定出桩基检测方法、频率等，以书面形式向承包人公布。本工程所有桩基100%进行超声波检测。根据已定方案，在桩基正式施工前，要求承包人上报各座桥梁各根桩基检测方法的方案，监理工程师审批后，承包人必须严格执行，中途不得随意变更。本工程所有桩基均要求埋设声测钢管，施工过程中一定要保证超声导管的畅通。（5）结合本工程实际，具体要做到：1）整个桥梁预制构件应在预制场统一预制。在开工之前，承包人应完成好预制场地选址工作，尽早完成场地硬化工作，预留一个沉降期。防止不均匀沉降对构件造成破坏。2）用于本工程的原材料应严格区分已检合格材料和未检材料，并分别堆放，不合格材料不得进入现场。材料堆放场地应硬化，堆放的材料应标明产地、规格、用途、检验状态。3）预制（拌和）场地内不同规格砂石料要严格分档，隔离堆放，严禁混堆；砂石材料应堆成梯形，做到“条直层平”，并设置细集料覆盖措施。本工程地处海滨台风较多，雨水较多，覆盖很有必要。4）钢筋、水泥等主材料应在室内堆放，各种料库应结合防台抗台工作做到牢固、防渗防潮、排水通畅。5）施工便道要结合本工程地质情况进行加强处理，要经常维修，做到晴雨两用。6）原材料标示牌上应注明材料品名、规格、产地、抽检时间、抽检结果、是否同意使用等内容。7）施工预制场地应硬化，砂石、水泥、钢筋等原材料堆放要规范，砼拌和场内应设置有效的称量器具，模板、支架要及时整修、堆放整齐。8）桥梁基础施工时，应设置专用泥浆沉淀池和泥浆池，不得随意排放。9）施工场地内的水泥袋，钢筋头等杂物应及时清理，确保施工场地清洁、整齐。驻地办将派环保工程师不定期对其进行监督、检查。10）立柱、盖梁、梁板上应注明编号、制作时间、养护周期。梁板还应注明张拉时间、封头施工时间和养生周期。2、施工过程中监理重点控制措施（1）桩位偏差控制措施放样后应认真复核、加以保护，在成孔过程和成孔后应经常检验桩孔中心的准确性，发现偏位应立即要求承包人采取纠正措施。如果桩位完全错误，会造成废桩；如果桩位偏差较大，则可能成为缺陷桩。所以应采取如下的防范措施：桩位放样后必须认真复核，可以采用二次放样法复核其准确性，或更换另外一个测量工程师重新放样复核一次，也可以用间接方法复核：如用钢尺量测同墩不同柱或不同墩同方向桩之间的距离，看是否与设计间距吻合，再如经纬仪器检测同墩的所有桩或不同墩的同方向桩是否在同一条直线上。放样并复核正确后，必须在桩位中心设四个保护桩，以防施工机具等破坏、扰动而影响桩位的正确性，以便于准确开挖、埋设护筒。钻孔施工时应随时检查复核桩孔的中心是否正确。检查钻孔偏位的方法很多，有检查钻杆上的垂直测量仪器，也有用专用测斜器测量。如果经检查发现桩孔已偏位，可采取如下处治措施：1）成孔过程中或成孔后若发现桩位错误，应进行回填，重新在正确桩位处钻孔；若发现桩位偏差过大，应进行修孔钻进，并在下放钢筋笼时特别注意定位并加以固定，可在钢筋笼外侧不同方向焊接不同长度的短钢筋。2）成柱后发现柱位错误，如果条件允许，应重新在正确柱位上钻桩成孔；若柱位偏差不大（但已超出规范要求值），可通过加大系梁或承台的尺寸，加强系梁或承台的钢筋，甚至加强盖梁的钢筋等措施处理，但必须经设计单位同意，并经其计算、出图后才能实施。（2）应督促承包人根据地质情况选用合适的钻锥如果钻锥与地质情况和成孔方式不匹配，则可能造成成孔效率低，甚至难以顺利进行钻孔，还可能形成卡钻、掉钻等工程事故，影响成孔进度和质量。因此，应根据不同的地质情况和成孔方式，选用合适钻锥。（3）钻（冲）孔施工时，应督促承包人详细做好施工记录，并按要求捞取渣样。在钻（冲）孔施工时，如果没有做详细的钻（冲）孔施工记录，或未按要求捞取渣样，将会造成：交接班时不利于工作交接；不能准确了解实际地质变化，可能造成终孔错误，使桩基承载力不够，桥梁产生不均匀沉降而开裂。监理采取旁站或根据地层图跟踪检查渣样。因此，钻（冲）孔过程必须由专人准确、同步做好记录；地质变化时应捞取渣样并量测孔深位置，做好记录；当进入岩层时，要更加精确记录进尺速度，要更加频繁地捞取岩样，并做好各种记录；渣样必须保管好，用纸条写上墩桩号、捞取时间、标高等。监理人员的现场记录将成为考核监理人员工作业绩的重要依据。（4）冲击钻成孔时，冲程不宜过小或过大，还应根据土层变化情况及时调整冲程大小。冲程太小，则冲锥刚提起便又落下，从而得不到足够的转动时间，改换不了冲击位置，形成梅花孔，甚至因梅花孔而卡钻。因此冲程不宜过小，当用低冲程时，隔一段时间要更换高一些的冲程，使冲锥有足够的转动时间。当出现梅花孔后，可用片石、卵石混合粘土回填钻空重新冲击。如因梅花孔卡钻，则可松一下钢丝绳，使钻锥转动一个角度有可能提出。冲程过大时，冲击力过大，会造成卡钻、破坏孔壁或使孔壁不圆。在任何情况下，最大冲程不宜超过6m。冲击钻成孔时，应根据土层变化情况及时调整冲程大小，以免影响成孔速度和成孔质量，甚至引起坍孔、卡钻、埋钻。（5）遇软土层，塑性土层钻进时，应注意地下水位的影响，成孔后应测量孔径。软塑性土层很容易压缩、鼓包，很可能造成缩孔，再加上有地下水影响时，孔壁坍塌的可能性很大。因此，钻孔前应详细研究地质资料，根据地质情况，才用较大的泥浆相对密度，缓慢钻进；地下水较大时，要及时加浓泥浆；当出现缩孔时，可用钻头上下反复扫孔，将孔径扩大至设计要求。（6）遇溶洞地质时的钻（冲）孔施工的监理控制要点和措施1)为防溶洞地质情况下的桩基施工，应提醒承包人事前做好周密的方案设计及充分的准备措施，如果事前未有周密的方案设计或充分的准备措施，则可能造成：eq\o\ac(○,1)钻（冲）孔至溶洞时发生漏浆，不能及时进行漏浆处理，容易造成坍孔及埋钻事故。eq\o\ac(○,2)桩基施工后，实际碰到的溶洞层数比施工方案的层数过或大，不得不采用增加内护筒的办法，由此造成桩基实际局部直径比设计直径小，不能满足设计要求。因此，在溶洞地区进行钻（冲）孔施工前，必须做到：eq\o\ac(○,1)桩基施工前，应认真进行地质钻探，准确探明溶洞的数量、高度等情况。地质很复杂时，一根桩可能要钻2～3个地质孔。eq\o\ac(○,2)桩基施工前，应根据探明的溶洞情况，认真确定方案和措施，并做好充分的准备工作。2)主要有如下几个方案和措施：eq\o\ac(○,1)抛填造壁方案，适用于溶洞高度较矮（如1～3m时）的情况，溶洞高度超过5m时不宜采用。方法是：施工前，在孔口准备足够多的优质粘土、泥袋、片石、水泥等。当钻（冲）透溶洞顶板出现漏浆时，及时抛填片石、粘土、水泥等，冲击钻进，如此反复进行，在溶洞区段形成较厚的人工孔壁（壁厚约为上口宽1m，下口宽1m加溶洞高）直至不漏浆为止。eq\o\ac(○,2)钻孔压浆方案，适用于溶洞串孔，且溶洞不大的情况。方法是：先钻两个孔，然后压浆，直至堵塞溶洞为止。eq\o\ac(○,3)内层护筒方案，适用于较高（如超过5m）、较大的溶洞情况，最内层护筒的内径必须大于或等于设计桩径。施工方法是：在外层护筒振沉到标高后，钻孔到岩面顶标高，下沉内层护筒要岩面顶，内外层护筒用钢构件相连（但若地质条件许可，可直接将外层护筒振沉到岩面顶）。当碰到高、大溶洞漏浆时，及时下第二层护筒，其顶标高必须高于第一层内护筒底标高。当碰到下一个高、大溶洞漏浆时，可按上述方法再下放内护筒。3)施工过程中，可根据溶洞的实际变化，采用综合方案，即采用以上方案中的其中两种或全部。4)当出现上述后果的第（2）条情况时（即桩径局部偏小时），必须按变更设计程序上报办理，待方案确定后方可实施。可采用的方法有：eq\o\ac(○,1)在各护筒间压注水泥砂浆，作为桩身的一部分。eq\o\ac(○,2)采用局部加桩或整排加桩、加大承台的办法进行处理。5)溶洞地质条件下水下桩基施工，若采用置于岩面顶的钢护筒，当岩面倾斜或岩面顶地质不良时，应督促承包人对该护筒脚周边地质做加固处理当岩面倾斜度较大、岩面顶地质层较松散时，必须对岩面顶的护筒脚周边地质作加固处理。可在护筒刃脚处沿护筒周边进行高压旋喷水泥浆固结处理，形成固结帷幕，增强防渗漏作用，防止钻（冲）进中碰到溶洞时失浆，松散的覆盖层孔口发生塌陷，造成塌孔。（7）终孔的监理控制要点与措施鉴于本工程桩基较深，将严格执行二次验孔。成孔达到设计深度时,要测量机上余尺,监理工程师验收合格后,方可进行第一次清孔。未报请工程师检验,不得进行第一次清孔。eq\o\ac(○,1)应由经验丰富、责任心强的质检工程师、技术总工和监理工程师把关。eq\o\ac(○,2)有关责任人应认真审阅地质图、并亲自到现场捞岩渣，观察进尺速度。eq\o\ac(○,3)要不断地多次捞岩渣，以判断有无夹层或是否遇到孤石。eq\o\ac(○,4)如果设计要求嵌入某种岩层一定深度，则在刚进入该种岩层时应由承包人判断确认后报监理工程师，由监理工程师进行最后确认，并签认该标高。一般情况下，该标高作为确认嵌入岩深度的起算标高。入岩深度的控制因钻孔工艺不同而有所区别，反循环和冲击钻成孔的桩，可采用岩样鉴别法；正循环工艺成孔的桩，由于取不到完整的岩样，确定嵌岩深度很困难，应认真分析钻探资料，根据钻探岩层分布的等高线图按等高线确定成孔深度。eq\o\ac(○,5)要严格按设计终孔原则把好桩基终孔关。在未达到设计桩底标高之前，严禁提前终孔，除非得到设计负责人的书面授权或设计负责人亲自到现场判断，同意并签认。eq\o\ac(○,6)应采用各种办法综合判断能否终孔：a根据进尺速度快慢判断；b用测锤探测孔底是否为岩层；c根据所捞岩渣的特征判断；d特殊情况需要时，也可采用钻机超前钻嘴等设备直接在现有孔底钻芯取岩样，以便更直观、更准确判断孔底岩层情况。eq\o\ac(○,7)在砾石、卵石地质层中，要避免误将砾石、卵石的岩渣判断为基岩岩渣而提前终孔。eq\o\ac(○,8)钻孔后发现地质情况与设计地质柱状图不符时，应及时要求业主进行地质补钻。1.1.2钢筋笼制作与安装的监理控制要点与措施1）进场的钢筋应经抽检试验合格后才能使用，钢筋骨架的制作应符合设计、规范要求。考虑到本工程桩基较长，钢筋笼数量大，建议采用工厂化加工，既能提高施工进度，又能保证制作质量。钢筋笼在制作时可采用模架法和长线法。2）长桩骨架宜分段制作，分段长度应根据吊装条件确定，应确保不变形，接头应错开。分节钢筋笼的对接质量和速度直接影响桩基灌注的质量和进度，本项目要求采用帮条搭接焊。3）骨架外侧应设置控制保护层厚度的垫块（如圆环混凝土预制块或耳朵形钢筋），其间距竖向为2m，横向圆周不得少于4处。骨架顶端应设置吊环。4）桩基钢筋笼下放前，应严格检查验收，下放时应严格检查节段间接头质量。如果不认真检查，可能会造成如下后果：eq\o\ac(○,1)可能造成桩基的主筋数量比设计少，主筋直径比设计小，钢筋笼外径过大或过小。eq\o\ac(○,2)焊接质量不合格，或主筋的长度比设计短，甚至承包人偷工减料根本不接焊第二节、第三节钢筋笼。因此，必须采取如下措施加以预防：a.应严格执行各道工序的自检、监理抽检程序，每一道工序完成后，必须有质检工程师检验合格并报监理工程师验收合格后，才能进入下一道工序。工序检验上不留下漏洞，以免给承包人偷工减料有可乘之机。b.质检工程师、监理工程师必须认真、仔细地检查钢筋笼的各项指标，如直径、根数、间距、长度、焊接质量等，并且要详细记录好检查数据。绝不能怕麻烦而马虎行事。c.焊接两节以上钢筋笼时，焊接好后必须通知质检工程师、监理工程师验收合格才能下放。若承包人擅自下放，必须严格指令其吊起来验收，并对施工队伍严加整顿。焊接接头应按规范要求将相邻主筋的焊缝错开。5）下放钢筋笼时，应对准桩孔中心，垂直下放，且下放后应对钢筋笼加以固定。以防灌注水下混凝土时钢筋笼上浮，或钢筋笼受导管等磁撞后移位，使其中心偏离桩中心过大，造成柱基的一侧可能保护层太小甚至没有，甚至在单桩单柱无承台（系梁）设计时，立柱与桩基无法对接,若立柱跟随偏移则影响立柱间距或立柱的受力。6）下放钢筋笼时严禁晃动过大，应平稳、小心进行。以免钢筋笼碰撞孔壁，致孔壁局部坍塌，从而坍土掉入孔底，使孔底沉淀过厚。7）若孔底沉淀过厚，应进行二次清孔。若孔底的沉淀厚度仍达不到要求，则要将钢筋笼提出孔井，重新下钻头钻动、清孔。8）下放钢筋笼后应准确控制钢笼筋笼顶标高。安装完后应固定好钢筋笼防其下沉，或下放钢筋笼前在钢筋笼顶焊几条计算好长度的钢筋吊勾。下放后吊勾挂在护筒顶或孔顶工字梁上。9）如果钢筋笼顶标高不正确或钢筋笼下沉，可能使桩基顶预留钢筋偏短，使其与立柱钢筋的焊接长度不够，或伸入承台内的锚固钢筋长度不够，严重影响桩基的传力效果及桥梁结构的安全性。此时，一般应将桩头部分混凝土凿除，按规范规定将钢筋焊接接长，再装模浇筑被凿除的桩身混凝土。1.1.3明挖基础、钢筋混凝土承台、系梁质量监理承台（系梁）是将同一桥墩（或桥台）的所有（或半幅）桩基础的桩顶连接成一整体的钢筋混凝土构件。承台将墩台身传递下来的荷载传递给桩基础，是一种刚性连接；系梁是一种柔性连接，基本上对竖向荷载没有传递作用。承包人在开工前应向监理工程师提交分项或分部开工报告。报告内容包括基坑开挖施工方案（包括开挖工艺、排水措施、边坡稳定支撑、基底处理等），混凝土施工方案（包括混凝土配合比设计、拌和运输、模板、钢筋、支架等工艺设计、施工材料的检测报告等）。单项工程报批的施工技术方案应做到详尽具体，可操作实施。监理工程师应认真阅读设计地质图，仔细分析承包人开工报告内的施工工艺方案，特别是基坑开挖、支护、排水等方案是否恰当。审查其施工进度安排是否符合总体进行度进度计划要求，施工现场平面布置图是否合理、适用。混凝土的配合比设计是否合理，是否已经过监理试验室的平行对比试验且已审批。进场的砂石、钢筋、水泥是否经过检验和抽检，并合格。承包人施工技术人员、机械设备等是否满足施工需要且已到位。经监理工程师认真审查、审批后方可开工。在基坑开挖前，先进行基础的定位放样工作，以便正确的将设计图上的基础位置准确的设置到桥址上。放样工作系根据桥梁中心线与墩台的纵横轴线，推出基础边线的定位点，再放线画出基坑的开挖范围。基坑各定位点的标高及开挖过程中标高检查，一般用水准测量的方法进行。基坑开挖前监理工程师应复测承包人的中心线放样是否准确。基坑大小应满足基础施工要求，对有渗水土质的基坑坑底开挖尺寸，需按基坑排水设计（包括排水沟、集水井、排水管网等）和基础模板设计而定，一般基底尺寸应比设计平面尺寸各边增宽0.5-1.0m。基坑可采用垂直开挖、放坡开挖、支撑加固或其他加固的开挖方法，具体应根据地质条件、基坑深度、施工期限与经验，以及有无地表水或地下水等现场因素来确定。坑壁不加支撑的基坑：对于在干涸无水河滩、河沟中，或有水经改河或筑堤能排除地表水的河沟中；在地下水位低于基底，或渗透量少，不影响坑壁稳定；以及基础埋置不深，施工期较短，挖基坑时不影响临近建筑安全的施工场所，可考虑选用坑壁不加支撑的基坑。坑壁有支撑的基坑：当基坑坑壁坡度不易稳定并有地下水渗入，或放坡开挖场地受到限制，或基坑较深、放坡开挖工程数量较大，不符技术经济要求时，可视具体情况，采用如挡板支撑、钢木结合支撑、混凝土护壁及锚杆支护等支撑加固坑壁措施。常用的坑壁支撑形式有：直衬板式坑壁支撑、横衬板式坑壁支撑、框架式支撑、及其他形式的支撑（如锚桩式、锚杆式、锚碇板式、斜撑式等）。基坑施工质量是否符合设计要求，在基础浇筑前监理工程师应按规定进行检验。其目的在于：确定地基的容许承载力的大小、基坑位置与标高是否与设计文件相符，以确保基础的强度和稳定性，不致发生滑移等病害。天然地基上的基础是直接靠基底土壤来承担荷载的，故基底土壤状态的好坏，对基础及墩台、上部结构的影响极大，对于基坑开挖之后，不能仅检查土壤名称与容许承载力大小，还应为土壤更有效的承担荷载创造条件，即要进行基底处理工作。处理方法应根据地基土的种类强度和密度按照设计要求，结合现场实际情况采取相应的处理方法。a、岩层基底处理风化的岩层，应挖至满足地基承载力要求即可。对于未风化的岩层，应先将淤泥、苔藓、松动的石块清除干净，并洗净岩石。坚硬的倾斜岩层，对于倾斜度较小（一般小于15º）时，应将岩层面凿平，使承垂面与重力线垂直，倾斜度较大（如大于15º），无法凿平时，则应造成多级台阶，台阶的高度宜不小0.30m。b、溶洞地基处理影响基底稳定的溶洞，不得堵塞溶洞水路。干溶洞可用砂、砾石、碎石、干砌成浆浆片石及灰土等回填密实。基底干溶洞较大，回填处理有困难时，可采用桩基处理，桩基应进行设计，并经有关单位批准。c、地基加固处理由于自然地理环境不同，土质强度、压缩性和透水性等性质有很大的差别。其中，有不少是软弱土或不良土，

诸如淤泥质土、湿陷性黄土、膨胀土、季节性冻土以及土洞、溶洞等。当桥梁位置处于这类土层上时，除可采用桩基、沉井等深基础外，也可视具体情况采用相应的地基加固措施，以提高其承载能力，然后在其上修筑扩大基础。1.2桥梁上部结构质量监理本项目地处市区东南部，并且上部结构设计全部采用现浇箱梁结构，因此质量和线形要求较高。最大跨度达50m，质量监理控制的难点和重点是脚手架的架设和预应力混凝土的浇筑和钢绞线的张拉。同时本项目跨越现有交通道路的比较多，选取恰当的施工方法是至关重要的。1.2.1质量控制要点与方法、措施1、事前检查、核实承包人的现场准备情况监理工程师应于承包人准备过程中或开工前仔细检查核实预制现场准备情况是否与施工图或批复的施工方案相符：1．支架、模板检查2．施工前钢筋安装、预留孔道、预埋件检查以及混凝土材料、施工机具检查。3．施工观测系统。2、事中质量控制重点（1）混凝土浇筑和振捣工艺检查1）一般从一端向另一端浇筑，梁高不大的小型梁可不分层；梁高较大的梁，若腹板与翼板同时浇筑，则要注意翼板与腹板的接触处易产生水平裂缝，因此，宜分两层浇筑，先浇筑底板和腹板，间隔一定时间后浇筑翼板（但应注意不得超过混凝土初凝时间）。2）箱形截面梁可分两层浇筑，先浇筑底板和腹板，间隔一定时间后浇顶板（但应注意不得超过混凝土初凝时间），若箱形截面大，混凝土方量多，则通常分二次浇筑，此时应注意处理好腹板与顶板间的水平施工缝。3）督促现场施工人员及时做好表面收浆和拉毛工作，使梁（板）顶面平整，无脚印、凹凸不平质量缺陷，避免影响后期桥面铺装施工。4）检查、督促承包人在混凝土浇筑过程中随机取料，制作合格的混凝土试件。混凝土试件制作标准及方法参见相关规定。（2）承包人做好预制梁（板）混凝土养生工作炎热干燥季节，在混凝土浇筑后至少7d内，应根据温度、湿度情况，选择行之有效的养护方法，保持混凝土表面始终潮湿，可使用薄膜养生或喷混凝土养护剂进行养生；或直接安装洒水器连续往混凝土表面洒水。若冬天气温过低时，拆模后应立即