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中图分类号:TU473文献标识码: A
市建委、质量监督站根据《岩土工程勘查规范》(GB50021-2001)的要求,对桩基的检测强调了要做静荷载试验。通过半年来的汇总,沉管灌注桩的静载数据与勘察设计的要求相差甚远,严格地说有60%以上为不合格桩,这是自“国际会展中心”沉管灌注桩桩基静载试验检测不合格(90%以上)后,又一次集中暴露。由于沉管灌注桩的静载检测达不到设计要求,有的施工工地已停工进行研究或在设计上采取补救措施,有的措施是很勉强的,没有根本解决沉管灌注桩的施
工质量问题。
为了沉管灌注桩应用和发展,发挥其施工简便、价格低廉、噪音较小的优势,有必要对沉管灌注桩如何保证施工质量,摸索出一套行之有效的施工方法及补救措施。现根据长春市龙铁石化联营有限公司综合楼的基础施工案例,总结几点经验: 一该综合楼地上十层,框架结构,地质条件适宜,基础采用了沉管灌注桩,设计桩长7・8米,350mm口径,钢筋楼唱4・0米,要求的单桩极限承载力为875KN,总桩数629根。根据检测报告结果看,不和格率为83%,该桩后来又送进30多厘米,单桩承载力极限值很快达到500KN,后因上不工作条件失稳,而未进行下去。
二 根据以上案例,联系到“长春国际会展中心”3270根灌注桩全部报废。这是沉管灌注桩在长春市二道河子地区粉质粘土地质条件的质量通病。沉管灌注桩施工稍有不慎,就很容易产生断桩,缩颈,桩端未进持力层,悬吊桩等
依据具体情况采取相应补救措施,对桩身上部完整的桩,不应报废,可采用锤击拍打,使桩身与桩尖紧密相连,根据下部素混凝土的特点,锤击拍打时适当放宽锤击贯入度,确定最后十锤(3・2t锤,落距1・5米)贯入度小雨6・00cm即可,要求对施工现场每根桩都进行锤击后,贯入度绝大部分为3・00-400cm,经荷载检测了7根桩,单桩承载力极限值可采用640KN,基本达到了700KN左右的要求,当然,为完全满足设计要求,该工程应计算承台效应,以9根桩为例,承台需要外延0・3米,基本和原设计图纸相吻合。所以采取锤击拍打的补救措施,是简易可行的,拍打前的预测成功率95%以上,锤击拍打的过程和检测结果看均证明了这一点。
三 混凝土桩尖的造型和质量问题,例如直径350mm桩尖与325mm管材的外径相等,(因直径325mm管外径底部大都还包邮一层钢圈,厚度10mm),桩尖冲击面部平,有缺损,桩尖上脖子短。这样的桩尖与打桩管材是不相匹配的,沉管灌注桩的管身与桩尖的震击间距为 0・8-1・2cm,在地下水位较高,软―流塑态土层厚的地段,粗砂层上部经常有一层很明显的粉土及粉细砂层,底层内的水头压力在盖层内会充分显现出来,所以,沉管灌注桩施工过程中,管壁与桩尖脖子上沿之间,由于沉管灌注桩的震动间隙及振动偏离,使得泥浆、水、砂子往往很容易切入管内底部,致使管内后灌注的混凝土再也无法和桩尖相连接,或混凝土搅拌了泥浆,造成低强度链接,形成悬桩现象,即吊脚桩。直径350的桩尖应选用直径2 77的管材,直径400的桩尖应选用直径325的管材。今后的沉管灌注桩设计时必须按地质条件明确标明应该采取的正确的施工方法。
四 施工速度过快造成的质量问题,有些基础工程,由于采用满笼设计,因施工设备和工期催促所限,沉管灌注桩施工时从上至下空管振动至设计所要求的层位后才逐渐加混凝土料,实际上早有一定数量的泥浆、水、砂进入管内,混凝土的充盈系数基本上小于1・00。拔管速度不按规范要求去做也是造成混凝土在桩身底部与桩尖脱离、混凝土强度不足,中间断条的主要原因。为此,沉管灌注桩施工一定要按工艺流程所需要的时间来精心的完成,控制好拔罐速度在每十分钟0・5米-1・0米左右,严格按规范施工。使用合格的高脖子(高100mm),宽肩膀(10mm宽的),桩尖直径375mm改良尺寸桩尖,去施工325mm灌注桩。有效防止泥、水、砂进入降低混凝土强度,除材料、混凝土构件的桩尖做好以外,还必须做到优质精心的施工,要保证严格的预灌注混凝土施工,预灌注高度应为1/2Hd*1・2(Hd-场区内最大可能的水头压力),不要时,开始就可以满灌施工。施工完成后小应变没有检测到的悬桩,经静载检测后,单桩承载力极限值与设计值相差很大,而小应变检测桩的完整新良好时,责可确定为悬桩,责应采取锤击拍打的补救措施,已达到设计要求。桩基锤击拍打的费用均小于桩基造价的1/10。
设计人员应明确以上要求,方可设计沉管灌注桩。以上要求对端承桩特别适用。桩端底部有比较坚硬的土时也是比较适用的。
五 关于沉管灌注桩的复打,复打后的单桩承载力极限值可提高40%~80%,甚至100%以上,经过复打会最大限度地克服悬桩现象,以及其它诸多方面的施工弊病,从而大幅度地提高了单桩承载力,但由于成倍的混凝土消耗量,单桩造价也会相应提高很多。
六 现在使用的沉管灌注桩是典型的挤土桩,JGJ94-94建筑桩基技术规范中,对桩的最小中心距有要求,对于排数不少于3排,且桩数不少于9根的摩擦型桩的桩基,穿越饱和软土时,挤土灌注桩最小中心距为4D,桩的最小中心距在规范中哟一句明确用语:对于大面积桩群,尤其是挤压土桩,桩的最小中心距适宜按表列值适当放大,但在设计和施工实践中,因经济及施工原因,又很难真正做到。根据实践经验,密集型群桩施工时,摩擦型桩和摩擦型端承桩,均有地面大面积隆起现象,桩也隆起,对挤压土的预制桩是减小了承载力,有的可达到30%以上;对沉管灌注桩不但是减少了单桩承载力,严重时还会造成许多桩的缩颈和断桩现象,甚至导致施工的全面失败,所以对密集型裙装,对沉管灌注桩需要按桩数,分别放大桩距0・5・2・0d,当然,沉管灌注桩基础施工还有许多其它方面的质量事故及造成的原因,这里就不一一例举了。
七 建筑桩基必须按规范要求以做静载试验为主,以做大应变和小应变为参考,我认为是很有必要的,这对于编写吉林地区规范创造了条件。
基础设计和施工的可靠性是建筑业的最基本要求,对于沉管灌注桩只有尽快的摸索出一条适合本地区的行之有效的施工方法,才会有使用前途、才会有发展、才会有生命力。
参考文献
1. 施工案例。长春龙铁石化联营有限公司综合楼沉管灌注桩基础,长春国际会展中心沉管灌注桩基础
关键词:钻孔灌注桩;水下砼灌注;性能指标;施工
1 引言
随着现代路桥工程建设项目飞速发展,钻孔灌注桩在工程施工较简便、基础支撑能力强及地质穿透性良好等诸多方面具有一定优势,故被广泛用于路桥建设工程基础地基设施,水下砼灌注是钻孔灌注桩工程施工的核心技术,如果水下砼灌注施工操作及性能指标控制不合理就很容易导致钻孔灌注桩产生严重问题,重则导致钻孔灌注桩的失败,从而一定程度上给建设单位与施工单位造成巨大的财力物力上的经济损失。
影响钻孔灌注桩水下砼灌注施工质量控制因素很多,论文着重对影响钻孔灌注桩水下砼灌注中的砼的性能指标详细分析,并以实际水下砼灌注施工工程项目为背景分析砼泥浆的性能指标,重点探讨钻孔灌注桩水下砼灌注灌注前的准备阶段、前期灌注阶段、灌注施工阶段、以及灌注后期阶段切实可行施工措施,从而有效保证钻孔灌注桩水下砼灌注的质量,以便于水下砼灌注技术达到技术及工程实际使用上的要求,为道路工程建设事业在钻孔灌注桩水下砼灌注性能控制方面提供可行性参考思路。
2 水下砼性能指标
水下砼灌注是钻孔灌注桩能否在性能指标上符合要求的关键工作,但由于水下砼其施工特点具有一定的难度,故路桥工程一般要求水下砼在钻孔桩灌注中具有良好的性能指标以更好实施灌注,如何有效合理控制水下砼性能指标,就要从包括砼材料的合理的选择、混泥土初凝时间的确定、砼塌落度的有效控制等方面入手,详细措施如下所示。
2.1 第一方面是砼材料合理选择,水下砼原材料选择非常重要,一般选择中粗砂作为水下砼的细骨料,宜选择卵石作为水下砼材料的粗骨料,粗骨料的选择非常重要,可以有效保证水泥比的控制,从而可以从一定程度上控制水下砼和易性能与流动性能。
2.2 第二方面是确定混凝土初凝时间,钻孔桩水下砼初凝时间需大于桩的砼灌注时间,普通水下砼仅能满足较浅而小灌注桩灌注要求,因此,常常往钻孔灌注桩的水下砼中掺混一些特殊的外加剂作为缓凝剂使用,使得水下砼的初凝时间增大,同时要求掺入的外加剂不仅要具有一定的缓凝作用,还要求具有一定的减水剂的作用、从而有效改和善易性能与流动性能。
2.3 第三个方面是如何控制坍落度的试验测试,钻孔灌注桩水下砼灌注在实际施工中坍落度必须控制在某一特定的范围,在钻孔灌注桩水下砼灌注中发生堵管等若干系列现象一般都与砼的坍落度控制性能有关,水下砼一般要求具有良好流动性能与和易性能,所以必须严控制水下砼的塌落度。
3 水下砼灌注施工
水下砼灌注施工是钻孔灌注桩质量控制的关键工作,水下砼灌注一般包括灌注前的准备、初期灌注、中期灌注、后期灌注,具体施工方案注意点如下所示。
3.1 在钻孔灌注桩水下砼灌注施工的准备阶段,在水下砼灌注前应该调配好水下砼的配比性能指标,如果泥浆比重不当,或多或少都会严重影响孔桩的坚实度,一定程度上导致桩孔很难达到规定的要求,故砼配比的选择尤为重要,一定要选择适当合理的砼泥浆配比。根据桩孔深度及宽度直径等指标选择适当的钢筋尺寸,与输送砼管的尺寸,钢筋笼设计要求,都要考虑符合规定的要求。在具体工程项目中钻孔灌注桩水下砼灌注施工中,选用较适宜的泥浆性能配比,适当的孔径及钢筋钢筋笼的尺寸及设计规范,以使符合规定的设计规范。
3.2 在钻孔灌注桩水下砼灌注施工的初期阶段,根据前期的准备阶段,对相应泥浆,砼输送管道,钢筋及钢筋笼选择都要再次综合考虑,保证水下砼能够顺利进行施工作业。从标书设计图到现场勘查等各个方面都要做到合理规范,在钻孔桩水下砼灌注施工的初期要保证运用选材规格的合理到位,为施工做好良好的铺垫,孔桩大小尺寸要精度确定,深度选择合适的导管与振捣力的预算,设计合适的钢筋以满足具体工程施工要求,故在钻孔灌注桩水下砼灌注施工的初期阶段一定要做好准备,就需要进一步加强工程项目监督管理,对工程技术人员做到各负其责,对每项工程都能够做好井井有条,合理规范。
3.3 在钻孔灌注桩水下砼灌注施工过程中,砼应平缓注入到桩孔中,如果注入的量过大过快,则会导致砼冲力不均,一定程度上会堵塞钻孔桩。同时在水下砼灌注时需要对钻孔桩内疏通管道及时清理除杂,用输送管道进行适当振捣以使砼压实分布均匀。注入砼时要保证不能太贴近钢筋笼,过大力振捣会导致钢筋笼发生松动,产生位移,致使孔桩部分塌方不稳定,很有可能淤塞了桩孔,桩孔不实很难达到规定要求。
3.4 在钻孔灌注桩水下砼灌注施工的后期,由于灌注水下砼桩管高度会相应降低,其压力也随着减少,但这时导管外泥浆的粘稠度与比重都比较大,因为水下砼的压力必须远大于泥浆的反作用力才能够有效地将钻孔桩内的泥浆挤压出来,故很容易出现管内水下砼提升困难的现象。因此,在实际钻孔灌注桩水下砼灌注施工中,钻孔灌注桩管采用合理水泥混合配比控制,或者人工方式控制来进一步保证水下砼灌注的质量,也要控制钻孔灌注桩管合理的灌注量,从而有效节约用材,设计适当的水下砼灌注高度,确保其设计强度。
4 结束语
综上所述,影响钻孔灌注桩水下砼灌注施工质量与性能等方面因素很多。钻孔灌注桩在工程施工、基础支撑及地质穿透等诸多方面具有一定优势,故被广泛用于路桥建设工程基础地基设施,但水下砼灌注技术常因施工不合理而导致钻孔桩缺陷,论文着重对影响钻孔灌注桩水下砼灌注中的砼的性能指标逐层分析,并以实际砼灌注施工项目为背景探讨砼泥浆的施工指标,重点探讨水下砼灌注施工各个阶段进行采取合理有效的控制措施,以便于水下砼灌注技术达到技术及工程实际使用上的要求,为道路工程建设事业在钻孔灌注桩水下砼灌注控制方面的发展提供可行性思路。
参考文献
[1]黄平,王再明,陈欢.钻孔灌注桩水下混凝土施工探讨[J].水利水电设施,2013,7:55-56.
[2]董文霞.浅谈钻孔灌注桩施工工艺[J].科技视界,2013,9:111-112.
[3]何克寰.钻孔灌注桩施工质量控制[J].工程应用,2013,9:93-94.
关键词:建筑工程;人工挖孔;质量控制
中图分类号:F407文献标识码: A
顾名思义,人工挖孔灌注桩是采用人工挖孔的方式完成混凝土成桩施工,此种结构优点在于单核承载能力强,结构性能可靠,而且不需要大型的施工设备即可完成,工艺操作简便,对周围环境影响较小,减少了因建筑施工造成的噪声污染,施工速度快。然而因为人工挖孔灌注桩质量要求较高,因此,本文通过对人工挖孔灌注桩质量管理中的施工准备、施工过程及验收的三个环节着手,提出质量控制措施,保证人工挖孔灌注桩质量,从而保证工程质量。
1.施工准备阶段质量控制
1.1深入研究设计图纸,搞清人工挖孔灌注桩的桩径、桩长、入岩深度、混凝土强度、钢筋型号、钢筋直径、桩顶标高、桩位等要求,并根据地质勘查报告编制人工挖孔灌注桩专项施工方案,并按程序进行审批。对开挖深度超过16m的人工挖孔灌注桩编制的专项方案组织专家组进行专家论证。
1.2考察市场,选择有资质口碑好的人工挖孔灌注桩施工单位,考察施工单位今年所施工项目的人工挖孔灌注桩施工质量。
1.3根据设计图纸准备施工材料。进场钢材必须具有材料合格证明文件,并对进场钢材根据见证取样要求进行现场取样,送有资质的检测单位进行复检,钢材复检检测结果未出前,严禁加工钢材。选择有资质、质量过硬的商品混凝土供货商,保证混凝土质量满足设计要求。
1.4对施工仪器及机具设备进行校核,确保精度符合要求。
2.施工过程质量控制
2.1根据设计图纸施放人工挖孔灌注桩桩位线,并对桩位进行校核,确保桩位位置准确,桩位线定好后,必须经现场监理复查合格,。
2.2根据设计图纸及规范要求,进行钢筋加工、绑扎钢筋笼。钢筋焊条的品种、规格和技术性能必须符合国家现行标准、规范及设计规定;钢筋笼严格按设计图纸制作,主筋、箍筋、加强筋位置准确,满足规范要求;钢筋笼搬运中必须采取措施,防止钢筋笼变形。
2.3根据已审批的人工挖孔灌注桩专项方案及人工挖孔灌注桩施工工艺进行人工挖孔灌注桩孔施工。采取混凝土护壁施工的人工挖孔灌注桩桩孔挖土,在护壁混凝土强度达到1MPa时方可拆除护壁钢模,以防桩孔塌方;桩径1.2m以上的桩孔多设混凝土支护,每节高0.9~1.0m,厚8~15cm,或加配适量直径6~9mm的圆钢,混凝土采用C20或C25以防桩孔塌方;对桩径1.2m以下的桩孔,井口做高1.2m的1/4砖或1/2砖护圈,下部遇不良土体时用半砖护砌,以防桩孔塌方。对桩身穿越的各土层及桩端处持力层的土质和标高与地质勘查报告提供的土质及标高对比,查看是否相符,如与地质报告不符,及时联系设计单位及地质勘查单位到现场进行查看分析,进行设计调整,按程序出具设计变更手续。
2.4根据设计图纸及规范要求控制人工挖孔灌注桩挖孔深度,桩孔直径、桩孔垂直度,对桩底进行清渣,保证沉渣厚度符合规范要求(端承桩成渣厚度小于等于50mm,摩擦桩成渣厚度小于等于150mm)。如需扩底,为防止扩底塌方,采取间隔挖土扩底措施,留一部分作为支撑,待灌注混凝土前挖除。
2.5对人工挖孔灌注桩地下水及流砂的处理。当桩孔开挖中有少量渗水时,可在桩孔内设小集水坑,随挖土随用吊桶清水;有大量渗水时,在桩孔内挖较深集水井,用浅水泵将水排出桩孔,随挖土随加深集水井;遇涌水量很大时,如桩较密集,可超前开挖一桩,将地下水汇集于此桩,利用浅水泵将水排出桩孔,降低地下水位,开挖其他桩孔;渗水量较大,桩底地下水难以排干时,采用压缩空气清孔底沉渣。与流砂层时,设钢护筒,利用小型油压千斤顶将钢护筒压入土中,阻止流砂。
2.6人工挖孔灌注桩桩孔开挖完毕,按程序验收,由施工单位、建设单位、监理单位、勘查单位、设计单位、政府质量监督部门相关人员参加,对桩底形状、桩孔尺寸、土质、岩性、入岩深度等进行检验,孔底岩样妥善保存备查,检验合格后,迅速封底。
2.7安装钢筋笼、灌注混凝土,严格按施工方案对混凝土进行振捣,按规范要求留设混凝土试块(每50方混凝土留设一组试块,小于50方混凝土的桩,每根桩留设一组试块)。钢筋笼标高到达设计位置后,采用工艺钢筋固定,防止钢筋笼下沉或受混凝土上浮力的影响而上浮,钢筋笼入孔后控制钢筋保护层符合设计图纸要求。混凝土浇筑时控制混凝土的坍落度为水下灌注混凝土坍落度要求在160~220之间、干施工灌注混凝土坍落度要求在70~100之间;因桩孔深度一般都超过2m,浇筑混凝土时易发生离析现象,需采取措施防止发生混凝土离析,致使混凝土强度达不到设计要求;混凝土浇筑时采取分层浇筑措施,保证混凝土能振捣密实,且两层混凝土浇筑时间间歇不得超过水泥性能要求;在震动界限以前对混凝土进行二次振捣,保证混凝土的密实性。
2.8人工挖孔灌注桩施工过程中需按规范要求,对施工质量进行检查验收,严格执行三检制度(即自检、互检、交接检),在施工单位管理人员自检符合要求后,报工程监理部门验收,验收合格签字确认后,方可进行下道工序施工。
3.人工挖孔灌注桩竣工验收质量控制
3.1按施工方案、设计图纸及规范要求对人工挖孔灌注桩进行截桩。根据混凝土试块报告强度对混凝土强度进行评定,保证混凝土强度符合设计要求。
3.2按设计图纸及规范要求对桩位进行复核,桩位偏差必须规范桩位允许偏差要求(1~3根、单排桩基垂直于中心线方向和群桩基础的边桩为50mm,条形桩基沿中心线方向和群桩基础的中间桩为150mm),如超出规范要求,需联系设计单位进行设计处理。
3.3按设计及规范要求对桩身质量进行低应变或声波透射检验,且受检桩混凝土强度必须满足规范要求达到设计强度的70%,且不小于15MPa。当混凝土龄期达到28d或预留同条件混凝土试块强度达到设计强度,按规范要求对受检桩进行钻芯检测。根据检测报告判断人工挖孔灌注桩桩身质量是否满足规范要求。
3.4待人工挖孔灌注桩休止时间达到设计及规范要求时,按规范要求对人工挖孔灌注桩的承载力进行静载荷试验检验。根据承载力检测报告判断人工挖孔灌注桩承载力是否满足设计图纸及规范要求,满足要求方可进行下道工序施工。
3.5绘制人工挖孔灌注桩竣工平面图及桩顶标高图。
3.6提交完整的人工挖孔灌注桩竣工资料。
4.结语
在现代的建筑工程中灌注桩施工工艺是非常重要的施工工艺,而为了提高灌注桩施工的质量就必须严格按照相关标准和要求进行施工,地基基础工程质量是确保工程质量的基础,为此,人工挖孔灌注桩工程,在施工准备、施工过程及竣工验收的三个环节必须做好质量控制工作,以确保人工挖孔灌注桩的质量,确保工程质量。
参考文献:
[1]陈国庆,刘明涛.浅谈建筑工程中桩基的施工技术及应用[J].科技致富向导.2011(23)
[2]郭吉友.人工挖孔灌注桩施工技术[J].科技致富向导,2013(23).
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