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近年来,我国城市建设得到快速发展,钻孔灌注桩在建设的各种项目中被大量应用。由于钻孔灌注桩施工的隐蔽性,有很多的不确定性因素严重影响着施工质量。下面笔者从监理角度对钻孔灌注桩施工中几个比较关键的环节进行探讨。
1 护简直径控制
护筒一般采用钢板卷制,应有足够刚度。钢护筒主要作用是:在施钻前主要用作初步固定桩位,引导钻锥方向;在钻进过程中主要保证灌注桩施工中孔口不因钻机的连续钻进而发生坍塌,影响钻孔质量和施工进度。按照规范(jgj94--1994)要求护筒的内径应大于钻头直径100mm,通常来说桩径(φ)的大小即为选用的钻头直径,因此护筒的直径d≥φ+100mm。但在实际施工中对于护筒直径的控制容易忽略。检查发现有的施工单位加工钢护筒时,直径按桩径大小加工,有的甚至按照规范规定的“桩径的负偏差”作为直径加工的依据进行加工,从而使d≤φ,产生不合格品。诚然,钢护筒不可能像钢筋等原材料一样具有齐全的质保资料和复试要求,但是作为监理方,对于它必要的验收测量工作还是不可少的,对于上述提到的护筒在进场验收时监理都应作为不合格品作退场处理。因为以上行为不是在施工中积极地消除或减少质量偏差,而是人为提前制造偏差,这种偏差累计到一定程度就可能产生质量问题乃至质量事故,是一定要杜绝的。究其原因:一是有关施工技术人员对规范的要求没有真正领会,业务素质较底;再就是承包商偷工减料利益的驱使,故意所为。
2 钻孔跳打
按照规范要求,当桩的中心距小于桩管外径4倍时,相邻的桩施工时,其间隔时间不得超过水泥的初凝时间,中途停顿时,应将桩管在停顿前先沉入土中,或待已完成的邻桩混凝土强度达到设计强度的50%方可施工,桩距小于3.5倍桩径时,应跳打施工。这里不难看出,灌注桩施工跳打是基于混凝土初凝时间的考虑,也就是说对于桩距过小不满足相关要求,在混凝土初凝前如若不采取跳打施工,很容易造成相邻前桩混凝本文由收集整理土初凝前内部扰动,影响混凝土正常凝结,降低强度,影响工程质量。
但在实际施工中,钻孔跳打事宜容易忽略。对于钻孔灌注桩跳打事宜,桩基施工单位常常表现出抵触情绪,他们认为:一是来回挪动桩机费事,影响工程进度;二是施工跳打时很容易碰坏已施工完的桩,影响工程质量。同时有些大的桩基施工单位甚至倚老卖老干脆只凭经验施工,根本不理规范的相关要求。作为监理方,对此我们决不能忽视放任。我们都知道桩基施工单位在施工前都要编制施工组织设计,而施工组织设计中必然会结合场地情况对人力、打桩机械及行走路线作出合理调控,并且作为施工依据用来指导施工,从而有效对工程质量和进度进行控制,况且施工组织设计经过施工单位公司有关部门和监理方两次审批,其内容通常来说都是符合规范要求的,既然有章有据可循,就不应随意更改。即使现场施工中确有困难需要调整线路,也要根据相关流程经过监理方确认。因此,在实际施工中,监理对于钻孔灌注桩施工时需要跳打的监控,一定要严格按规范要求执行,决不能马虎。
3 钻进过程中泥浆性能的检测工作
在实际施工中,监理人员和施工质量人员往往对第一次清孔和第二次清空时泥浆的比重按要求进行质量控制,而忽略在钻进过程中对护壁泥浆性能的检测控制,这也是不可取的。我们知道,在钻孔灌注桩的施工过程中,为了防止坍孔,稳定孔内水位及便于挟带钻渣,必须用泥浆进行护壁,泥浆护壁是利用泥浆与地下水之间的压力差来控制水压力,以确保孔壁的稳定。在施工中,只要按规定配制符合要求的泥浆,即使在细砂土的孔中,孔壁四周都应是相对光滑的。这是因为泥浆经过钻机旋转搅动,在离心力的作用下,泥浆被甩落到孔壁上,形成一定厚度的泥皮,加之孔中水头作用,孔壁土面基本上得到封闭,土层中的地下水、承压水很难进入孔中。实践证明,如果钻孔中的泥浆比重过小,泥浆护壁就容易失去了阻挡土体坍塌的作用,较大比重的泥浆,护壁效果更佳,但是如果泥浆的比重过大,则会影响钻进速度,并容易使泥浆泵产生堵塞甚至使混凝土的置换产生困难,使成桩质量难以得到保证。因此泥浆配制质量的好坏将直接影响到钻孔质量的好坏,在灌注桩钻进过程中绝不能忽略对护壁泥浆质量性能的检测。作为监理,我们应监控好以下两点:一是泥浆制各应选用高塑性黏土或膨胀土,杜绝施工方图省事盲目地就近取不合要求的泥土制各;二是钻孔过程中,加强对护壁泥浆的比重(稠度)、粘度、稳定性等性能指标不断进行跟踪检查,对不符合要求的、影响成孔质量的泥浆要及时调整更换。
4 钻进压力和转速的控制
钻孔灌注桩施工时,钻进压力和转速是否适当,不但影响工程进度,而且对桩成孔的质量也会产生很大的影响,如果钻进压力和转速不当,会造成孔斜、缩径(扩径)、甚至坍塌等质量事故。但是在实际施工中,有些相关单位一味追求进度,盲目施钻,忽略对钻进压力和钻机转速的控制,造成工程质量事故、产生经济损失的现象时有发生。因此,在钻孔灌注桩施工时,监理方一定要重视钻进压力和转速的控制方面的监控。
在施工前,监理方可与施工方做好沟通,在施工记录和监理旁站记录中加入钻进压力和转速控制方面的要求,对于钻孔灌注桩施工时钻进压力和转速的控制可参考遵循以下几点。
4.1 开孔时应遵循小水量、轻压力、慢转速,以防扩径过大。
4.2 护筒脚附近要慢速钻进,使护筒脚有一定的黏泥皮。
4.3 正常钻进时,应根据土层变化、孔径、孔深等因素,合理地选择钻进参数,结合常见地质特点:①杂填土,松散,该层钻进速度快,钻进参数选用中等压力,快转速,大泵量,采用高粘度、大密度的泥浆护壁,力求快速钻穿;②黏土,可塑,厚度2m~3m,钻进参数选用中等压力,快转速,大泵量,低密度泥浆;⑨淤泥,饱和,软塑,厚度10m~15m,宜用笼式钻头钻进,采用快转速,大泵量,低密度泥浆并反复扫孔;④粉质黏土,中硬塑,厚度3m~5m,选用中等压力,快转速,大泵量,低密度泥浆。
5 沉渣厚度的控制
在实际施工中,监理人员常常忽视对沉渣厚度的监控,往往以测量孔的深度合格与否来代替对沉渣厚度的控制,也就是说如果测到钻孔的深度符合要求了,就疏于再对沉渣厚度测量控制了,这是极不可取的。因为沉渣厚度是影响桩的承载力的一个重要因素,过厚的沉渣将在桩底形成一松软层,从而降低桩的承载能力。签于此,规范(jgj 94—1994)对沉渣厚度进行了严格规定:端承桩≤50mm,摩擦桩≤300mm,摩擦端承桩≤100mm。有些桩由于疏忽而超钻,即使深度符合要求,但沉渣厚度也应严格控制在设计或规范允许的范围内,这是钻孔灌注桩质量控制的一个关键环节,绝不能忽略。沉渣过多主要原因为,一是泥浆浓度不适当,比重过小,无法将沉渣浮起。二是清孔时间太短,未将沉渣清理干净。可以参考的防治监控措施有:加强对泥浆比重和浓度的控制;重视第一次清孔。通常情况下,清孔是否干净的关键应在于一清。因为一清利用钻杆,吸力大、清孔能力强,可以将绝大部分沉渣吸走,这样二清起来速度又快质量又好。如果忽视一清,把重点放在利用导管清孔的二清上,不仅费时而且费力(因为导管清孔的吸力较钻杆小)。每次清孔时间保持30min左右,清孔时应来回升降钻杆或导管,增加清孔效果。混凝土灌注时导管应距离孔底50cm左右,这样可以利用混凝土强大的冲击力将沉渣翻到桩顶。
6 水下混凝土的浇筑
在钻孔灌注桩施工中,因为水下混凝土浇筑前的各项工作既费时又费力,施工人员往往重视它们,而忽略水下混凝土的浇筑工作,认为这个工序简单、用时少、比较轻松,这也是一种极其错误的行为。因为灌注水下混凝土是钻孔桩成败的关键,导管提升与灌注过程中,任何一个环节发生故障,都可能会引发浮笼、断桩事故,使灌注过程陷于停顿,因此,在灌注混凝土之前,必须做好充分准备,考虑周到防止意外。
在水下混凝土浇注时,监理应提醒施工方并做好以下方面的监控。
6.1 混凝土应一次连续浇筑完成,中间不能停顿,在灌注时要有足够的灌注高度和足够的首批混凝土储量。
6.2 所用导管的第一节长度应不小于4m,灌注混凝土前,导管中应设置球塞等隔水,导管下口至孔底的距离为25cm~40cm。
6.3 导管底端埋入混凝土中不小于1.0m。在以后的灌注过程中,应保持导管下端插入混凝土中的深度不小于2m和不大于6m,以此要求来计算确定导管每次提升的高度与拆除的节数。
关键字:钻孔灌注桩; 监理; 桥梁工程;
引言
随着我国公路桥梁的快速建设,钻孔灌注桩由于具有地质适应能力强、承载能力高、施工方便、技术成熟,在我国得到了广泛的应用。钻孔灌注桩作为桥梁的基础,直接承受着上部传下来的荷载,如果施工中控制不严,将出现质量问题,最终影响到桥梁的承载力和安全使用性能。因此,在钻孔灌注桩的施工中,监理人员一定要做到全过程、全方位的监理,保证在施工中不出现坍孔、缩径、孔底沉泥、断桩等质量问题。
1.开钻前控制要点
(1)做好监理规划和钻孔灌注桩监理实施细则。要针对施工现场的实际情况合理编写监理规划,明确项目监理机构的工作目标,确定具体的监理工作制度、程序、方法和措施。
(2)做好施工单位和人员的资质审查。这是钻孔灌注桩开始施工前必不可少的工作,保证施工单位的资质合格,不存在分包、单包等行为,因为钻孔灌注桩的施工工艺复杂,必须有资格的单位施工。
(3)在开工前,要熟悉设计图纸,研究勘察单位提供的资料,并熟悉钻孔灌注桩施工相关规范,只有这样,再能对施工过程进行有效的监督。
(4)在施工前,要做三通一平工作,保证水电工作正常,并将设备移到钻孔位点,做好机器设备的检查工作,保证开工后,施工顺利进行。
(5)做好附属设施的检查工作,保证混凝土搅拌区、钢筋加工区、材料存储区分区合理,并做好安全工作的检查。
(6)在不影响灌注桩和吊车停发等地,临时泥浆沟槽的设置要有坡度,使泥浆能从护筒中顺利流出。
(7)做好泥浆制备的材料选择,选择质量优良的粘土和膨润土。
(8)导管要预先在平地上分段拼接好,使用前进行水密性测试,是的导管满足灌注泥浆的要求。
2.现场施工监理
钻孔灌注桩施工工序复杂,控制因素众多,需要施工人员对各个环节进行合理的控制,才能保证施工的顺利进行。在施工中,需要对空的垂直度、孔深、孔径、泥浆等进行合理的控制,才能提高成桩质量。
(1)孔的垂直度。孔的垂直度是保证承载力的一项重要因素,如果孔的垂直度不满足要求,桩的受力就会改变,桩头偏位,影响到上部结构质量,严重影响钢筋笼的安置。但是在实际施工中钻孔的垂直度一般无法测量或测量起来比较复杂,常常根据施工中观察是否出现斜孔来判断,如果出现了斜孔,要及时通知施工单位进行校正。
(2)孔径。在钻孔完成后,需要对孔径进行检查,检查是否出现缩径、坍孔等质量问题,一般利用探孔器进行探测,如果探孔器下沉很顺利,证明孔径满足要求,如果下沉不顺或根本放不下去,说明孔径不合格或有斜孔,此时,需要进行扫孔和重新清孔,直到合格为止。
(3)孔深。在钻桩时,由于人不能看到下钻深度,往往会出现钻孔深度达不到要求,有时还可能出现土渣清理不到位,导致孔深不能满足要求。为了避免出现这样的问题,这就需要施工人员做好孔深测量,在实际工作中要注意:①防止测量中出现较大误差,有些施工单位为了方便,常常采用绳子进行孔深测量,由于绳子本身存在收缩性,如果孔较深,误差积累就会产生较大的错误,导致测量不准确;如果绳子在测量中断了,可能还会出现测量错误。②由于地下有岩层分布,导致判断失误,这种情况应该是能够避免的,因为在之前的地质勘察工作中,就需要勘探到地下是否有岩层。
3.钻孔出现的质量问题和监理
3.1坍孔
在钻孔过程中,如果出现了钻孔内的水位突然下降,孔口冒细密的水,出渣明显增加,一般是出现了坍孔,一旦出现了坍孔,钻孔工作就无法进行,容易出现掉钻、埋钻事故。对于这种情况,监理人员要督促施工单位提高泥浆质量,选用相对密度、粘度、胶体率较大的泥浆,如果钻孔土质是粉质或亚粘土,应增加粘土来制浆;适当增加护筒的埋置深度,使护筒底端不漏浆,确保孔内水压力大于孔外,增加孔壁侧压力。
3.2缩径
产生孔径小于设计孔径时就会出现缩径现象,缩孔后钢筋笼难以放入孔内,或者浇筑后的混凝土保护层厚度不够,导致桩的承载能力降低等。为了避免出现缩径现象,监理人员在进行监理时,要经常检查钻具尺寸,并督促施工单位及时补焊或更换锯齿,有软素土时,采取失水率小的优质泥浆;清孔时,要做到清渣而不清泥,防止清孔后浇的混凝土过程中局部坍孔,导致缩径产生。
3.3断桩
断桩是指在灌注混凝土过程中,泥浆进入会进入混凝土中导致混凝土的截面受损,从而使桩不能满足受力要求。监理人员在施工中要注意:在桩成孔玩成后,必须认真清孔,一般用冲洗液清孔,冲孔时间应根据孔内沉渣清孔而定,冲孔后要及时灌注混凝土,避免孔底沉渣超过规范要求;对于拌制混凝土要选择级配合理的粗骨料,最大粒径不得超过40mm,不得大于导管内径的1/6-1/8,选择内径合理的导管;对混凝土灌注所用的导管,应督促承包人做好密水承压试验,防止导管漏气;严格确定混凝土的配合比, 使混凝土有良好的和易性和流动性, 坍落度损失亦满足灌注要求。灌注混凝土应从导管内灌入, 要求灌注过程连续、快速, 准备灌注的混凝土要足量, 避免埋下质量事故的隐患。
4.对于可能发生的异常情况采取的措施
(1)如果钻孔过程中遇到了卵石层,容易出现扩孔现象,为了避免出现这种问题,可以增大泥浆的粘度、胶体率,这样可以增加泥皮厚度,施工中可以加入适量的粘土或黄土。
(2)做好施工前的设备检查工作,钻头属于消耗品,在每次使用前需要做好检查工作,保证钻头没有裂纹或砂眼,如果出现这样的情况,要及时更换。
(3)在钻孔过程中,有可能出现堵管现象,这是因为混凝土的坍落度小,流动性差,为了避免出现这种情况,需要减小导管与混凝土之间的摩擦阻力,使得混凝土顺利的下落,保证浇筑混凝土的质量;要保证导管的气密性,主要是在导管品种过程中,进行密水性测试;做好导管的清洗工作,保证浇筑完毕后,清除导管内的泥浆,保证球塞能顺利的冲出导管;要保证混凝土浇筑的连续性,避免出现接缝,影响到灌注桩的成桩质量。
5.结束语
总之,钻孔灌注桩的质量监理主要依靠事前控制和事中控制,作为事后控制的桩基检测不能作为主要的控制手段,所以现场监理特别重要,钻孔灌注桩的每一道工序都是隐蔽的,都为下一道工序所覆盖,而且任何一道工序出现问题都将带来严重的后果。为此本人认为钻孔灌注桩的施工应全过程实施旁站监理。尽管现有的各种规范对钻孔灌注桩的施工作了较明确的规定,但如何结合现场千变万化的情况来理解和执行规范,就要依靠现场施工人员及监理人员的素质了。
参考文献
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[2]鲍军. 浅谈钻孔灌注桩的监理工作[J]. 安徽建筑,2014,01:107.
【灌注桩;监理;基础
某商住楼工程,共12层,总建筑面积1.4万m2,其地质情况(淤泥地质)较差,属于软弱土地基。由于软弱土具有抗剪强度较低、压缩性高、渗透性小等特性,极易出现局部剪切乃至整体滑动失稳的危险,不能作为持力层。因此,设计单位选择灌注桩基础并对其进行人工处理,以提高软弱土地基的强度和稳定性,减小基础的沉降。桩基础是一种常见的软弱土地基处理方式,它能有效地把上部结构荷载传递到深层的地层上。但由于桩基础是在地下施工,隐蔽性和技术性都很强,因此,必须更加严格地监理其施工过程,才能保证工程质量。结合监理实践,谈一些对灌注桩基础质量监理的心得和看法。
一、监理要点
根据“施工前、施工中、施工后”三个阶段的划分,灌注桩工程质量监理的全过程控制可分为以下三个步骤摘要:
(一)前期工作阶段
前期工作阶段在监理工作中,事前控制是最有效的手段。灌注桩工序的不可逆转性和隐蔽性决定了其前期监控工作的必要性。
1.编制监理细则摘要:根据工程验收规范和实际要求,编制可行的监理实施细则。
2.体系审查摘要:开工前,应审查施工单位现场项目管理机构的质量管理体系、技术管理体系和质量保证体系,审查承建单位的资格、技术和管理水平、以往的施工业绩、非凡工种人员上岗证书等。
3.审查施工组织设计摘要:监理人员应重点审核施工方案、施工机械及打桩顺序,尤其是关键工序的工程质量控制及保证办法,主要包括桩位控制、钻孔控制、钢筋笼制作及下放、混凝土灌注等。
4.图纸会审及设计交底摘要:图纸会审主要是探究工程地质勘察报告、桩位图、施工图、复核桩设计承载力等;设计交底主要是设计人员讲明设计意图和施工技术要点、监理人员明确质量控制标准、施工单位进行施工图答疑等。
5.审查进场原材料摘要:审核钢材、水泥等的出场日期、力学及化学性能、出厂合格证、复检报告等。
6.桩位放线及标高复核摘要:根据施工图,对桩位轴线放样情况及标高进行复核。
(二)施工阶段
施工阶段监理是保证整个桩基础质量的关键。灌注桩施工阶段的监理要点如下摘要:
1.原材料抽检摘要:主要检查钢筋、水泥、石子、砂等主要原材料的质量。如水泥要进行标准稠度、凝聚时间、抗压和抗折强度试验;钢筋要进行拉力、冷弯等实验;砂石要检测其级配、含泥量等。假如采用商品混凝土,则需要认真核对水灰比,确保符合现场地质条件。
2.钻孔过程监督摘要:在每次钻孔前应该重新复核该桩位及标高,确保无误;检测终孔的孔深、孔径、孔斜度及二次清孔后的沉浆密度、沉渣厚度。参照地质勘探报告,检查是否已经达到设计持力层以及进入持力层的深度。施工中假如碰到地质变化,进入持力层深度不能满足设计要求时,应根据具体情况适当加深0.5m~1.5m,以保证达到设计承载力。沉浆密度应符合规范要求。沉渣厚度不大于100mm。
3.钢筋笼检查摘要:主要检查钢筋笼的制作质量、下笼、焊接质量、搭接长度。分段制作的钢筋笼的长度以钢筋的定长为宜,但不宜短于6m,连接时50%的钢筋接头应予错开焊接,且两钢筋轴心在一直线上。为避免灌注导管挂笼及钢筋笼上浮,笼底钢筋略成喇叭状。对非全长配筋的桩,钢筋笼顶标高低于地面时用吊筋将钢筋笼焊接牢固,防止下落。钢筋笼的保护层最好是设置成混凝土滚轮,厚度为混凝土的保护层厚度,每隔2m均匀布置4个,穿在箍筋上,这样既保证保护层厚度,又能减少对孔壁的扰动。在夜间施工时要非凡注重焊缝的饱满程度。
4.混凝土浇筑的旁站监理摘要:根据建设部《房屋建筑工程施工旁站监理管理办法》的要求,对混凝土灌注桩的浇筑过程应进行旁站监理,主要应检查施工企业现场质检人员到岗、非凡工种人员持证上岗以及施工机械、建筑材料预备情况、执行施工方案以及工程建设强制性标准情况以及混凝土的搅拌、配比和浇注质量,对于导管的检查一定要进行水密承压和接头抗拉试验。灌注水下混凝土摘要:灌注前应检查孔内的泥浆性能指标和孔底沉渣厚度,如超出规定应进行二次清孔。混凝土应有较好的和易性即流动性、粘聚性、保水性,只有这样才有良好的抗离析能力,才能真正保证桩身混凝土的质量。混凝土运至浇筑地点,应检查其均匀性和坍落度是否满足规范要求,若不符合应进行二次拌和。二次拌和后仍不符合要求,禁止使用。通过实践表明桩基浇筑过程中的堵管也和混凝土的离析有关。首批混凝土下落后,混凝土应连续浇筑,没有非凡原因,不得长时间中断,防止坍孔情况发生,最好使用商品混凝土。钢筋笼上浮的预防摘要:为防止钢筋笼上浮,当导管口低于钢筋笼底部2m~3m,且混凝土表面在钢筋笼下1m左右时,应放慢混凝土浇筑速度,当混凝土面上升至骨架底口4m以上时提升导管使其底口高于钢筋笼底部2m以上,恢复正常的灌注速度。除上述方法外还应从钢筋笼自身加以考虑,将钢筋笼骨架中4根主筋伸长至桩底,实践证实,上述方法是有效的。混凝土桩身局部夹泥,灌注当中碰到不良地质,诸如流砂、淤泥层等应改变施工工艺,连续快速地浇筑,提高混凝土坍落度,防止夹泥情况的发生。例如有一项工程两根桩凿除桩头过程中发现桩身处有大小不等的夹泥情况发生。事后分析是由于混凝土浇筑过程中中断时间太长造成桩孔局部坍孔所致,通过采取预防办法,类似的情况以后没有发生。灌注即将结束时要预防短桩情况的发生,可采取加大侧锤的重量;加水稀释泥浆,使之达到泥浆参数规定的上限,以防坍孔;仔细核对混凝土方量,混凝土应超灌0.5m~1.0m,通过以上方法可有效避免短桩事故的发生。桩质量的好坏在很大程度上取决于混凝土的质量。监理人员必须及时督促施工单位做好现场取样,预留试块,并做好旁站监理记录和监理日记,保存旁站监理原始资料。
5.报表摘要:编制监理月报表,定期向业主汇报。
(三)工程验收阶段
在工程验收阶段,监理人员的工作主要包括成桩检测和质量评价两个部分摘要:
1.桩检测摘要:包括桩位偏差、桩身质量、桩的承载力检测等。该工程采用了应力反射法检测桩体质量,未发现严重的缩颈、夹层和混凝土不密实等缺陷。桩的承载力检测包括静载试验、动力测试两项。规范要求摘要:作静载试验的桩数不少于总桩的1%,且不少于3根;检验桩体竖向承载力的动力测试取桩总数的10%~15%。
2.质量评价摘要:监理人员在完工后应根据桩基施工过程记录、成桩检测及试块试验结果对施工质量做出评价报告,对工程可能出现的质量新问题及处理意见作具体说明。
关键词:泥浆护壁;钻孔灌注桩;施工难度;质量监理
灌注桩是一种较为常见的桩基类型,在建筑、道路桥梁、水利等工程中都有着广泛应用。泥浆护壁钻孔灌注桩是其主要的形式之一,主要是利用钻机钻孔,并利用所带出的泥浆作为保护孔壁的材料,使钻孔不会坍塌,然后再通过水下浇筑混凝土的方式来讲泥浆置换掉,并最终形成混凝土桩体,达到基础加固的效果。在其施工过程中,需要面临多个施工难点,必须要加强质量监理,以保证灌注桩顺利完成。
1 泥浆护壁钻孔灌注桩的施工难点分析
1.1 孔的垂直度。在钻孔灌注桩施工中,孔的垂直度能否得到保证直接影响孔在施工中的稳定性和承载力。若孔的垂直度没有达到设计要求,则极有可能导致孔的坍塌。而影响孔的垂直度的主要因素是地面过于软弱、或者钻机的安装就位不准确,或土层中夹杂着坚硬物质等等。因此如何保证孔的垂直度就成为了施工中的第一个难点。
1.2 孔的深度。孔深大小决定着灌注桩桩体的高度,也决定了桩基施工效果。若孔的深度过大,则会增大工程量,也不利于桩基施工质量的控制。若孔的深度过小,则桩基可能达不到预期的负荷能力。一般影响孔深度的因素主要是测量误差过大,对地层的均匀层度判断失误等。
1.3 孔的孔径。孔径的大小也会对灌注桩的承载力造成较大影响,同时还会影响孔深的抗压强度。一般所钻的孔径若不符合设计要求,就不能对钢筋笼起到保护层作用,这样会降低孔的抗压能力和抗弯能力,可能会出现缩颈或塌孔现象。
1.4 泥浆质量。泥浆护壁钻孔灌注桩施工中,泥浆发挥了重要作用,其保护着孔壁的稳定。但是若使用的泥浆质量较差,如稠度过大或过小、含砂率过高、比重过大等等,这些都会影响到泥皮质量,不利于灌注桩的顺利施工。
1.5 沉渣厚度。施工中需要进行频繁的清孔,以保证沉渣厚度不会过大。因为若清孔不到位,使得沉渣厚度不能得到有效控制,厚度超过允许范围,则会使桩端的承载力完全失去,灌注桩的地基加固效果也就不复存在。
1.6 砼的灌注。砼灌注的决定灌注桩施工质量的关键环节,因此无论是混凝土的配合比设计、配制,还是灌注方式选择都要进行有效控制。
2 泥浆护壁钻孔灌注桩的质量监理措施
2.1 认真了解施工现场条件和水文地质情况
作为监理人员,应当在施工前就参与进来,对灌注桩施工现场的基本情况进行全面了解,包括泥浆护壁钻孔灌注桩的适用条件,当地的地质水文情况,周边管线敷设情况等等,以此来对施工设计方案和组织设计进行监理,确保工程的顺利进行。
2.2 对施工中可能出现的问题制定应急预案
由于泥浆护壁钻孔灌注桩中的施工难点较多,施工质量不易控制,因此监理人员应该考虑到施工可能出现的所有施工问题,并制定有针对性的控制对策和相应的应急预案。
2.3 做好前期审核工作
2.3.1 资质审查。例行检查施工承包单位的资质,招投标业务或是业主指定的分包商已经经过了严格的审查,监理只有把资质证书以及相关的人员证书要求施工单位报监理备查。
2.3.2 桩基施工组织设计专项方案审查。施工组织设计对于保证工程的质量至关重要的,因为一个施工单位的施工方案决定了他的操作水平,好的施工单位,会依据审批过的施工组织设计施工,事前有计划,事中有控制检查,事后有验收,过程控制中会有自检,互检和交接检。因此,这项工作要求总监严格把关,从制度上到人、机、料、法,环上严格审查,在监理中要求施工单位,严格按审批的施工组织设计去有效的实施。现场主要抓住制度和人这第一关,以人的工作质量去保证施工质量。
2.4 施工过程的监理控制
2.4.1 检查施工单位人员的到岗。检查质检人员的到岗情况以及是否采取了自检,要求施工单位的质量人员必须进行严格的检查,监理在验收和旁站的基础上严格控制施工记录的真实性。
2.4.2 检查施工单位的现场定位放样记录。要对现场施工的测量记录检查,并且F场进行复测,确保桩位的正确无误。
2.4.3 垂直度的控制。检查钻机就位的平整垂直度,在钻进过程中应作必要的检测,特别是钻进过程中碰到孤石、坚土时更应及时复查。主要用水平仪进行检测。
2.4.4 孔内水位及泥浆比重的控制。检查孔内水位以及泥浆比重,为了防止坍孔,孔内水位必须高出地下水位1m以上,钻进过程中适时控制泥浆比重,一般控制在1.1-1.3的范围内。监理要配备泥浆比重计,实时进行抽查检测。
2.4.5 终孔。根据设计深度、地质情况,浮渣取样等情况,根据试验桩的结果,经设计,勘察,监理,施工,业主五方定下的试验桩的标准检查验收。
2.4.6 清孔。清孔分两次进行。第一次清孔在成孔完毕后立即进行,第二次在下放钢筋笼和灌注导管安装完毕后进行。测定孔底沉渣,监理要根据清孔泥浆稠度,根据测绳检查验收,沉渣厚度应符合设计要求。
2.4.7 钢筋笼的检查验收。对已经施工完毕的钢筋笼进行严格验收,品种,数量规格,加密,焊接质量,接头位置等等,符合要求才可以下放钢筋笼。现场还要重点控制施工单位钢筋笼下放的长度,必须符合设计要求,这个有些施工单位有的会铤而走险,监理如何马虎,就给有些素质较差的施工单位有了可乘之机。这个现场监理员的责任心以及敬业精神有很重要的关系,同时还跟施工单位的素质有一定的关系。
2.4.8 水下混凝土施工监控。首先,对混凝土的质量进行控制。要确定混凝土的质量符合水下灌注和桩基施工要求,做好现场监理工作中,并对混凝土进行随机取样进行复检。其次,对混凝土灌注中的提升环节和拆管环节进行控制。混凝土应连续灌注,控制导管的上下速度以及垂直度,严防速度过快碰撞钢筋笼,速度过快把钢筋笼带出,混凝土下料不可过多,埋管深度宜保持在2m-3m,过多则影响灌注速度或造成塞管,拔管困难引起钢筋笼上浮等质量问题,过少则易造成浮浆或泥巴夹层。这个过程控制要求施工单位对施工班组进行认真交底,提升班组的控制意识,并且实时监控旁站。
结束语
综上所述,在建筑工程的基础施工中,若采用泥浆护壁钻孔灌注桩进行施工,一定要明确其施工特点和施工难度,对可能影响施工质量的因素进行全面了解,并采取有效措施来解决和控制这些施工问题。在此期间,监理人员必须要充分发挥自己的职能作用,从施工设计阶段开始就介入其中,直到灌注桩完工为止,切实做好监理工作,保证灌注桩施工质量。
参考文献
[1]安玉娟.泥浆护壁钻孔灌注桩质量监控要点[J].黑龙江科技信息,2009(05).
关键词:冲孔灌注桩 地基处理 成孔
引言
目前,我国沿海地区建筑工程施工中,天然地基无法满足建筑工程承载力要求,造成这种因素的主要原因是受到地理因素的影响,使得在当前的建筑工程施工中各个施工缺陷不断涌现。不良土壤和土质对建筑工程所带来的影响逐步增加。在沿海地区工程施工中,由于土壤大多为淤泥、软粘土和砂砾土,而地基施工之中所采用的回填土也大多为在周围开山的时候所挖掘出的废弃土和石料。针对这些措施处理之中,容易造成由于土壤成分和材料的不足造成施工的缺陷和隐患,因此在目前的建筑工程施工中通常都是采用先进的技术体系针对软土地区存在的各种问题及时处理,合理有效的提出各种处理方法和措施。
1、施工工艺
1.1 开工准备
在冲孔灌注桩施工之前,首先要根据设计要求,针对施工中所存在的各种要求和问题进行处理,提高工程组织设计报表和价格表,对工程材料、配构建和接管单位的节省措施进行应用。同时还要针对工程在施工中所需要的定位报告、进度计划表严格控制。其次,要做好测量工作。
1.2 冲孔前准备
测量员要对施工的桩号进行测量;机组人员进行护筒埋设;而且要根据护筒位置的要求和处理措施形成有效的测量数据模式。测量是每个施工中都不容忽视的关键环节之一,成孔的前提便是测量,在测量的过程中要合理的利用地质因素综合分析,确保测量位置能够满足设计需求。在成孔环节施工中,首先要考虑在施工的过程中容易受到的影响因素,针对桩体的各个影响因素和影响环节进行综合的处理与分析。
1.3 冲孔:冲击成孔,参照地质勘探资料控制落锤冲程,宜低锤密冲,每成孔50cm-100cm置换一次泥浆,将孔内粗颗粒排出。如发现落锤时不稳定,应向孔内抛填石块,填至孔底平缓方可继续冲击,这样能避免偏孔,保证桩孔的垂直度。另外进入基岩要检查锤头直径,如锤头磨损应及时补焊,保证桩孔不缩径。机组人员必须及时真实填写《冲孔桩成孔施工记录》,原则上入岩前不超过6小时记录一次进尺数,入岩后不超过4小时记录一次进尺数。预计进入中风化岩层及时捞取岩样,由当班施工员上报岩土工程师判定入岩并完成签字留样手续。
1.4 终孔:终孔后,下探孔器,测量桩的倾斜度。由施工员复测孔深并报监理工程师和岩土工程师签字确认,即可进行第一次清孔。确定入岩深度后即可得出该桩孔底标高,施工员向钢筋班下发《钢筋笼加工单》以确定钢筋笼节数、底笼长度。同时施工员填写《钢筋笼隐蔽申请单》并上报监理工程师验收。
1.5 一遍清孔:一清完成后,由施工员上报监理工程师对泥浆比重、含砂率,沉渣厚度,孔深等数据进行验收;合格后,即可安放钢筋笼,并填写《钢筋笼安装隐蔽验收记录表》。
1.6 安放导管及二次清孔:安装导管和二清完成后,施工员上报监理工程师和总包工程师验收,测泥浆比重、含砂率,符合施工组织设计的技术要求。填写《钻孔桩隐蔽验收记录》。
1.7 浇注混凝土:二清验收合格后,立即进行水下混凝土浇筑;施工员必须全过程监督指挥,通知监理旁站,由专人负责混凝土灌注记录,及时用测绳测控混凝土面深度,及时提升、拆除导管。浇注前提交《混凝土理论配合比报告》、《混凝土浇注通知单》报监理审批,现场测定混凝土塌落度,并及时填写《水下混凝土灌注记录》、《混凝土坍落度检测记录表》。混凝土浇注完毕,要专人负责确定新鲜混凝土是否达到护筒口。同步认真做好混凝土试块,填写好标记,并按要求进行养护和试压。
2、控制要点
2.1 泥浆控制:为了将锤底的粗颗粒及时清除和确保泥浆对孔壁的撑护作用,在成孔过程中,泥浆的比重不能低于1.2~1.3。
2.2 钢筋笼制作及安放控制:
2.2.1 钢材进场每批应有合格证,经监理代表签字认可后,送检测中心作机械性能测试与焊接性能测试,合格后方可使用。
2.2.2 制作钢筋笼时,主筋与箍筋采用电焊连接,在同一截面内钢筋接头不得多于主筋总根数的50%,两个接头间距不得小于35d。
2.2.3 钢筋笼制作顺直牢固,焊接应符合规范规定(主筋间距偏差≤±10mm,箍筋间距或螺旋螺距≤±20mm,钢筋笼直径≤±10mm,钢筋笼长度≤±50mm)。Ⅰ级钢用T-422焊条,Ⅱ级钢用J422焊条,采用直流电焊机焊接,钢筋采用单面搭接焊,搭接长度为10d。
2.2.4 钢筋笼焊接应规范,不同焊接面或焊接点应调整相应电流,避免咬筋或焊接不牢靠;经监理验收合格的钢筋笼单独标识堆放,未经过验收的钢筋笼不得进入施工现场。
2.3 水下混凝土灌注控制:
2.3.1 浇灌混凝土前,在安放好的导管上部放一只料斗,料斗与导管连接处放一混凝土包,再放上盖板。第一次浇灌混凝土,导管下端离孔底距离为0.3~0.5m,必须保证导管底端能埋入混凝土中0.8~1.3m,所以料斗中第一次储料2~2.5m3以上,利用冲力将管底泥浆及部分沉渣冲离孔底,随后连续浇灌混凝土,灌注必须在清孔停止后20分钟内进行。
2.3.2 浇灌混凝土时,要严格防止塞管、脱节现象发生。拆导管时应注意每次拆管后导管在混凝土中的埋深不得小于2.0m(埋管深度一般为2~6m)。专人用测绳测量混凝土面深度及导管长度,以防导管提出混凝土面而造成断桩。混凝土灌注至设计标高后,应超灌不小于0.8m,以保证桩顶混凝土质量达到设计要求。混凝土充盈系数控制在1.08~1.20之间。
2.3.3 混凝土浇灌时间一般不超过4小时,应满足不超过初盘混凝土的初凝时间。
3、质量控制要点
为了在工程施工的过程中防止出现断桩、夹泥、少灌和蜂窝等缺陷,在施工的过程中要做到合理有效的质量控制要点。其在冲孔的过程中导管与冲孔距离要进行雅阁的控制,在这个过程中,冲孔距离严重影响着混凝土的施工质量,同时还影响着施工效益和问题,在目前的建筑工程施工中,冲孔灌注桩工程容易造成对导管底端混凝土施工振捣的不严密,造成在施工的时候混凝土质量发生较大的以为和质量问题。当混凝土面上升至钢筋笼内2m~3m时,应及时提升导管,使导管底端高于钢筋笼底端,防止钢筋笼上浮。随着混凝土面不断上升及孔内压力减小,桩上部混凝土不如下部密实。这时应加大灌注料斗落差,同时上、下提拉及摆动导管。最后一次混凝土的灌入量要求掌握好,灌注混凝土的高度应控制在设计桩顶标高以上0.4 m。
关键词:冲孔灌注桩 施工工艺 大孔径 土石回填层
0 引言
目前,我国沿海地区石油储备库基本上位于海港码头,但一般海港码头的库区多为填海造地而成。围海吹填,回填土石料,这种地基大多需要处理。因为吹填土大多为淤泥、软粘土和砂砾土,回填土大多为近期开山土石料及块石。针对此类地基处理工程,采用先进施工工艺,一般很难有效解决问题。根据多年施工经验,结合《中国石油华南(珠海)物流中心工程珠海高栏岛成品油储备库冲孔混凝土灌注桩施工工程》项目的具体实际情况,详细谈一谈冲孔灌注桩的施工工艺和控制要点。
1 施工工艺
1.1 开工准备 施工组织设计报审,工程材料、构配件、设备报审,单位资质报审,工程定位报验,施工进度计划报审,特种作业人员操作证报审,开工报审。
1.2 冲孔前准备 测量员要对施工的桩号进行测量;机组人员进行护筒埋设;测量人员对护筒中心坐标、护筒标高进行复核,并形成资料报验;施工员向机组下发桩机就位《开孔通知单》,桩机就位,做到锤头中心、护筒中心和桩位中心三点一线,桩机水平稳固。
1.3 冲孔:冲击成孔,参照地质勘探资料控制落锤冲程,宜低锤密冲,每成孔50cm-100cm置换一次泥浆,将孔内粗颗粒排出。如发现落锤时不稳定,应向孔内抛填石块,填至孔底平缓方可继续冲击,这样能避免偏孔,保证桩孔的垂直度。另外进入基岩要检查锤头直径,如锤头磨损应及时补焊,保证桩孔不缩径。机组人员必须及时真实填写《冲孔桩成孔施工记录》,原则上入岩前不超过6小时记录一次进尺数,入岩后不超过4小时记录一次进尺数。预计进入中风化岩层及时捞取岩样,由当班施工员上报岩土工程师判定入岩并完成签字留样手续。
1.4 终孔:终孔后,下探孔器,测量桩的倾斜度。由施工员复测孔深并报监理工程师和岩土工程师签字确认,即可进行第一次清孔。确定入岩深度后即可得出该桩孔底标高,施工员向钢筋班下发《钢筋笼加工单》以确定钢筋笼节数、底笼长度。同时施工员填写《钢筋笼隐蔽申请单》并上报监理工程师验收。
1.5 一遍清孔:一清完成后,由施工员上报监理工程师对泥浆比重、含砂率,沉渣厚度,孔深等数据进行验收;合格后,即可安放钢筋笼,并填写《钢筋笼安装隐蔽验收记录表》。
1.6 安放导管及二次清孔:安装导管和二清完成后,施工员上报监理工程师和总包工程师验收,测泥浆比重、含砂率,符合施工组织设计的技术要求。填写《钻孔桩隐蔽验收记录》。
1.7 浇注混凝土:二清验收合格后,立即进行水下混凝土浇筑;施工员必须全过程监督指挥,通知监理旁站,由专人负责混凝土灌注记录,及时用测绳测控混凝土面深度,及时提升、拆除导管。浇注前提交《混凝土理论配合比报告》、《混凝土浇注通知单》报监理审批,现场测定混凝土塌落度,并及时填写《水下混凝土灌注记录》、《混凝土坍落度检测记录表》。混凝土浇注完毕,要专人负责确定新鲜混凝土是否达到护筒口。同步认真做好混凝土试块,填写好标记,并按要求进行养护和试压。
2 控制要点
2.1 泥浆控制:为了将锤底的粗颗粒及时清除和确保泥浆对孔壁的撑护作用,在成孔过程中,泥浆的比重不能低于1.2~1.3。
2.2 钢筋笼制作及安放控制:
2.2.1 钢材进场每批应有合格证,经监理代表签字认可后,送检测中心作机械性能测试与焊接性能测试,合格后方可使用。
2.2.2 制作钢筋笼时,主筋与箍筋采用电焊连接,在同一截面内钢筋接头不得多于主筋总根数的50%,两个接头间距不得小于35d。
2.2.3 钢筋笼制作顺直牢固,焊接应符合规范规定(主筋间距偏差≤±10mm,箍筋间距或螺旋螺距≤±20mm,钢筋笼直径≤±10mm,钢筋笼长度≤±50mm)。Ⅰ级钢用T-422焊条,Ⅱ级钢用J422焊条,采用直流电焊机焊接,钢筋采用单面搭接焊,搭接长度为10d。
2.2.4 钢筋笼焊接应规范,不同焊接面或焊接点应调整相应电流,避免咬筋或焊接不牢靠;经监理验收合格的钢筋笼单独标识堆放,未经过验收的钢筋笼不得进入施工现场。
2.3 水下混凝土灌注控制:
关键词:高层建筑钻孔灌注桩质量监理
一、工程概况
随着国民经济的发展,为充分发挥土地的综合利用率,高层建筑在城市建设中所占比例显著增高。钻孔灌注桩因有承载力高、稳定性好、沉降量小而均匀、便于机械化施工、适应性强等突出特点,常成为高层建筑基础形式的首选。厦门市某高层建筑,总建筑面积91147m2,其中地上建筑面66690m2,地下建筑面24457m2。基础形式选用钻孔灌注桩,根据荷载实际情况,以中细砂层作为桩基持力层。钻孔灌注桩采用Φ900mm,平均桩长为52m,单桩竖向承载力特征值4200kN,工程桩桩身混凝土强度等级为C30。
二、各阶段监理要点
施工前根据国家现行的规范,统一施工要求和验收标准。对钻孔灌注桩施工中的桩位放样、成孔、清孔、钢筋笼制作和安放,水下混凝土灌注等关键工序编制桩基工程实施细则,并对施工单位进行交底。监理单位根据工程施工工序,严格按照质量监理工作程序进行控制。钻孔灌注桩的质量监理以事前控制和事中控制为主,兼顾事后控制。
(一)事前控制
事前控制是监理工作中最行之有效的控制手段,如能事前预防工程事故的发生,可取得事半功倍的效果。下面就事前控制中监理规划的编制、施工单位资质的审查、施工组织设计的审查、施工方案的审查、机械设备和材料仪器等的审查等逐一论述:
1)监理规划的编制:监理部门针对项目的实际情况,明确项目监理机构的工作目标,确定具体的监理工作制度、程序、方法和措施。在监理规划的指导下编制监理实施细,监理实施细则应结合工程项目的特点,做到详细具体,具有可操作性。
2)施工单位资质的审查:施工单位资质的审查是保证施工质量的基础,施工单位资质审查必须谨慎,绝对不能让无资质的单位施工蒙混过关。同时监理工程师应对施工单位人员资质进行审查,施工人员是保障施工质量的根本,钻孔灌注桩有较复杂的施工工艺,对施工人员的要求更高。
3)施工组织设计的审查:施工组织设计的审查主要指施工方案的审查,包括成孔工艺,混凝土灌注方案的选定及与此相配套的设备选型,工艺技术要求,进度计划,施工部暑,施工平面布置,材料供应计划,资源配置(人力和机具设备)计划,隐蔽工程验收计划和保证工程质量安全施工的技术措施等施工管理计划,临时用电方案等。
4)施工方案的审查:施工方编制详细钻孔灌注桩施工方案,监理审查时应重点关注其关键环节、关键部位的做法及质量控制措施,如垂直度控制、终孔岩土鉴别、清孔、水下砼浇灌等。此外,还必须审查其施工管理制度、岗位责任制、质检制度等。
5)机械设备和材料仪器等的审查:保证成孔机械性能良好,不合格的机械不准进入施工现场。计量仪器主要审查经纬仪、水准仪、钢卷尺等的合格证或年检记录。原材料主要审查钢筋、水泥、砂、石等质量合格文件及二次试验报告。
(二)事中控制
事中控制是保证监理工作行之有效的关键。钻孔灌注桩工序复杂,施工难度大,质量控制直观性差,容易出现孔壁坍塌、宿颈、离析、孔底沉泥等缺陷,事中控制是重中之重。钻孔灌注桩施工流程如图1所示,下面结合本工程钻孔灌注桩的实际施工,就钻孔垂直度控制、孔深控制、泥浆控制、清孔控制、钢筋笼的制作与安放和混凝土灌注控制等几个关键点的控制,探讨事中控制具体实施事宜。
图1钻孔灌注桩施工流程
1)钻孔垂直度控制:钻孔灌注桩的垂直度是保证承载能力的重要环节,目前绝大多数的施工现场不检查垂直度,导致斜率超标,桩的受力状态改变,桩身倾斜,影响上部结构质量,严重影响钢筋笼的安置。
本项目中为避免钻孔倾斜,在钻机就位和钻孔过程中,随时校核钻杆的垂直度,发现倾斜及时纠正。该高层建筑处于不均匀地层中,在进入不均匀硬层、斜状岩层和碰到孤石时,钻速要打慢档;处理大孤石和坚硬岩石时,采用自重大的复合式牙轮钻。
2)孔深控制:桩架就位后应测出护筒顶面的绝对标高,以便控制桩顶标高。量好桩具总长度,以便在成孔后根据钻杆在钻机上留出的长度测量成孔深度。需特别注意防止测量有误未达到设计深度的情况发生。
3)泥浆控制:在钻孔灌注桩的施工中,无论对于成孔质量还是最终对桩的承载能力的发挥,泥浆质量都是相当重要的因素。目前桩基施工队伍绝大多数缺乏对泥浆质量和泥浆管理的重视,泥浆质量差,会导致孔壁稳定性差、桩的侧摩阻力降低等后果。本项目中,泥浆选用高塑性粘土。粘度应为20S,含砂率4.6%,胶体率96%。
4)清孔控制:清孔分为一清和二清。终孔后进入一清阶段,一清用慢转速,大泵量进行清孔,一清的主要目的是清渣,用优质泥浆置换含砂量大的泥浆。一清结束后,起钻前一定要核定孔深,其目的为二清控制沉渣厚度打好基础。浇筑混凝土前进行二清。二清结束到灌注开始,时间间隔不超过30min,超过上述时间再继续清孔,以确保孔底质量。
5)钢筋笼的制作与安放:监理工程师认真检查钢筋的规格、数量、长度和制作安装质量。在钢筋笼吊放过程中应逐节验收钢筋笼的焊接质量,对质量不符合验收规范的焊缝应进行补焊。钢筋笼为现场分段加工制作,在制作过程中监理工程师要不定期检查筋钢筋笼的制作质量,对已制作的钢筋笼按检验批进行质量验收。施工所用焊条必须有合格证,且应在干燥环境中存放。要求I级钢与I级钢、I级钢与II级钢的焊条采用E43焊条,II级钢与II级钢的焊条采用E50型焊条。焊缝需保证平整、光滑、密实、无起泡、无实渣和咬边现象。钢筋笼在施焊前,应先在试件上进行施焊,经外观检查合格后,再在钢筋笼上施焊,并在本台班内及时将试件送往实验室进行抗拉试验,当发现不合格时,应及时采取补救措施。
6)混凝土灌注控制:水下混凝土施工是钻孔灌注桩质量控制最关键的一道工序。首先必须严格按设计强度配制混凝土,应严格控制水灰比,防止施工单位随意加大水灰比导致混凝土的强度等级严重降低,在水下混凝土灌注过程中实行旁站监理。
导管法水下灌注混凝土质量难以控制,故倡导施工单位使用大体积混凝土冲击灌注法,如桩的初斗混凝土灌注一样,每斗灌注都是将2~3m3混凝土在大斗中积蓄够量,出料口直接插入导管,然后打开活门一次连续冲击下去。大体积混凝土冲击灌入法施工时应注意以下几个问题:
①混凝土料经网筛进入料斗,防止夹杂石块造成卡管;导管底部与孔底的间距为30~50。
②保证混凝土和易性,防止混凝土在料斗下部和出料口处形成堆积,导致出料困难。
③当混凝土灌注到桩顶部位时,为保持足够的冲力,须保证导管要留有10m左右的长度,灌注时及时上拔,保证足够的高度产生冲力,确保桩头部分的混凝土质量。
④同时注重大斗和导管的保养,保证内壁光滑,提高施工效率。
(三)事后控制
事后控制主要指桩身砼试块试验报告的审查和对桩基检测进行见证等。监理工程师应根据旁站记录中各钻孔灌注桩的施工实情,有选择地进行桩基静载与砼取芯试验,保证桩基检测的代表性和可靠性。
钻孔灌注桩的整个施工过程均属隐蔽工程,质量检测有一定难度,因而现场监理尤为重要。监理工程师应根据施工现场实际情况,以事前、事中控制为主,以事后控制为辅佐,严格做好钻孔灌注桩的质量监理工作。
三、结语
钻孔灌注桩的每一道工序都是隐蔽工程项目,质量检查比较困难,本桩基工程着重事前控制和事中控制,结合事后控制,取得了明显的成效,项目中的桩位、孔深、桩体混凝土强度以及承载力等都满足设计要求,质量得到了保证。笔者认为施工前要统一技术要求,统一质量验收标准和思想认识,施工中监理工程师必须全面了解整个施工工艺流程,加强对各工序质量控制,对可能出现的难点问题,事前进行预控,从而达到预期的质量控制目标。
参考文献:
[1]《建设工程监理规范》(GB50319-2000)
[2]《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)
关键词:桩基础现场施工 施工管理
一.引言
近几年,随着大批高层建筑及高等级公路的建设,作为基础承力普遍采用的一种形式——钻孔灌注桩,在现阶段的施工中得到了广泛应用。但在施工过程中因工艺落后、地下施工,情况不明确等原因仍存在较多问题,本文着重从工程实践及监理的角度,对钻孔灌注桩的主要问题进行探讨。
二.施工监理与工程管理
按照国家现行有关规范施工并不存在什么困难,然而施工质量却常常达不到要求,如施工单位在施工中能对最薄弱的环节予以关注,予以加强,就能收到事半功倍的效果。下面对钻孔灌注桩施工中影响承载力及的施工监理的要点作一剖析。
(一)施工监理要点
1.孔的垂直度
钻孔灌注桩的垂直度是保证承载能力的重要一环,目前绝大多数的施工现场不检查垂直度,有的单位没有检查设备或根本不知道如何检测,有的单位则因测孔斜费时费力不愿多此一举。斜率超标,桩的受力状态被改变,桩头偏位,影响上部结构质量,严重影响钢筋笼的安置;在砂土类地层中孔壁极易塌孔,沉渣不宜清除。
为避免钻孔倾斜,在钻机就位和钻孔过程中,要随时注意校核钻杆的垂直度,发现倾斜及时纠正。
2.孔深
在恶性工程事故的桩基工程中,孔深不到位的例子很多,对于孔深的量测应是监理工作的重点,实际操作中应注意的问题有:
(l)测量有误达不到设计深度。一般施工队常用的测绳一经水泡就会出现收缩现象,有的收缩量可达 lcm/lm左右,测50m的孔就会产生0.5m左右的误差。
(2)钻孔入岩深度达不到设计要求,更多的是由于地层分布不均匀,如岩层分布成倾斜状或起伏变化剧烈导致判断失误。因此入岩深度的控制应引起设计、施工和质检部门的共同重视。
3.孔径
在湖、塘、沟、谷与河漫滩地段新近沉积的粘性土和粉士中钻孔容易出现缩孔现象。尤其要重视液性指数 IL>0.75呈软塑状态和流塑状态的粘性土而在 IL>1.0 呈流塑状态的淤泥质软土层成孔缩孔现象更不可避免。与孔径有关的质量问题有:
(l)由于孔径小于规范要求,桩的截面缩小,承载能力降低,实际上降低了桩的安全系数。
(2)软弱土层一般都在地层上部,缩颈现象也发生在此段,而桩的内力也是上段大,容易造成桩身抗压强度不够而破坏。
(3)由于孔径达不到要求,导致钢筋笼无保护层,桩的抗压弯能力削弱或丧失。防治的主要措施是加强对孔径的检测与控制,提高泥浆质量,增大泥浆比重和粘性及稠度。
4. 泥浆
在钻孔灌注桩的施工中,无论对于成孔质量还是最终对桩的承载能力的发挥,泥浆质量都是相当重要的因素。目前桩基施工队伍绝大多数缺乏对泥浆质量和泥浆管理的重视,泥浆质量差,其后果是:
(1)形成不了护壁泥膜或形成的泥皮粘附力差,易于脱落,导致孔壁稳定性差,在砂性土地层易于塌壁,在流塑状粘土层则易于缩孔。
(2)泥浆稠度大、比重大,含砂率高,形成的泥皮质量差、厚度大,大大降低桩的侧摩阻力。
5.沉渣与沉淤
一般把沉渣与沉淤混为一谈,凡是孔底的沉积物统称沉渣,实际上是有区别的。沉渣是钻孔过程中钻机切削和孔壁塌落的岩士,主要是砂、砾石和碎岩硝等,而沉淤则是比重大、稠度大的劣质泥浆由于空孔时间过长沉淀而成的流塑状混合物,沉淤的厚度往往大于沉渣,沉渣与沉淤均在桩底形成软弱隔层,能导致端承力丧失殆尽。沉淤的控制主要是提高泥浆质量和减少空孔时间。沉渣的清除采用反循环成孔工艺能达到较好的效果速度能达到2~3m/s.是正循环的40倍以上,故携渣能力强。
6.砼灌注
砼灌注是最后一道也是最关键的一道工序。首先必须严格按设计强度配制砼。许多施工单位都是现场搅拌砼,其常见问题是:1)砂石的含泥量偏大;2)配料的计量不准确;3)水泥保管不善受潮。
水下砼灌注由于阻力大不易流畅灌入,于是施工单位常随意加大水灰比,增大塌落度便于砼灌注,结果砼的强度等级严重降低。质检和设计人员应加强现场质量监理,决不能轻易相信试块的试验结果。
在保证砼质量合格的前提下,导管法水下灌注砼质量难以控制的主要原因是:1)不能象上部结构施工那样逐层振捣;2)由于导管埋在泥浆和砼中,砼的灌入阻力是相当大的, 灌入阻力可按下式估算:
R=π(D2—d2)(l1rw+l2rh)/4 (l)式中, D为桩直径;d为导管直径; rww为泥浆重度;rh为砼重度;
目前最常见的水下砼灌注法的缺点是:
(l) 在向大斗投料过程中,砼的绝大多数势能在撞击大斗壁的碰撞中损耗掉,砼料落人导管中不连续,形不成较大的冲击能量,使砼没有足够的力量向四周挤压、扩散,桩的摩阻力严重降低。此外,还容易使桩身不均匀。
(2) 砼料绝大多数要经过反弹再落入导管,容易造成砼离析和堵管。
(3) 吊臂上下移动速度慢,产生不了大的加速度,因此砼料的下落没有足够的超压,造成砼料在导管附近堆积成钟形断面。 由于不能将隔浆层水平顶升,在钟形断面塌落时容易裹入泥浆,造成夹泥芯。
(4) 由于导管上下移动次数过于频繁,使得泥浆不断沿导管壁渗入砼中,影响桩身砼质量。
鉴于以上缺点,监理应倡导施工单位使用大体积砼冲击灌注法,如桩的初斗砼灌注一样,每一斗灌注都是将2至3方砼在大斗中积蓄够量,出料口直接插入导管,然后打开活门一次连续冲击下去,其优点是:
(l) 功能大,冲击力强。物体的冲击能量与质量和速度有关,在速度相同的情况下就取决于质量。
(2) 首斗砼灌注冲力大,沉渣、沉淤被溅开,桩端与持力层能较好地结合,确保了端承力的发挥。
(3) 灌注时间短,桩身段骨料分布均匀,桩身段强度能得到保证。但用大体积砼冲击灌入法应注意以下几个问题:
(l) 必须注意排气技术,防止形成气堵,使砼料灌不下去。大斗出料口与导管不可用螺扣联接成一体,会形成气堵。应改为插入式联接方式,大斗出料口外径比导管内径小2至3cm。另外,还要在出料管活门的下方焊上比导管外径大2~3cm的法兰盘。
(2) 砼料最好通过网筛(网眼8~10cm左右)进入料斗,防止夹杂大直径块石、水泥块等造成卡管。
(3) 砼和易性要好,如砼离析,则容易在料斗下部和出料口处形成堆积,导致出料困难,同时也容易堵塞导管.
(4) 砼灌注时,吊车司机的配合也至关重要。当打开活门砼料下落时,必须随砼料的下落不断向上提动导管,提动量要小,注意掌握时机。实践证明,有经验的吊车司机对缩短砼的灌注时间,防止卡管、堵管事故,起相当大的作用。
(5) 当砼灌注到桩顶部位时,为了保持足够的冲力,必须注意导管要留有一定的长度,一般为10m左右,灌注时及时上拨,保证高度产生冲力,使桩头部分的砼质量不至降低。此外,不可忽视大斗和导管的保养,内壁光滑可大大减小摩擦阻力,同时也减少堵管的发生率。
当施工单位机械化程度低时,现场搅拌砼可采用卧式大斗,在地面装满料,再用吊车吊起与导管连接进行灌注。在保证上述砼材料质量合格的前提下,如每一斗砼灌注下去孔口返浆激如泉涌,则灌注质量一定好,如孔口返浆弱如渗流,甚至反复升降导管不见泥浆返流,则灌注质量必定欠佳。
(二)工程管理