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关键词:钻孔灌注桩;静载检测;试验研究
一、引言
本文以我国南方一座特大型桥梁桥墩需要实行钻孔灌注桩静载试验为例而展开分析,包括检测单桩竖向抗压承载力,确定单桩承载力和荷载与位移的关系,依据试桩资料验证设计采用的地质参数,并依据试桩结果确定是否调整桥梁桩基设计。
二、检测试验
(一)检测工作计划
检测试验开始前联系建设单位、设计、监理,共同协商选定桩基检测工程试验单位;之后开展了桩基检测试验单位编制实施性桩基检测试验方案;施作钻孔灌注桩试桩;试桩基坑开挖,凿除桩头;采用低应变法对桩身完整性进行检测;施作桩帽及压重平台基础;搭设试桩压重平台,试验人员进场安装主要检测仪器设备;压重平台反力装置堆载,桩基竖向承载力检测试验等一系列工作。
(二)检测准备工作
单桩静载检测实施前需要做好准备工作,包括施作钻孔灌注桩试桩,试桩的成桩工艺、质量控制标准需要和工程桩相符。为增加混凝土强度可以提高其等级或掺入早强剂,如此有利于缩短试桩养护时间;采取低应变检测法来检测试桩的完整性;在试桩头上施作1400×1400×1000mm的桩帽,其等级强度为C40,桩帽内装有400mm桩身,桩帽内设双层Φ16@100钢筋网,下层钢筋置于桩顶,上层钢筋保护层为30mm;为放置沉降测点及仪表,试桩顶部露出试坑地面的高度要超过600mm,试坑地面最好和桩承台底设计标高相符,并在试坑两边修筑压重平台基础;于桩帽上安置钢垫板,在钢垫板上对称装置两支8m的钢横粱,在钢垫板四个角对称装置四架千分表支座,钢横梁两端支放在压重平台基础上;在两支主钢梁两边地面上对称装置两支和主钢梁垂直的基准梁,仅固定基准梁一端;在基准梁和千分表支座上安置千分表并且调零,为基准梁施以安全支护设施,防止其被扰动;在两支8m的主钢梁上对称装置25支6m的分配梁,搭建一个8m×6m的堆载平台,为了于平台上对称堆放配重钢锭。
(三)检测试验设备
试验选用全自动桩基静载测试分析系统,其主要包括主机、控载箱、中继器、位移传感器、压力传感器等展开搜集数据,利用配重平台反力装置获得反力,选用油压千斤顶加压,采用四个位移传感器对位移实行测量,四个压力传感器来测定压力。利用配重平台反力装置获得的反力最好大于预估最大试验荷载的1.2倍,约8400KN。选取的支承仪表基准架要有足够的刚度及稳定性,基准梁未固定的一端在其支承上能够自由活动,在构造上需要保证不受气温、振动、其他外界因素干扰而产生竖向变位。试桩和基准桩两者中心间的距离为4米宽。
(四)检测工作过程
选取压重平台反力装置作为荷载反力,在试验开始前把最大试验荷载1.2倍的配重一次性加上平台,试验中利用油压千斤顶分级加载。试验加载方式选用慢速维持荷载法,即所谓的逐级加载,在每级荷载达到相对稳定后再加下一级荷载,直到试桩破坏或者加到最大预估的荷载,然后再分级卸载至零。为了缩短试验时间还可以选取快速维持荷载法,即通常每隔一小时加一级荷载。
1、预估最大荷载是设计的2倍,单桩最大试验荷载是6972KN;每级加载量是预估最大荷载的1/10,第一级以2倍分级荷载进行加载;加载重心要和试桩轴线一致。
2、施加每级荷载后维持1小时,以5分、15分、30分测读桩顶沉降量,之后每间隔15分进行一次测读;测读时间累计1小时,如果最后15分的桩顶沉降量和相邻15分的桩顶沉降量比较没收敛,要延长维持荷载时间,直到最后15分的沉降量低于相邻15分的沉降量为止;每小时的沉降量低于0.1mm,且连续两次则认定其达至稳定状态。
3、总位移量不低于40mm,本级荷载下沉量不低于前一级荷载下沉量的5倍,加载便可停止,选取比停止时荷载低一级的荷载定为极限荷载;总位移量不低于40mm,本级荷载加上后24小时未能稳定,加载也可停止,选取比停止时荷载低一级的荷载定为极限荷载;在巨粒土、密实砂类土、坚硬粘质土中,总下沉量低于40mm,然而荷载已超过设计荷载×设计规定的安全系数,加载也可停止,选取此时的荷载定为极限荷载;有时候确定极限荷载较为困难,通常绘制荷载―沉降曲线,即Q―S曲线进行确定。
4、卸载桩需要按照分级实行,每级卸载量为两个加载级的荷载值,每级荷载卸载后,需要观测桩顶的回弹量,其观测办法和沉降一样,等到回弹稳定之后,再进行卸载下一级荷载,回弹稳定标准和下沉稳定标准也一样,卸载至零后,在开始的30分钟内,每隔15分进行一次观测,此后最少于2小时内每隔30分实行一次观测。
5、所有试验数据需要按照附表及时进行填写,对于成桩及试验当中出现的异常状况需要加以补充说明,绘制静压试验曲线并且编写试验报告。
6、依据沉降随荷载变化的特征确定,对陡降型Q~S曲线,选取其发生明显陡降的起点作为对应的荷载值;对缓变型Q~S曲线可依据沉降量来确定,适宜选取s为40至50mm作为对应的荷载。若判定桩的竖向抗压承载力没有达到极限时,桩的竖向抗压极限承载力需要选取最大试验荷载值。
三、试验研究结果
单桩静载试验记录:
试验检测结果:
静压试验Q-S曲线图:
关键词:精装修 优点 施工管理
中图分类号: TU71 文献标识码: A 文章编号:
一、 概况
精装修楼盘,顾名思义,就是房产在交付与客户时,已完成内部的所有硬装修。如完成了吊顶、墙面涂料或墙纸、地面地板或地砖、门扇、洁具、淋浴房或浴缸、窗帘、固定家俱、整体橱柜、床及床头柜、沙发、电视柜,空调、灯具,开关插座等等。客户入住时,仅需要配备部分家用电器(视开发商开发楼盘的定位而定,有些精装修楼盘开发商配有家用电器)和日常的生活用品如:床上用品、洗涤用品、办公用品等等即可入住。也就是我们常听说的拎着皮箱住新房,省去了二次装修的麻烦,利弊如下表:
二、 精装修的优点分析
和传统的毛坯房相比,精装修楼盘的优势是毛坯房所不能比拟的,主要体现在以下几个方面。
(一)节约资源
精装修楼盘通常工程量大,施工区域广,可以充分发挥大工程的特点,相比家庭装修,能节约材料、能源。比如个人装修,完成工后多下来的边角脚或小半桶没漆可能就配不上用场,造成资源浪费。
(二)质量可靠
精装修楼盘的大批量材料采购,开发商大都会对主要材料进行招投标。招投标即是一种优胜劣汰的过程,这对规范市场,促进生产企业改进产品的质量,同时集中进行装修往往是品牌装修企业进行装修,开发商也有专业人员对质量进行监督和指导,让工程质量得到充分保障。
(三)周期短
假若一个大型楼盘交付后,由各家各户自己装修,那整个小区或建筑全部装修完成可能需要3~5年的时间,甚至更长。而统一精装修,施工工期将会控制在短短4~6个月,大大节约了工期,还减少了家庭装修对业主的影响。
(三)方便业主
业主收楼后,只要带齐相关日用品和必备的生活用品即可入住,省去装修期间买材料、监督装修质量等过程,节约了装修时间。同时,减少了邻居之间因为装修影响带来的噪音等互相打扰。
三、 精装修施工管理分析
(一)装饰材料的明确和选购
精装修楼盘的装修工程量庞大,装修材料和设备种类多。如地板、石材、涂料、墙布、地砖、墙砖、抛光砖、淋浴房、座便器,龙头、台盆、整体橱柜、防盗门、门锁、卫浴五金挂件、工程五金、玻璃幕墙、电梯、空调、冰箱、新风、热水器、浴霸、灯具、开关面板等等。为了保证这些主要材料的品质,通常开发商都会对上述材料采取甲供或甲定乙供的方式采购。目前装饰建筑市场上同一种材料都有十几家甚至几十家竞争单位,要从这么多单位中挑选出一家合适的品牌,这是一项繁重的工作,样板选定后,作为最后的施工材料验收依据。
(二)严格把控进场材料
1、设计封样的材料现场必须留存,以便比对进场的材料是否满足设计效果要求;
2、进场材料必须提供合格证、检测报告等资料存档,所有材料必须满足设计要求、质量要求、国家相应的环保要求等等,并且现场项目部及监理检验合格后方能进行施工,否则必须退场,如:(1)隐蔽工程内的电线、穿线管、上下水管必须满足强制性规范,建议售楼处等公共空间强电穿线管采用镀锌管而非PVC 线管;(2)基层用大芯板、密度板等设计没有明确品牌要求的材料,必须满足质量及环保要求,大芯板甲醛释放量不得低于E1 环保标准;(3)面层材料,如饰面板、墙地砖、石材、地毯、壁纸等须于设计封样材料品牌、型号、颜色、纹路等一致方可使用;(4)强弱电等安装工程所用的设备,开关、插座面板等须符合设计要求的品牌和型号;
(三)施工过程中的质量和进度控制
精装修的装饰装修工程的施工质量对整个项目能否顺利竣工验收、交付使用起至关重要的影响,而且对交付的的正常使用和维保至关重要。
以工程户内卫生间面积小的项目为例,为充分的挖掘同部使用空间,卫生间墙砖均采用亚细亚专用粘结剂铺贴。同时也加强了粘结强度,减少了墙砖空鼓的发生率;若室内分隔墙均为加气混凝土砌块,孔隙率大,强度低。为了能让卫生间台盆柜钢架与墙体可靠连接、固定,采用对穿螺栓的方式,穿墙固定;室内、走廊等纸面石膏板吊顶与墙面交界处,为了保证吊顶与墙面交界处开裂的影响降到最小,采用阴角留设10*10mm的凹缝处理;为了解决大面积木饰面板贴在细木工板上的平整度达不到高的标准,采用进口十二厘板作为背景墙的基层板,这样既不影响强度,同是又提高了大面积木饰面在灯光下的平整性。为了保证卫生间防水处理达到100%的合格,采用了卫生间墙地面满做防水处理,同时在各阴角处,管道凸处增设两道玻纤布,卫生间地面闭水试验则采取48小时盛水试验,不漏水后方可进行下道工序施工;电动窗帘因为在动作时会产生一定的振动,所以地窗帘箱的顶板上,采用了双层18细木工板;为了保证吊顶的美观,设备检修的方便,所有的吊顶检修孔均为成品的铝合金边框检修孔等。
总之,精装修施工质量的控制贯穿整个施工过程,每个细节都要认真妥善的研究,需要管理人员不断的在装修过程中严格要求,并不断的积累经验。
在进度控制方面,在工程施工前,管理人员要做周密的总体施工进度计划和材料进场计划,并将计划分解到相关的单位。根据总施工进度计划,再制定月、周进度计划,并制定相应的落实措施和手段。施工开始后,要做好每一道工序的交接,做到上到工序验收不通过,下一道工序不施工原则,施工完成后,应做好施工的成品保护工作。
(四)面饰工程施工
面饰工程所用材料种类繁多,都需要同设计封样材料一致,并且在进场由施工方、建设方、监理方等确认无误方可使用,以下为部分材料的注意事项:
墙、地砖的品牌、规格型号,同一空间应该用同一批次的砖;天然石材需要编号进场,以防出现色差过大、纹路混乱的显现,浅色石材必须六面做封闭处理,石材见光面都应该处理成同种表面效果;铺装施工之前必须进行材料的预排和现场放线;木地板的铺装需按照设计要求和木地板的施工标准做基层,特别是复合地板的防潮层必须要做,地板铺装方向应该顺着阳光进来的方向进行;玻璃的安装需要有足够的措施确保使用安全;壁纸饰面的基层必须先要抹灰并打磨平整后再由专业的壁纸施工单位施工,壁纸的接口不得明显,纹路要对的上,有开关及插座的墙面需要先行将面板取下,待壁纸贴完后再安装;墙面阴阳角要平直,墙面平整度符合验收规范。
(五)全方位跟踪监控施工质量
要及时对正在施工的部位及工序进行定时检查或不定期抽查,发现问题及时处理。现场进行质量检查的方法有多种,归纳起来主要有:目测法、实测法和试验法三种。
“目测法”就是采取“看、摸、敲、照”来进行质量检查的方法,其中“看”就是根据质量标准进行外观目测,如内墙砖大面及阴阳角是否平直,地面是否光洁平整,施工工序是否合理,工人操作是否正确等“ 摸”就是进行手感检查,如涂料有无掉粉,水泥墙地面有无起砂等,均可通过手摸鉴别。“敲”就是运用检测工具进行音感检查,通过声音的虚实、清脆与沉闷来判断装修质量;“照”就是通过难以看到或光线较暗的部位,用镜子或灯光照射进行检查。“ 实测法”就是通过使用有关检测仪器,用现场实测的数据与有关规范数据相对照来进行质量检查的方法。
“试验法”就是通过采取实验检验手段来进行质量检查的方法。
四、 结束语
标准化精装修施工将成为我国未来建筑工程的发展趋势,作为精装修市场的从业人员必须不断总结管理经验,解决施工过程管理不足和技术难点,使施工流程简化,提高产品的质量和效率,加快房地产建筑市场工业化的步伐。
参考文献:
[1]张綺曼、郑曙旸,室内设计经典集,中国建筑工业出版社,1994.
[2]潇琦,全装修精装修后精装哪种将成为住宅开发的宠儿[J],观察,2007,(7)
[3]曹海峰,浅谈精装修住宅[J],消费导刊. 2007,(7)
主持人:请问谢熠先生,您如何理解医院室内建筑装饰设计的内涵?
谢 熠:室内建筑装饰设计是在原建筑方案的基础上引进深化设计,以满足使用功能要求为前提,使得流程合理、功能运行高效有序,使现代科技同文化艺术结合,使高超医疗技术同情感相融合,通过独具匠心的创意,利用光、影、色的精心组合来影响室内氛围和人们的心理情绪,塑造一个健康的医疗环境。
主持人:请问谢熠先生,人性化的医疗环境设计理念是什么?
谢 熠:医院建筑装饰就是重塑这一特殊公共建筑的亲和空间,体现以人为本,以病人为中心,以医护人员工作环境为主要因素。一个人从出生那天起就和医院息息相关,一生的生、老、病、死都发生在那里,要提高生命的质量,享受人生,医院的作用就更为显得重要。因此,设计理念中在满足医技功能的前提下,要充分考虑到患者的心理因素,表现室内环境的亲和性,舒适方便,消除患者的压抑和恐惧感,创造一个健康的医疗环境,以利患者康复。
主持人:请问谢熠先生,您如何理解个性化的医疗功能空间设计?
谢 熠:主要表现在三个方面,即:满足现代化医疗设备设施的环境要求、符合先进的和迅速发展的医技功能需求、适应这一特殊群体喜怒哀乐、悲欢离合的医疗环境的重塑。因此,对于集医疗、教学、科研为中心的现代化医院,装饰应从建筑学、社会学、管理学、经济学、信息科学与人体学等诸多方面着手,营造室内环境和气氛。
主持人:请问谢熠先生,对特殊部位的装饰设计有什么要求?
谢 熠:主要指手术室、重症监护病房(icu。micu)及各类实验室、检验室等。其中手术室我国也早已颁布建筑标准,这是医院的重要部份。它的装饰设计要点就是严格按照规范要求,极大地满足医疗功能要求,并达到各种设备设施的技术要求,使饰面服从设施,服从医疗功能需求。
关键词:高层建筑;大管径;空调水管道;施工;倒装法
中图分类号:TU758.15 文献标识码:B 文章编号:1674-3954(2013)21-0039-02
引言
对于超高层建筑的管井内大型空调立管安装一般有“倒装法”和“顺装法”两类方法可供选择考虑,结合楼层高度采取分段实施。目前,随着科学技术的发展与进步,我国采用较多的为倒装法。对于超高层建筑,考虑卷扬机容绳量和立管长度的问题,采取“分段倒装法”的方法,对空调水管道进行分段,分段的位置选择在有管井预留口的楼层。根据平面图和水井大样图,结合现场实际情况,对于超高层建筑,采取“倒装法”的方法进行超高层管井空调立管吊装作业更利于空调水管道的施工。
1 工程概况
某广场项目是一座集机电智能化的大型建筑,是完全按照国际化标准建设的现代化综合性写字楼广场,位于广州珠江新城。建筑面积159717m2,地下室5层,地上59层,总高度达到了302.7m。工程施工的空间狭小,安装难度较大。
2 超高层建筑管井内大管径空调水管道施工方法的选择
由于大管径垂直管道如采用顺装法施工,即管道从低往高逐节安装,管道的焊接操作位置不固定,管道竖井位置小焊接位置受限,顺装法施工,管道在管井里需要频繁地吊运,消耗时间较多。楼层高度小管道焊口过多等条件的限制,从而增加了安装难度及安装质量控制的难度。
倒装法比顺装法所需管井空间较小,其原理为管道从高位向低位安装,管道连接的所有焊口在一个固定的位置焊接,每焊接好一节管道后,管道向上提起,在其下部安装下一节管道,直到整个垂直管道安装完毕。而倒装法是在焊接好一节管道后整根管道再往上提,管道吊运次数与倒装法一样,但是吊运路程和所需时间较少,图1则为倒装法的施工原理示意图。
3 超高层建筑管井内大管径空调水管道的施工技术
3.1 水管道的焊接
空调水及冷却水管道主管道连接方式为焊接法兰连接。对于一些其超高层建筑管的井内下水管道,因管道管径小、自重轻,可不焊接250×80×10的钢板,只焊接两块挡板50×50×10,采用缠绕钢丝绳的方式,结合倒链、缆风绳进行吊装。为保证焊接质量,对管道壁厚大于等于4mm的管道焊接时,焊缝部位必须开坡口,具体的吊点大样图如图2所示。
在对管道支架进行制作时可采用槽钢。吊装时将葫芦挂在设于上层管井、洞口部位的槽钢横担上,采用两根槽钢对焊而成的支架构件,利用倒链调整位置,到位后对口焊接即可。下端拴系在焊接于管道法兰下方捌,绑扎牢靠后拽动链,其对焊部位采用断焊拼装,焊缝长度为50mm,间距为100mm。其它部位必须满焊,也可以提升到位后固定到管道支架上即可吊装时小卷扬机的钢丝绳。焊肉高度不小于薄件厚度此吊点可用于吊管,也可作为管口对接时的码板,通过卸扣与绑扎在管道上的钢丝绳连接,使管口对接质量提高,如图3所示的则是其绑扎方式。
3.2 水管道的施工顺序
第一根管的吊装用管井顶部的卷扬机做牵引。吊装时先将卡环穿入吊装环然后缓慢启动卷扬机,使管道缓慢竖直,避免钢丝绳和管道的剧烈晃动,此时需仔细观察洞口是否与钢丝绳接触,及时人工校正,防止损坏钢丝绳。管道从水平状态道垂直状态需要有防撞措施:一般在管子的侧后配有足够的人力拉缆绳以防管道碰撞管井内壁。管道竖直后,进行试吊作业,具体为:开动卷扬机,将管道起吊至下部悬空距地面300mm左右,停止提升,再次仔细检查各滑轮、钢丝绳、卷扬机、吊点及横梁等部位,确认无故障后方可正式吊装。正式吊装必须缓慢起吊,起吊速度不得过快,吊装时上面各层选几个预留口,设人看护,其余预留口都须封闭,在管道上口穿越洞口时根据情况及时调整管道位置,防止管道与管井周边的混凝土、套管发生磕碰。每一次提升的高度应该是下一段管道的长度加上300mm。
第一根管停止摆动后再进行第二根管的起吊;第二根管的吊装采用设置在上一楼层的卷扬机做牵引,设置三个葫芦倒链作辅助工作。
利用两个倒链将管道吊装成竖直状态,之后用第三个倒链接替小卷扬机,此时,小卷扬机不受力,整根管道的重量由三个倒链承受。利用三个倒链将调整到上一段管道的管道正下方,保持竖直状态,临时固定在钢板上。上一段管道缓缓落下进行管道对接。到位后,错边量太大的,调整倒链长度,但是要保持管道的竖直状态;错边量小,则可用撬棍、钢楔子等工具找正管口,使管道竖直,无错边。检查对口合格后临时点焊,点焊部位应对称且不少于3处,每处长度不小于30mm。点焊完毕后应进行垂直度检验,检验方法利用钢丝线坠检测钢管外壁和线坠的距离,每次检查点不应少于四个,垂直度符合要求后方可进行焊接,所有焊口均在一层进行焊接。
依上述步骤,完成其余管道的吊装和焊接。
采用分段法倒装立管,同一立管的遵循先上后下的原则。为保证上下分段管道同一轴心,倒装下分段管道时,钢丝绳从上分段管道内穿过。垂直管所有支架安装完毕后才能拆除吊装的钢丝绳。
4 安全注意事项
(1)操作吊装机具的人员必须为具有起重与吊装上岗证的起重工,吊装过程所有参与人员须严格服从现场指挥,严禁私自做主,严禁无证上岗。焊工必须持证上岗;
(2)管道吊装前及吊装过程中应经常检查吊装机具的状况。每次吊装前检查钢丝绳是否损坏,如有问题必须立即停止作业进行更换。吊装用钢丝绳必须完好,无破损、断丝、抽芯等现象;
(3)现场巡视人员及各层看护人员发现问题及时向现场指挥报告,及时处理。管道吊装、安装及焊接的整个过程中,管道竖井下方不得站人,应采用具有危险标示的隔离带进行隔离;
(4)钢丝绳与管道的绑扎拴系必须由专业起重工操作,管道焊接时,竖井下方不得有易燃物品。且绑扎必须结实牢靠,绑扎完毕后,仔细检查,发现问题必须及时、彻底处理,不得抱侥幸心理;
(5)吊装前应统一吊装指挥信号、旗语。中断施工时,应封闭管井门,锁好卷扬机的电箱。起重过程中应服从指挥,步调一致,以防因误操作而造成事故。
5 结束语
总的来说,由于本工程是建筑高度较高的地标性建筑,在此项目中采用先进的设计理念和技术也具有典型的意义。考虑到管路系统的焊接、密封、成本及可靠性等问题,需要对施工方法方进行不断地改进。为了保证项目的安全性,高承压的水系统方案是更为经济合理的。
在末端设备的选择上,均选用组合式空气处理机组。在施工工程上,泵组及板换设置数量少,运行管理简单,运行能耗低,供冷效率高,需要设置于专用的空调机房内,以避免不必要的意外产生。
参考文献
[1]刘天川,超高层建筑空调设计[M],北京:中国建筑工业出版社,2004
[2]沈恭,等,上海八十年代高层建筑设备设计与安装[M],上海:上海科学普及出版社,1994
[3]陆耀庆,等,实用供热空调设计手册(第二版)(下册)[M],北京:中国建筑工业出版社,2008
[4]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中华人民共和国建设部,公共建筑节能设计标准[S],北京:中国计划出版社,2005
关键词:高层建筑;静压预应力管桩;施工技术
静压桩施工具有低噪声、无震动、污染小、施工快等特点,随着建筑业的蓬勃发展,预应力管桩由原来的低压桩力、小规格管桩发展到目前高强度、高压桩力、大规格的管桩,静压管桩的应用更为广泛,特别是在大中型城市高层建筑工程中得到普遍应用。目前管桩直径一般为300mm、400mm、500mm、600mm, 壁厚为70mm、95mm、100mm、105mm、125mm,类型为A 型(抗压)、AB(抗拔)型,桩身混凝土强度多采用C80,桩长一般为8m-12m,5m-7m短桩根据需要向厂家订货。桩尖形式主要有封口型及开口型,其中封口型又分为十字型及圆锥型,不同的桩尖适用于不同的地质情况。
1 工程概况
某办公楼地下室14686.719m2,建筑物为1栋12层办公楼、地下室一层,建筑高度46.5m,办公楼呈矩形,高12层,地下室一层,桩基工程采用PHC-500A(100)预应力管桩;桩体混凝土强度C80;单桩竖向承载力特征值1600KN。桩长及嵌入强风化泥质粉砂岩的深度0.5m:有效桩长10~20m。
2 高层建筑静压预应力管桩施工技术
1、材料进场。对于预应力高强混凝土管桩质量,着重检查混凝土抗压强度是否达到设计要求。管桩的外观如是否存在表面裂缝、桩端面的平整度、桩身的弯曲度、壁厚、桩外径等指标也均应符合标准和规范要求。要认真检查进场管桩的产品质量保证书、合格证、检测报告等是否齐全和符合要求。
2、运输、堆放和起吊。预应力高强混凝土管桩在运输和堆放时,应考虑自重和支点设置变化可能在桩体内产生影响桩身质量的大小不等的内力。要求堆放管桩的场地必须平整、坚实,并应有排水措施;底层管桩均应按设计要求设置垫木,并挡以楔形木防止滚动。管桩堆放层数应符合设计要求,严禁层间垫木上下错位设置。管桩应按计划分批进场,分类堆放,并应结合施工总平面图和打桩顺序,在不影响桩机行走情况下,尽量靠近打桩区域堆放,以避免二次盘桩等。
3、压桩机械选择。压桩机的选型一般按1.2倍-1.5倍管桩极限承载力取值,静压桩机采用抱压式,桩机的夹具选择长夹具,保证夹桩时,桩身侧压应力较小,且更易控制桩的垂直度。压桩速度为1.8m/min。桩机的压力仪表按规定送检,以确保夹桩及压力控制准确。送桩杆的长度根据压桩机和送桩长度确定,应考虑施工中有超深送桩,送桩一般宜按理论送桩长度加3m。选用10m和12m送桩杆。
4、压桩施工工艺。在所有的桩施压过程中,第一节桩的压桩质量是整个压桩质量得以保证的前提,在第一节桩的定位和垂直度上都要做严格的控制。一是施压时,应先依据桩机的调平机台进行调平,然后在桩机的正面和侧面设立经纬仪,时刻监视下桩过程的垂直度,严格保证桩身的垂直度在允许的范围之内。当下压过程中一旦发现桩身的垂直度过大,则一定要回出已经压入的部分,同时根据经纬仪来调节整台机的水平度,从而保证桩身的垂直度,这时我们要对水平仪的调节数值进行记录作为下次的调平工作的修正值,再重新进行压入,在压入时要时刻观察压桩时的桩身和压力情况,一旦出现不垂直或偏移的情况应及时分析原因、解决问题,在确保压入正确的情况下,才可以实行连续的压入;二是在桩体进入到强风化岩面时由于岩面的不稳定性,管桩压入结束后会出现桩长不一致的情况,这时要把露在外面的管桩进行截除,并保证截除的管桩在地下30cm-50cm以下,这样就可以避免桩机的走动不会对管桩造成损坏。在压桩的施压过程中,现场的压桩测量员要全程地进行桩体的测点测量,从而严格确保桩体垂直度;三是在施工过程中遇到特殊情况时,比如承受的压力值比预算的小并且下沉;桩身的混凝土不坚固、松散、出现裂痕;桩身位置发生变化,桩周出现积水;地面发生变化,邻桩的位置也不稳定,施工人员应立即停止压桩,要在第一时间与设计、监理以及相关人员进行实地考察,研究分析其原因,并采取相应的应急措施。
5、注意事项。一是若采用焊接法接桩时,须分层均匀地将套箍对焊的焊缝填满,为加快施工速度,减少接桩时间,可设2-3名焊工同时施焊,焊毕停约8min即可进行沉桩;二是为减少静力压桩的挤土效应,应采取如下措施:设置袋装砂井或塑料排水板,以消除部分超孔隙水压力,减少挤土现象。袋装砂井直径一般为70mm-80mm,间距lm-1.5m,深度10m-12m。塑料排水板的深度、间距与袋装砂井相同。
3 质量控制
1、加强管桩的进场检查验收工作。管桩使用前应进行全数的外观检查(桩身裂缝、端板的外观)。管桩的吊运应轻吊轻放,避免剧烈碰撞,进场的管桩应分类(长、短)堆放整齐,垫木宜用耐压的枕木,不得用有棱角的金属构件替代。管桩堆放超过2层时,应用吊机取桩,严禁拖桩。当堆放管桩不超过2层时,可拖拉取桩,但拖地端应用废轮胎等弹性材料保护。
2、压桩施工过程中,应对周围建筑物的变形进行监控,并做好记录。
3、对群桩承台压桩时,应考虑挤土效应。主楼群桩设计为开口式桩尖,土方开挖后检查桩芯内挤土约为桩长的1/3,抵消了部分挤土地效应。采取了合理的压桩顺序,由中心向外施压。土方开挖时采取了由四周分层均匀开挖,桩间较密的土方采用小型反铲开挖,则土层中的挤土应力被均匀地释放。
4、管桩与承台间的连接是靠管桩顶部的桩芯内填钢筋混凝土,锚筋伸入承台内。管桩顶部内壁与桩芯混凝土之间为摩擦力作用。压桩后的留孔宜用小木板进行覆盖,以免桩机行走或土方开挖时土石落入管芯内,造成以后清理困难。
5、终压值的控制:终压值由设计确定,一般摩擦桩以桩长为控制条件:第一,大于21m的端承摩擦桩以桩长为主,终压对照;第二,对于14m-21m长的桩,密实砂土持力层时,应以终压力达1.8 倍-2倍的设计荷载为终压控制条件,稳压不少于3 次,每次1min;第三,对于长度小于14m桩,粘土持力层时,应以终压力为终压控制条件;宜连续多次复压,特别是对桩长小于8m短桩,连续复压的次数应适当增加。
4 结束语
通过以上叙述能够看出,静压预应力管桩具有穿透能力强、施工便捷、质量保障好、强度高、噪音小和成本低等综合优点,被广泛的应用到高层建筑施工和设计中得到,静压预应力管桩施工的过程、施工的工艺对于高层建筑施工质量有着重要的基础性作用。为了提高高层建筑静压预应力管桩施工技术,应该在静压预应力管桩施工环节的基础上,重点控制好静压预应力管桩的技术环节,以便提高高层建筑施工的稳定性和安全性,整体提升建筑施工企业的技术水平。
参考文献
[1]张娜;锚杆静压高强预应力管桩法在既有建筑地基基础加固中的应用[J];中国西部科技;2011
[2]林高翔;锚杆静压高强预应力管桩在建筑桩基工程加固处理中的分析应用[J];中外建筑;2011
关键词:大直径;钻孔灌注桩;工程实例;质量控制
Abstract: Large diameter bored pile is the important construction technology in tall buildings or structures construction. In this paper, through the engineering examples, introduces the supervision unit how to through effective supervision method supervise large diameter bored piles construction process, the construction process with strict control can ensure the construction quality of pile foundation.
Key words: large diameter bored pile; engineering; quality control
中图分类号:TU712 文献标识码:B 文章编号:
0引言
目前,在高大建筑物或构筑物的建设中,大直径桩钻孔灌注桩由于其较高的单桩承载力得到了广泛应用。但在实际操作过程中,由于受地质环境恶劣,土体特性如土层物理力学指标等存在较大差异,以及施工工艺等因素的影响,如处置失当,极易导致桩位偏位、缩径、坍孔、桩身质量等问题的出现。因此,加强地勘资料的审查,采用科学、恰当的施工参数与施工工艺,控制大直径钻孔灌注桩的施工质量。本文联系春江花月三期潇湘苑桩径φ800工程实际,就上述问题作一些简单探讨。
1 主要监理依据
设计图纸及相关图集、规范、规定;相关合同及有效附件;当地主管部门的文件、规定和指导意见。
2施工准备阶段的监理工作
2.1加强学习,总结以往经验
研究工程地质勘察报告、桩基施工图、弄清设计要求;收集周边工地的打桩资料,并进行风险分析;熟悉相关图集、标准及验收规程。
2.2审定施工组织设计;
2.2.1施工平面图:标明桩位、编号、施工顺序、水电线路和临时设施的位置;采用泥浆护壁成孔时,应标明泥浆制备设施及其循环系统;
2.2.2 确定成孔机械、配套设备以及合理施工工艺的有关资料;
2.3 查验承包单位的测量放线成果
依据规划部门提供的基准标高及控制桩,由承包商根据桩位图确定桩位的基准控制轴线;完成轴线定位后,填报《施工测量报验单》,报项目监理部审查,项目监理部应进行必要的内业及外业复核,签署监理复查意见。经复查的控制轴线和高程点应妥善保护,施工中经常复测。
2.4进场原材料的检查验收
2.4.1钢筋
钢筋进场后,及时检查其出厂质量证明书,核对每件的包装、外观质量(锈蚀、弯曲)、力学性能等,并会同按批抽样,如对该批材料质量有怀疑的,则进行平行检测。
2.4.2商品混凝土质量控制
混凝土进场后检查配合比报告,并对其坍落度等进行检测,坍落度宜为16~22cm,同时见证随机做试块组。
2.5检查进场的主要施工设备
对进场的钻机、电焊机、测量仪器等审查,是否符合投标文件要求,性能是否完好。
3 施工阶段监理工作的控制要点及目标值
3.1钻孔桩施工工序流程如下图
3.2桩位的测量定位
根据控制轴线和高程控制点,对承包单位的测量放线进行复测,签署监理意见;桩位的放线偏差,群桩应控制在20mm内,单排桩应控制在10mm内。
3.3护筒的埋设
护筒起桩孔定位和保护孔口的作用,用4—8mm钢板卷制,其内径应大于钻头直径100mm,上部宜开设1—2个溢浆孔。控制要点:
3.3.1测定桩中心线,以桩中心线为准,开挖筒坑,筒坑深度应低于筒底50cm,然后置护筒于坑内,挂线定位,保证护筒中心与桩中心重合,允许偏差控制在50mm。
3.3.2护筒底及周围用粘土分层夯实。护筒顶面应高于地下水位标高2m以上,在整个施工期间护筒应保证垂直,不得翻浆、漏水和下沉。
3.4 桩机就位
护筒埋设经验收合格后,桩机方可就位;主要应检查桩架水平,采用水平尺两个正交方向测量;磨盘中心与桩位对中,采用线锤、经纬仪测量,使钻机顶部的起吊滑轮、转盘和桩孔中心三者位于同一铅垂线上,偏差小于2cm。钻机就位后要求水平、稳固。
3.5泥浆制备
制备的泥浆,其比重、粘度、含砂率、PH值等性能应符合要求。
3.6成孔
3.6.1工程桩施工前宜进行试成孔,数量不得少于2个,以核对地质资料,检验所选用的设备、机具、施工工艺参数以及技术要求是否适宜。
3.6.2 监理单位在检查桩位定位、桩机就位符合要求后,签署《开孔通知书》。
3.6.3 成孔施工应一次不间断地完成,不得无故停钻,施工过程应做好施工原始记录。
3.6.4 多台钻机同时施工,相邻钻机间的距离不宜太近,以免互相干扰,在混凝土灌注完毕的桩旁成孔施工,其安全距离不应小于4d,或时间间隔不应小于36h。
3.6.5 从开孔起,就需要在孔内泥浆护壁,根据本工程的地质条件,正循环钻进时,泥浆的相对密度以1.3左右为好。现场可采用振动筛旋流泵将废弃泥浆分离后重复使用。
3.7 清孔
4.7.1清孔应分二次进行。第一次清孔在成孔完毕后进行;第二次清孔在下放钢筋笼和混凝土导管安装完毕后进行。
4.7.2清孔过程中应测定泥浆指标,清孔后的泥浆相对密度应小于1.2。清孔结束时应测定孔底沉淤,孔底沉淤厚度应符合设计规定小于5cm(孔底沉淤厚度采用测锤的标准水文测绳测定)。
4.7.3清孔结束后孔内应保持水头高度,并应在30min内灌注混凝土。若超过30min,灌注混凝土前应重新测定孔底沉淤厚度,若超过规定的沉淤厚度应重新清孔直至符合要求。
3.8 钢筋笼的制作及安装
3.8.1钢筋笼宜分段制作,钢筋笼制作前,应将钢筋拉直,清除钢筋表面污垢锈蚀,准确控制下料长度,钢筋定位箍采用环形模制作。
3.8.2钢筋笼应经验收合格后方可安装,验收内容:钢筋规格、数量、箍筋间距、相临钢筋的错位距离、保护层垫块。钢筋笼安装应符合设计要求,其深度允许偏差为±100mm。安装正确后应将钢筋笼吊筋固定,避免灌注混凝土时钢筋笼上浮。
3.9 水下混凝土灌注
3.9.1水下混凝土要求
混凝土应具有良好的和易性和流动性,坍落度损失应能满足灌注要求。
3.9.2 混凝土灌注
(1)混凝土灌注是确保成桩质量的关键工序,单桩混凝土灌注时间不宜超过8h,而且应连续浇注。
(2)混凝土的充盈系数不得小于1.1,也不宜大于1.3。
(3)混凝土浇注导管要检查外观是否有凹陷、变形,管身与接头处是否漏水,整根导管顶部与漏斗连接,并放置好隔水栓。导管底部应距孔底30cm。
(4)混凝土初灌量应能保证混凝土灌入后使导管埋入混凝土深度为不少于1.0m,导管内混凝土和管外泥浆柱压力平衡。
(5)混凝土灌注过程中导管应始终埋在混凝土中,且不少于2m,导管应勤提勤拆,一次提管拆管不得超过6m,当混凝土灌注达到规定标高时,应经测定符合后方可停止灌注。
(6)控制混凝土实际(设计)加灌高度,以保证桩头混凝土质量符合设计要求。
3.9.3 混凝土的质量检查
(1)塌落度测定:单桩混凝土量小于25m3,每根桩应测定2次,单桩混凝土量大于25m3,每根桩应测定3次。
(2)试块数量一根桩不少于1组(3块),试块取样应在现场浇注点上进行,监理人员进行旁站见证。试块应有编号,试块试验及试验结果应符合国家规范的要求。
事后控制
施工结束后,应检查桩体强度、平均直径、桩身中心位置、状体质量及承载力等。同时包括整理收集各类报审表,隐蔽工程验收报审表,检验批质量验收记录表,本分部工程验收表,各分项工程的验收表等。整理监理过程中形成的各类资料,如旁站记录、各种检测报告、监理细则、监理工作联系单等。
5 结束语
在大直径钻孔灌注桩施工过程中,影响其质量的因素很多,应根据工程具体情况,列出主要控制点,在实施时加以控制。所以监理单位应严格要求施工单位按施工技术规范进行施工,按工序进行质量控制,坚持每道工序实施检查验收许可制,确保大直径混凝土灌注桩质量达到要求。
参考文献:
[1]《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002.
关健词:灌注桩;质量问题;处理措施
通过对某工程施工中出现的冲孔灌注桩质量问题的分析,介绍了一些冲孔灌注桩质量问题的处理方法。无论在何种地质条件下,冲孔灌注桩技术都有极强的适应性,由于设备简易,操作方便,占地小,承载力大,因此被广泛应用。冲孔灌注桩是一种地下成桩工艺,这就使得施工中不能进行观察,在成桩后自然也无法实施开挖验收。所以在工程施工中如果出现任何一个问题,就会对整个工程造成影响,不但会降低工程质量和进度,还会造成巨大的经济损失,甚至形成不良的社会影响。本文通过某工程项目的一些具体施工情况介绍,总结出冲孔灌注桩在施工过程出现缩颈、塌孔及断桩的质量问题的形成原因,并有针对性地提出处理方法和解决措施,以供同行参考。
1 工程概况及施工情况
1.1 工程概况
笔者负责某项目的施工管理工作,该工程施工工期紧,为了确保工期和工程质量,在施工前编制好专项施工方案,做好技术交底工作。该工程的基础设计类型为桩基础,桩长范围为15m~45 m,桩径为0.9m、1.2m,桩基根数共560根,混凝土采用C35水下,施工工艺采用冲孔灌注桩,入岩深度为入弱风化1.0m或中风化2.0m。地质情况为:杂填土、粉质粘土、中砂、淤泥、粉质粘土、凝灰熔岩残积粘性土、全风化凝灰熔岩、强风化凝灰熔岩、中风化凝灰熔岩、弱风化凝灰熔岩。
1.2 施工情况
1.2.1 该工程所在地地质情况较为复杂,通过施工前桩位超前钻探及地勘报告的资料显示,桩所遇到的地质情况不一:有的遇到岩层厚度达到4.2m,而且有斜坡岩;有的遇到小溶洞深度达到 15m左右;有的桩基底须有42m深才能达到设计要求的完整岩层,其中有2根桩位在原路基边坡上,该位置路基回填片石有7米深左右,冲孔桩在冲孔时,泥浆会渗漏,造浆困难,泥浆无法做到护壁的作用,故经常会塌孔,给施工带来了很大的难度,后经研究讨论决定采用边冲孔边下钢护筒的做法,且在施工的过程中要求不断往孔内添加澎润土及水,还每隔1小时监测泥浆比重、粘度等各项指标一次,泥浆比重控制在1.30左右,粘度控制在22s左右,这样保证孔内水头的压力及护壁,最终钢护筒下至穿越回填片石层下1.5米处,露出地面0.5米,累计长9米,这样保证了泥浆回填片石区域内不渗漏,孔内不塌孔及孔内的水头压力,经过各方的配合和努力,最终该桩以孔深为39.5米终孔,取得了良好效果。
1.2.2 在施工过程中要加强施工质量的管理工作,本工程在浇筑某号桩的过程中,某号桩孔深38米,在浇筑到地面往下4米左右时,由于工人的操作失误,提升太快,导致导管提升太高,脱离砼面层,后再插入砼继续浇筑,施工完成后待满足检测条件时,发现本桩在4.1米处出现断桩的现象,后由建设单位组织各相关单位开展某桩断桩的原因分析及处理意见,经会议一致决定同意采取接桩的方案,并要求施工单位编制专项施工方案,经有关个方签字,严格执行,并要求加强质量管理工作。经过开挖,凿除断桩以上的桩身砼,凿毛,焊接钢筋,浇筑砼(要求提高一标号砼)等的工序,后再进行复测,桩身质量合格,满足设计要求。
2 钻孔中常见问题
2.1 缩颈问题的原因及预防措施和处理方法
2.1.1 缩孔现象的原因
(1)地质原因,构筑物大多数的钻孔出现缩颈的部位一般在12米到18米之间,根据探测单位提供的岩土工程勘测报告,以及当时的取样可以看出,此地多为砂层及淤泥层;
(2)其中的钻孔放置的时间过长,由于某些原因的影响,钻机成孔后,并没有及时的进行灌注,泥浆自身的压力不能支撑土质收缩,以及溃流带来的压力,这样就会导致其中的缩颈问题;
(3)相邻的桩孔之间相互扰动,钻孔灌注桩是先成孔,然后在孔内成桩,周围的土向桩身运动,土体就会对桩身产生压力,也会造成缩颈问题。
(4) 地层承压水对桩周土侵蚀
2.1.2 预防措施和处理方法
(1)加大钻头,把原来的钻头加50mm,并且钻头在孔内不断地洗孔,扩大孔径,增加孔壁的稳定性,就算有很小的缩颈,就也可以基本符合原来的设计;
(2)加大泥浆的比重,这样就会增强泥浆对钻孔孔壁的支撑力,就会较少孔壁向内收缩的速度,进而缩小钻孔孔径的缩颈程度;
(3)摸清承压水的准确位置,在灌注前下入专门护筒进行止水封隔,成桩后经验桩发现缩颈,如位置较浅可开挖进行补求;如位置较,且缩颈严重,则应考虑补桩。
2.2 塌孔问题原因及预防措施和处理方法
2.2.1 塌孔问题原因
(1)地质条件也是造成塌孔的主要的原因,因为砂质土本来就松软,缺少一定的粘结力,安息角就很小,遇到雨后,安息角就会变得更小,所以在冲孔时,孔内就会发生塌孔,有的地质存在回填片石,泥浆无法储存在桩体内,从桩体内外流,水头压力不足,护壁容易坍塌,造成塌孔的现象;
(2)施工不当的原因,如在流砂、软液泥、破碎地层、松散沙层中钻进,进尺太快,或停在一处空转时间太长,冲孔速度太快等;
(3)在提升、下落钻头,遇到孤石、斜坡岩,下钢筋笼时碰撞孔壁,孔壁被扰动,这是就容易发生塌孔;
(4)护筒埋设不当护筒周围未用粘土填封紧密而漏水,或护筒埋设太浅;
(5)未及时向孔内加泥浆;或孔内泥浆面低于孔外水位;或孔内出现承压水低于静水压力;或泥浆的比重太小等;
(6)相邻孔间距过短且施工时间间隔较短而造成串孔。
2.2.2 塌孔的预防措施和处理方法
(1)钻机就位,用填料将废孔回填密实后,在孔位置安装钻机、就位,并使其保持平稳,不产生位移或不均匀下沉;有特殊情况下可利用加长钢护筒进行施工,施工过程中应保证护筒不发生移动,中心与桩中心一致,并使钢护筒穿越不良地质层;
(2)钻进中及时添加新鲜泥浆,使其高于孔外水位;遇流砂,松散土层等适当提高泥浆比重,不使进尺过快,或空转时间过长。轻度坍孔可加大泥浆密度和提高水位;严重坍孔可用粘土膏或澎润土投入待孔壁稳定后采用低速钻进(同时常备粘土或澎润土以防万一);
(3)提升、降落钻头和放钢筋笼时保持垂直上下,以避免碰撞孔壁;冲程的选用,当回填后片石的岩面倾斜较大时,钻头易摆动,撞击护筒或孔壁,造成偏孔或塌孔、卡钻等现象,这时先选用小冲程进行冲击,待将孔底的浮土、凸出部分凿平出现平台后,再加大冲程转入正常冲程。抛填片石与原地质的面层软硬不一,这样就给冲击、进尺造成困难,所以在施工过程中,为保持钻头平稳而正常的工作,在保持孔内水位不变的情况下,实时向孔内抛填片石,采用低冲程将抛填物填入松动地层,待岩石出现平稳后再调整冲程正常施工;
(4)护筒埋设时必须用粘土夯实,水中护筒的埋设深度应保证,且上部有固定措施;
(5)孔内水位应保持在孔旬水位 1.0m 以上,钻孔时应严密监测孔内水位,并保持有应急的设备;根据不同的地质情况,采用不同的钻进参数和泥浆参数;为起到很好的护壁作用,泥浆的性能指标控制在泥浆比重为1.1~1.35;粘度控制在18 s~22s;含砂率≤4%等;有时由于桩位处土质松动,钻孔时及终孔后严防漏浆现象的发生,发现问题找出原因及时处理;
(6)相邻孔施工时应符合规范要求;当坍孔发生较浅时,应用优质粘土回填至坍孔处 1.0m 以上,待自然沉实后再继续钻进;终孔验收合格后尽量缩短后续工序的作业时间及间隔时间。
2.3 断桩问题的原因及预防措施和处理方法:
2.3.1 断桩问题的原因
(1)因混凝土拌制质量较差,导致导管堵塞;
(2)初灌量不足或初灌量计算错误,导致无法埋住导管;
(3)混凝土顶面深度测量出错,或埋深计算错误,或操作不当,提升过猛,导致导管提升过高,底部脱离砼土层;
(4)导管接头不严密,或拔导管持时导管碰到钢筋笼后,导致接头松动,泥浆渗入;
(5)混凝土灌注不连续,中断时间过长,表层砼失去流动发生,而继续灌注的砼时,将有浮浆泥渣包裹覆盖表层,泥浆上浮导致堵管事故,形成断桩;
(6)出现堵管而未能及时排除造成断桩。
2.3.2 预防措施和处理方法
(1)混凝土严格按配合比拌制,经常测试坍落度;
(2)使用大初灌量,砼初灌量根据圆柱体积和混凝土与泥浆压力比进行计算出初灌量,充分利用初灌量的势能冲开残余孔底少许沉渣,保证首次埋管深度;
(3)加强施工人员的技术培训,在灌注前对各个作业环节认真检查,制订有效的预防措施,灌注中严格遵守操作规程,保证灌注作业连续紧凑。在灌注时要求反复细心探测砼面,认真、正确指导导管的提升。并且不间断量测混凝土顶面;灌注中,导管提升应匀速平稳,慢慢起升,确保导管的埋深符合要求;
(4)冲孔灌注桩在浇筑砼前,应对导管的严密性进行测试,合格后方可投入使用,并在导管吊放时应采取有效措施保证居中;
(5)开工前检查是否有备用发电机组、搅拌机和供水设备, 并保证商品混凝土供应及时,浇筑连续;
(6)出现堵管时应及时处理,确保砼连续浇筑,浇筑时应振捣密实,保证桩身质量。
3 结语
在冲孔灌注桩的施工中,由于施工的步骤比较多,而且施工桩体时大多在地下进行,检测质量也存在困难,这就对成桩的质量可能出现问题。为了确保成桩的质量和安全,就要严格监控施工质量,并采取积极的、有效的方法。处理冲孔桩事故的方法多种多样,而且有一定难度,即使积极的采取科学有效的补救方法进行处理,也会影响施工质量和进度。所以,必须保证每个工序都做到严格规范,确保冲孔桩施工按标准施工操作,必须制定科学的水下混凝土灌注程序,做好应急预案和防范措施,确保施工优质高效。
参考文献
[1] 辛炳坚.浅谈冲孔灌注桩质量控制[J].建材与装饰(中旬刊),2007(10).
关键词:建筑施工施工质量控制要点
前言
静力压桩施工法早在20世纪60年代在上海开始研究应用,到20世纪80年代,随着压桩机械的发展和环保意识的增强进一步得到推广,到到20世纪90年代,压桩机实现了系列化,既可施压预制方桩,也可施压预应力管桩,目前在全国许多城市得到了广泛应用。
一、某工程简介
某工程地上十五层,地下一层,建筑高度52.2m,建筑面积为16400m2,建筑结构类型:一类高层建筑,现浇框剪、框架结构。
本工程地质情况:①人工填土层平均厚4.4m;②冲积土层平均厚11m;③残积土层均厚6.5m;④基岩均厚23.1m,顶面埋深16.1-26.95m。
桩基工程安全等级为一级,其采用静压PHCΦ500mm预应力C80管桩,管壁厚125mm,单桩设计承载力: 抗拨1000KN,抗压2000KN。桩端持力层为基岩的全风化岩层,桩长为18至25m。桩顶设计标高为-6.5m,局部达-7.5m,工程桩总数213根。
二、静压桩施工过程
(一)施工准备
1、对施工场地要求:场地地耐力应不小于140KN/m2,坡度不宜大于1%。当桩机在上坡时,坡度应控制在10%左右,上坡时卸掉桩机配置。桩机最小工作半径:桩位中心距周边建筑物应大于1/2压桩机宽度+1.0m,且对建筑物应配备相应的保护措施。
2、管桩堆放和管桩进场前应有出厂合格证以及管桩的检验报告。堆放时应选择在坚实、平整的场地,以防不均匀沉降造成损桩,并采取可靠的防滚措施。
3、桩位测量定位根据基准点进行放样,将轴线控制点引出6至8m,做好测量控制网。
(二)压桩技术
1、桩机的就位:桩机移至桩位置,将桩机调平,使夹持器的中心对正桩位中心。
2、管桩的就位:当管桩下放至地面10cm处停车,夹持器把管桩夹紧,吊车的吊钩放松。夹桩的压力不大于5Mpa,并应逐次加压。管桩对中方法:将钢筋制成的Φ500mm的模具放置在地面上,模具的中心对桩位中心,而管桩周边与模具的周边对齐。
3、压桩
A、压好第1节桩是保证整根压桩质量的关键,定位和垂直度应严格控制,压入时,先应根据机上水平仪调平机台, 同时须在桩机的正面和侧面分别设经纬仪或吊线锤,监控下桩垂直度, 桩身垂直度偏差不宜大于0.5%,压桩速度不得大于2M/min。
B、合理的调节管节的长度,尽量避免在接桩过程中桩尖处于或临近硬持力层,管桩接头数不宜超过三个。
C、因为全风化岩面起伏的变化大,所以容易造成管桩终压后桩长不一,有砍桩与超送,露出地面的管桩应及时截桩,截至地面以下300至500mm,以免桩机行走时损坏管桩。
D、要求现场测量工作者对压桩过程进行全程测点测量。
E、在压桩过程中通常会遇到突况,如遇以下情况时应暂停压桩,并及时与监理、设计等有关人员研究处理:①桩身混凝土出现破碎及剥落现象;②压力值突然下降,沉降量突然增大现象;③桩身突然倾斜、跑位,桩周涌水现象;④地面明显隆起,邻桩上浮或位移过大现象;⑤按设计图上要求的桩长压桩,压桩力未达到设计值;⑥单桩承载力已满足设计值,压桩长度不能达到设计要求。
4、接桩
本工程的桩接头采用CO2体保护焊,依靠焊比和焊件之间产生电弧来熔化金属进行焊接,以CO2气体在电弧周围造成局部的保护层,以防止有害气体的侵入,保证焊接过程的稳定性,从而获得高质量的焊缝。
A、需接桩时,其入土部分桩段的桩头宜高出地面0.8~1.0m,便于接桩焊接操作,上下节桩段错位偏差不应大于2mm。
B、管桩对接前,上下端板表面应用铁刷子清刷干净,坡口处应刷至露出金属光泽。
C、管桩接桩一般为“U”形坡口,可采用JM-56型的Φ2焊丝。
D、焊接层数不得小于3层,内层焊渣必须清理干净后方能焊外层,焊缝应饱满连续。每道焊接接头必须超前引弧以免产生缺陷,根部必须焊透。
E、尽可能缩小接桩时间,焊好的桩接头应自然冷却后才可继续压桩,自然冷却时间不宜少于 8min,严禁用水冷却或焊好后立即施压。
5、送桩
本工程送桩长度为0.5~4.5m, 当桩顶压至接近地面需要送桩时, 应测量出桩垂直度并检查桩顶质量、合格后立即送桩。送桩器的中心与管桩中心线应吻合一致。
6、终压
正式压桩前,分别对不同的桩型进行试压桩,确定压桩的终压技术参数为:以压桩力为主要控制指标, 有效桩长为参考参数。当有效桩长小于20m时的终压值取18Mpa,当有效长小于15m时,取终压值19Mpa,满压不再贯入后复压3次,间隔5min,每次持荷10s,总沉降量不超过 10mm。
7、截桩
桩头截除采用锯桩器截断,禁用大锤敲击或强行扳拉截桩。桩顶标高偏差不得大于2cm。电动切割机通过螺栓连接固定在抱箍上,通过手柄,进行割桩工作,割桩时需加水,操作时需要换几个方向。
三、施工过程中质量控制要点分析
1、对管桩的进场检查验收工作进行严格把关。管桩的吊运应轻吊轻放、避免剧烈碰撞,进场的管桩应分类堆放整齐,垫木不可体用用有棱角的金属构件,应该用耐压的枕木。另外需要注意的是当堆放管桩的高度不超过两层时,可以拖拽取桩,但拖地端应采取相应的保护措施,如废轮胎等弹性材料进行保护。当管桩堆放高度超过两层时,应用吊机取桩、严禁拖桩。
2、在压桩施工过程中,应对施工现场周围建筑物以及围墙进行变形监测,并做好相应的记录。
3、在对群桩承台压桩过程中,应考虑挤土效应的影响。一般静压桩的桩位复核在土方开挖后进行的,在土方开挖施工的过程中应注意桩的成品保护,此时就应该考虑土体反弹,土方开挖宜在压桩后的两周后进行,应采取分层均匀开挖,每次开挖的深度应视土质情况确定,粘土质土一般控制开挖深度为1.5~2.5m,淤泥质土的开挖深度一般控制在0.5~1.5m,土方开挖时采取了由四周分层均匀开挖,桩间较密的土方采用小型反铲开挖,则土层中的挤土应力被均匀地释放。
4、根据地质报告结果表明:本工程的地质中孤石较多,所以应对有孤石桩位采取补勘措施,探明孤石的位置、大小,因本工程孤石埋藏较浅,对小孤石可采取用送桩器进行排挤引孔,体积大的先用挖土机清除。
5、根据地质报告和实际情况确定配桩计划,并考虑同一承台的桩接头位置应错开。
6、当第一节桩入土垂直度偏差范围应控制在0.5%内,桩身垂直度偏差范围小于1%。
7、终压值由设计根据现场试桩情况及工程地质勘探报告等确定,一般磨擦桩以桩长为控制条件:①大于20m的端承磨擦桩以桩长为主,终压对照;②对于15~20m长的桩,密实砂土持力层时,应以终压力达2.0~2.5倍的设计荷载为终压控制条件,稳压不少于3次;③对于长度小15m桩,粘土持力层时,应以终压力为终压控制条件。
【摘要】笔者根据自己的实践工程经验,提出了在大口径钻孔灌注桩施工中常见的一些质量缺陷,分析了形成原因,并提出了一些相关的防治措施。
【关键词】大口径 钻孔 灌注桩 施工 缺陷 原因 措施
随着城市基础设施建设的快速发展,钻孔灌注桩的应用越来越广泛。由于钻孔灌注桩的大部分施工是在水下进行的,故属于隐蔽工程,无法直接观察其完整施工过程,成桩后也不能进行开挖验收,质量影响环节较多,因此在施工过程中的质量控制非常重要。本文简单的阐述了大口径钻孔灌注桩工程施工面临的最基本问题,如何保证桩身质量、分析产生的原因、出现缺陷后如何采取补救处理措施。
一、桩身出现夹层和蜂窝
1、形成原因
(1)在灌注混凝土的过程中孔壁不稳定,混凝土中裹入了坍塌的泥土或砂,从而形成夹层。
(2)地下水使桩周混凝土受到侵蚀,致使混凝土中的砂浆流失,形成夹层和蜂窝。
(3)浇注的混凝土出现严重离析现象。
(4)埋管太深使下部混凝土冲破浮浆面而形成夹层,或导管密封不严,致使泥浆进入导管而形成夹层。
2、防治措施
有地下承压水的地层,由于泥土的侵入会造成钻孔坍塌,因此成孔时要选用优质泥浆做好护壁,并要保持孔内水头的高度。慢慢下放钢筋笼,下放过程中要保持垂直,以避免因挂拉而使孔壁塌孔。严禁将有磨损和破损的导管下入孔内。在灌注过程中还要严格控制埋管深度不大于6m,起管后埋深以2—3m为宜。配制混凝土时必须要严格按照混凝土的配比进行,在运输过程中要防止混凝土出现离析现象,严禁使用不合格的混凝土。
当缺陷位置较浅时,可直接人工在桩周挖至缺陷位置后敲除杂质,在清理完毕后用混凝土充填缺陷部位并振捣密实,最后用粘土回填挖孔段,分层夯实。
当缺陷位置较深时,可采用压浆法处理。通过检测手段确定准确的缺陷位置后在桩身上钻 2—3个钻孔,钻至缺陷位置以下20—30 cm。然后用高压水枪将夹层里的泥、砂冲洗干净,选择一个钻孔做为压浆孔,其余的均为出浆孔,在夹层部位压入比设计混凝土强度高一等级的水泥砂浆。待出浆孔返出砂浆后将其堵死,继续压入适量的水泥砂浆,最后封闭压浆孔,砂浆强度达到70%以上时检查压浆效果。
二、桩身倾斜
1、桩身倾斜的形成原因
(1)地层软硬不均,特别是当钻头从软弱地层进入较硬地层时特别容易造成孔斜。
(2)操作没有按照规程进行、选取钻具不适当等也很可能会造成孔斜,必须进行纠正后再进行浇注,否则会使桩身产生倾斜。
2、防治措施
在开钻前,钻机定位要准确、稳固、水平,钻机天车滑轮边缘、回转器中心与桩位中心应在同一铅垂线上。钻进时要减压钻进,不能只是追求速度,注意用水平尺校正钻机的水平,如果钻进过程中发现偏差应及时进行纠正。其方法是将钻具提升至偏斜处上端,再缓慢扫孔修正。再就是对钻具进行改良也可以很好地预防孔斜现象发生,最简要的方法就是将单锥钻具改为加装了导正器的双轮钻锥,这样可大大提高钻孔的稳定性,保证钻孔的垂直度。
三、桩身缩孔
1、在淤泥质粘土层
(1)形成原因
在钻孔过程中,由于淤泥质粘土的流塑性,大口径钻孔灌注桩破坏了土体的压力平衡,孔道在土压力作用下因收缩而形成局部缩孔,而且还会伴随着局部扩孔的发生。
(2)防治措施
可采用提钻法,利用钻头的护圈将缩孔部位的泥土切除随钻头带出孔口,或落入孔底,随即重新下钻扫孔,同时配制优质的泥浆进行护壁,增高孔内水头,可防止缩孔的继续发生。
2、在含水量较少的粉砂土层中
(1)形成原因
钻孔在含水量较少的粉砂土层进行时,钻出的泥浆中粘粒含量比较少,泥浆胶体率较低,失水性很大,并且泥浆中阳离子含量高,在孔内水头的压力下泥浆中的粉土颗粒就会容易在孔壁吸附沉着,假如钻孔的成孔周期长,将会使这一土层中护壁泥皮增厚,浇注混凝土后就会形成缩孔。
(2)防治措施
常用的防治方法是将钻头和部分钻杆放至孔底,上部需要另换钻头扩孔。同时还要进行换浆处理,以防止再次发生缩孔。在缩孔部位扩大后捞取孔底的钻头重新进行扫孔、清孔。
四、沉渣过多
如若出现过大的沉渣厚度,将会极大的降低灌注桩的单桩承载力,而且沉渣厚度过大将会给混凝土开槽及灌注增加很多困难。因此大口径钻孔灌注桩施工中对沉渣厚度的控制极其重要。
1、形成原因
钻进速度过快,土质未被充分磨碎,粉砂沉积孔底,循环泥浆不易带出沉渣。
2、防治措施
沉渣的厚度应控制在规范和设计要求之内,还要避免钻速和钻进过快,以保证土质磨碎充分,利用泥浆循环将钻屑带出地面,可采用含砂率低的优质泥浆成孔和清孔。
五、断桩
1、形成原因
(1)在灌注混凝土时,因为测深不准确而造成错误的判断,从而导致导管提离混凝土面,或是因操作不当而提升导管过快而使导管提出混凝土层或埋深太浅。
(2)混凝土灌注时,出现堵管情况却没有及时进行处理。
(3)混凝土灌注时因故中断时间过长,混凝土表层已达到初凝,而后灌注的混凝土无法接上,形成断桩。
(4)灌注的混凝土材料质量不达标。
2、防治措施
灌注前要认真检查各个环节和岗位,制定出有效的预防措施。对混凝土材料质量和导管埋深及提升速度做好严格的控制。严格遵守操作规程,以保证灌注作业连续紧凑,有条不紊。对混凝土面的测量要准确,每次测量不少于3个点。高温天气作业时,要充分考虑混凝土在运输过程中坍落度的损失。要特别注意因意外情况的发生而使灌注中断或暂停时间过长。如果刚开始灌注就发生堵管事件,应趁混凝土还未初凝时用反循环泵组将粗、细骨料抽出,清孔达到标准后重新进行灌注。
如果混凝土在地下水位以上中断,且桩径大于1m,泥浆护壁较好,可以抽掉孔内水,用钢筋笼网保护,对原混凝土面进行凿毛处理并对钢筋进行清洗,再浇注混凝土。如果断桩部位较深,可以采用比原钻头直径小一级的钻头,在原桩位上钻至断桩部位以下0.5m后进行清孔作业,在断桩处增加一节小一级钢筋笼后再浇注混凝土。还可以采用人工用风镐在原桩上打孔,用风镐打孔至断桩部位后向四周扩孔并清理缺陷,然后再灌入混凝土。再就是在桩上布置多个小钻孔,并穿过断桩部位一定深度后插入钢筋束,再用高标号水泥砂浆进行固桩,这种方法在采用前必须报业主方并经设计部门同意后才能实施。
六、结束语
本文提出了大口径钻孔灌注桩施工中常见的一些质量缺陷,分析了其形成原因,并提出了一些防治措施。桩身质量缺陷的形成原因是多方面的,只要在具体施工过程中针对不同的具体情况进行分析,采用不同的预防措施和治理方法,是可以预防和避免大口径钻孔灌注桩的质量事故的。
参考文献:
【1】陈元喜《大口径钻孔桩施工技术》2001年
【2】池巍炜《大口径钻孔灌注桩施工技术研究与发展》2009年