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中圖分類號:TU473文獻標識碼: A
市建委、質量監督站根據《巖土工程勘查規范》(GB50021-2001)的要求,對樁基的檢測強調了要做靜荷載試驗。通過半年來的匯總,沉管灌注樁的靜載數據與勘察設計的要求相差甚遠,嚴格地說有60%以上為不合格樁,這是自“國際會展中心”沉管灌注樁樁基靜載試驗檢測不合格(90%以上)后,又一次集中暴露。由于沉管灌注樁的靜載檢測達不到設計要求,有的施工工地已停工進行研究或在設計上采取補救措施,有的措施是很勉強的,沒有根本解決沉管灌注樁的施
工質量問題。
為了沉管灌注樁應用和發展,發揮其施工簡便、價格低廉、噪音較小的優勢,有必要對沉管灌注樁如何保證施工質量,摸索出一套行之有效的施工方法及補救措施。現根據長春市龍鐵石化聯營有限公司綜合樓的基礎施工案例,總結幾點經驗: 一該綜合樓地上十層,框架結構,地質條件適宜,基礎采用了沉管灌注樁,設計樁長7?8米,350mm口徑,鋼筋樓唱4?0米,要求的單樁極限承載力為875KN,總樁數629根。根據檢測報告結果看,不和格率為83%,該樁后來又送進30多厘米,單樁承載力極限值很快達到500KN,后因上不工作條件失穩,而未進行下去。
二 根據以上案例,聯系到“長春國際會展中心”3270根灌注樁全部報廢。這是沉管灌注樁在長春市二道河子地區粉質粘土地質條件的質量通病。沉管灌注樁施工稍有不慎,就很容易產生斷樁,縮頸,樁端未進持力層,懸吊樁等
依據具體情況采取相應補救措施,對樁身上部完整的樁,不應報廢,可采用錘擊拍打,使樁身與樁尖緊密相連,根據下部素混凝土的特點,錘擊拍打時適當放寬錘擊貫入度,確定最后十錘(3?2t錘,落距1?5米)貫入度小雨6?00cm即可,要求對施工現場每根樁都進行錘擊后,貫入度絕大部分為3?00-400cm,經荷載檢測了7根樁,單樁承載力極限值可采用640KN,基本達到了700KN左右的要求,當然,為完全滿足設計要求,該工程應計算承臺效應,以9根樁為例,承臺需要外延0?3米,基本和原設計圖紙相吻合。所以采取錘擊拍打的補救措施,是簡易可行的,拍打前的預測成功率95%以上,錘擊拍打的過程和檢測結果看均證明了這一點。
三 混凝土樁尖的造型和質量問題,例如直徑350mm樁尖與325mm管材的外徑相等,(因直徑325mm管外徑底部大都還包郵一層鋼圈,厚度10mm),樁尖沖擊面部平,有缺損,樁尖上脖子短。這樣的樁尖與打樁管材是不相匹配的,沉管灌注樁的管身與樁尖的震擊間距為 0?8-1?2cm,在地下水位較高,軟―流塑態土層厚的地段,粗砂層上部經常有一層很明顯的粉土及粉細砂層,底層內的水頭壓力在蓋層內會充分顯現出來,所以,沉管灌注樁施工過程中,管壁與樁尖脖子上沿之間,由于沉管灌注樁的震動間隙及振動偏離,使得泥漿、水、砂子往往很容易切入管內底部,致使管內后灌注的混凝土再也無法和樁尖相連接,或混凝土攪拌了泥漿,造成低強度鏈接,形成懸樁現象,即吊腳樁。直徑350的樁尖應選用直徑2 77的管材,直徑400的樁尖應選用直徑325的管材。今后的沉管灌注樁設計時必須按地質條件明確標明應該采取的正確的施工方法。
四 施工速度過快造成的質量問題,有些基礎工程,由于采用滿籠設計,因施工設備和工期催促所限,沉管灌注樁施工時從上至下空管振動至設計所要求的層位后才逐漸加混凝土料,實際上早有一定數量的泥漿、水、砂進入管內,混凝土的充盈系數基本上小于1?00。拔管速度不按規范要求去做也是造成混凝土在樁身底部與樁尖脫離、混凝土強度不足,中間斷條的主要原因。為此,沉管灌注樁施工一定要按工藝流程所需要的時間來精心的完成,控制好拔罐速度在每十分鐘0?5米-1?0米左右,嚴格按規范施工。使用合格的高脖子(高100mm),寬肩膀(10mm寬的),樁尖直徑375mm改良尺寸樁尖,去施工325mm灌注樁。有效防止泥、水、砂進入降低混凝土強度,除材料、混凝土構件的樁尖做好以外,還必須做到優質精心的施工,要保證嚴格的預灌注混凝土施工,預灌注高度應為1/2Hd*1?2(Hd-場區內最大可能的水頭壓力),不要時,開始就可以滿灌施工。施工完成后小應變沒有檢測到的懸樁,經靜載檢測后,單樁承載力極限值與設計值相差很大,而小應變檢測樁的完整新良好時,責可確定為懸樁,責應采取錘擊拍打的補救措施,已達到設計要求。樁基錘擊拍打的費用均小于樁基造價的1/10。
設計人員應明確以上要求,方可設計沉管灌注樁。以上要求對端承樁特別適用。樁端底部有比較堅硬的土時也是比較適用的。
五 關于沉管灌注樁的復打,復打后的單樁承載力極限值可提高40%~80%,甚至100%以上,經過復打會最大限度地克服懸樁現象,以及其它諸多方面的施工弊病,從而大幅度地提高了單樁承載力,但由于成倍的混凝土消耗量,單樁造價也會相應提高很多。
六 現在使用的沉管灌注樁是典型的擠土樁,JGJ94-94建筑樁基技術規范中,對樁的最小中心距有要求,對于排數不少于3排,且樁數不少于9根的摩擦型樁的樁基,穿越飽和軟土時,擠土灌注樁最小中心距為4D,樁的最小中心距在規范中喲一句明確用語:對于大面積樁群,尤其是擠壓土樁,樁的最小中心距適宜按表列值適當放大,但在設計和施工實踐中,因經濟及施工原因,又很難真正做到。根據實踐經驗,密集型群樁施工時,摩擦型樁和摩擦型端承樁,均有地面大面積隆起現象,樁也隆起,對擠壓土的預制樁是減小了承載力,有的可達到30%以上;對沉管灌注樁不但是減少了單樁承載力,嚴重時還會造成許多樁的縮頸和斷樁現象,甚至導致施工的全面失敗,所以對密集型裙裝,對沉管灌注樁需要按樁數,分別放大樁距0?5?2?0d,當然,沉管灌注樁基礎施工還有許多其它方面的質量事故及造成的原因,這里就不一一例舉了。
七 建筑樁基必須按規范要求以做靜載試驗為主,以做大應變和小應變為參考,我認為是很有必要的,這對于編寫吉林地區規范創造了條件。
基礎設計和施工的可靠性是建筑業的最基本要求,對于沉管灌注樁只有盡快的摸索出一條適合本地區的行之有效的施工方法,才會有使用前途、才會有發展、才會有生命力。
參考文獻
1. 施工案例。長春龍鐵石化聯營有限公司綜合樓沉管灌注樁基礎,長春國際會展中心沉管灌注樁基礎
關鍵詞:鉆孔灌注樁;水下砼灌注;性能指標;施工
1 引言
隨著現代路橋工程建設項目飛速發展,鉆孔灌注樁在工程施工較簡便、基礎支撐能力強及地質穿透性良好等諸多方面具有一定優勢,故被廣泛用于路橋建設工程基礎地基設施,水下砼灌注是鉆孔灌注樁工程施工的核心技術,如果水下砼灌注施工操作及性能指標控制不合理就很容易導致鉆孔灌注樁產生嚴重問題,重則導致鉆孔灌注樁的失敗,從而一定程度上給建設單位與施工單位造成巨大的財力物力上的經濟損失。
影響鉆孔灌注樁水下砼灌注施工質量控制因素很多,論文著重對影響鉆孔灌注樁水下砼灌注中的砼的性能指標詳細分析,并以實際水下砼灌注施工工程項目為背景分析砼泥漿的性能指標,重點探討鉆孔灌注樁水下砼灌注灌注前的準備階段、前期灌注階段、灌注施工階段、以及灌注后期階段切實可行施工措施,從而有效保證鉆孔灌注樁水下砼灌注的質量,以便于水下砼灌注技術達到技術及工程實際使用上的要求,為道路工程建設事業在鉆孔灌注樁水下砼灌注性能控制方面提供可行性參考思路。
2 水下砼性能指標
水下砼灌注是鉆孔灌注樁能否在性能指標上符合要求的關鍵工作,但由于水下砼其施工特點具有一定的難度,故路橋工程一般要求水下砼在鉆孔樁灌注中具有良好的性能指標以更好實施灌注,如何有效合理控制水下砼性能指標,就要從包括砼材料的合理的選擇、混泥土初凝時間的確定、砼塌落度的有效控制等方面入手,詳細措施如下所示。
2.1 第一方面是砼材料合理選擇,水下砼原材料選擇非常重要,一般選擇中粗砂作為水下砼的細骨料,宜選擇卵石作為水下砼材料的粗骨料,粗骨料的選擇非常重要,可以有效保證水泥比的控制,從而可以從一定程度上控制水下砼和易性能與流動性能。
2.2 第二方面是確定混凝土初凝時間,鉆孔樁水下砼初凝時間需大于樁的砼灌注時間,普通水下砼僅能滿足較淺而小灌注樁灌注要求,因此,常常往鉆孔灌注樁的水下砼中摻混一些特殊的外加劑作為緩凝劑使用,使得水下砼的初凝時間增大,同時要求摻入的外加劑不僅要具有一定的緩凝作用,還要求具有一定的減水劑的作用、從而有效改和善易性能與流動性能。
2.3 第三個方面是如何控制坍落度的試驗測試,鉆孔灌注樁水下砼灌注在實際施工中坍落度必須控制在某一特定的范圍,在鉆孔灌注樁水下砼灌注中發生堵管等若干系列現象一般都與砼的坍落度控制性能有關,水下砼一般要求具有良好流動性能與和易性能,所以必須嚴控制水下砼的塌落度。
3 水下砼灌注施工
水下砼灌注施工是鉆孔灌注樁質量控制的關鍵工作,水下砼灌注一般包括灌注前的準備、初期灌注、中期灌注、后期灌注,具體施工方案注意點如下所示。
3.1 在鉆孔灌注樁水下砼灌注施工的準備階段,在水下砼灌注前應該調配好水下砼的配比性能指標,如果泥漿比重不當,或多或少都會嚴重影響孔樁的堅實度,一定程度上導致樁孔很難達到規定的要求,故砼配比的選擇尤為重要,一定要選擇適當合理的砼泥漿配比。根據樁孔深度及寬度直徑等指標選擇適當的鋼筋尺寸,與輸送砼管的尺寸,鋼筋籠設計要求,都要考慮符合規定的要求。在具體工程項目中鉆孔灌注樁水下砼灌注施工中,選用較適宜的泥漿性能配比,適當的孔徑及鋼筋鋼筋籠的尺寸及設計規范,以使符合規定的設計規范。
3.2 在鉆孔灌注樁水下砼灌注施工的初期階段,根據前期的準備階段,對相應泥漿,砼輸送管道,鋼筋及鋼筋籠選擇都要再次綜合考慮,保證水下砼能夠順利進行施工作業。從標書設計圖到現場勘查等各個方面都要做到合理規范,在鉆孔樁水下砼灌注施工的初期要保證運用選材規格的合理到位,為施工做好良好的鋪墊,孔樁大小尺寸要精度確定,深度選擇合適的導管與振搗力的預算,設計合適的鋼筋以滿足具體工程施工要求,故在鉆孔灌注樁水下砼灌注施工的初期階段一定要做好準備,就需要進一步加強工程項目監督管理,對工程技術人員做到各負其責,對每項工程都能夠做好井井有條,合理規范。
3.3 在鉆孔灌注樁水下砼灌注施工過程中,砼應平緩注入到樁孔中,如果注入的量過大過快,則會導致砼沖力不均,一定程度上會堵塞鉆孔樁。同時在水下砼灌注時需要對鉆孔樁內疏通管道及時清理除雜,用輸送管道進行適當振搗以使砼壓實分布均勻。注入砼時要保證不能太貼近鋼筋籠,過大力振搗會導致鋼筋籠發生松動,產生位移,致使孔樁部分塌方不穩定,很有可能淤塞了樁孔,樁孔不實很難達到規定要求。
3.4 在鉆孔灌注樁水下砼灌注施工的后期,由于灌注水下砼樁管高度會相應降低,其壓力也隨著減少,但這時導管外泥漿的粘稠度與比重都比較大,因為水下砼的壓力必須遠大于泥漿的反作用力才能夠有效地將鉆孔樁內的泥漿擠壓出來,故很容易出現管內水下砼提升困難的現象。因此,在實際鉆孔灌注樁水下砼灌注施工中,鉆孔灌注樁管采用合理水泥混合配比控制,或者人工方式控制來進一步保證水下砼灌注的質量,也要控制鉆孔灌注樁管合理的灌注量,從而有效節約用材,設計適當的水下砼灌注高度,確保其設計強度。
4 結束語
綜上所述,影響鉆孔灌注樁水下砼灌注施工質量與性能等方面因素很多。鉆孔灌注樁在工程施工、基礎支撐及地質穿透等諸多方面具有一定優勢,故被廣泛用于路橋建設工程基礎地基設施,但水下砼灌注技術常因施工不合理而導致鉆孔樁缺陷,論文著重對影響鉆孔灌注樁水下砼灌注中的砼的性能指標逐層分析,并以實際砼灌注施工項目為背景探討砼泥漿的施工指標,重點探討水下砼灌注施工各個階段進行采取合理有效的控制措施,以便于水下砼灌注技術達到技術及工程實際使用上的要求,為道路工程建設事業在鉆孔灌注樁水下砼灌注控制方面的發展提供可行性思路。
參考文獻
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關鍵詞:建筑工程;人工挖孔;質量控制
中圖分類號:F407文獻標識碼: A
顧名思義,人工挖孔灌注樁是采用人工挖孔的方式完成混凝土成樁施工,此種結構優點在于單核承載能力強,結構性能可靠,而且不需要大型的施工設備即可完成,工藝操作簡便,對周圍環境影響較小,減少了因建筑施工造成的噪聲污染,施工速度快。然而因為人工挖孔灌注樁質量要求較高,因此,本文通過對人工挖孔灌注樁質量管理中的施工準備、施工過程及驗收的三個環節著手,提出質量控制措施,保證人工挖孔灌注樁質量,從而保證工程質量。
1.施工準備階段質量控制
1.1深入研究設計圖紙,搞清人工挖孔灌注樁的樁徑、樁長、入巖深度、混凝土強度、鋼筋型號、鋼筋直徑、樁頂標高、樁位等要求,并根據地質勘查報告編制人工挖孔灌注樁專項施工方案,并按程序進行審批。對開挖深度超過16m的人工挖孔灌注樁編制的專項方案組織專家組進行專家論證。
1.2考察市場,選擇有資質口碑好的人工挖孔灌注樁施工單位,考察施工單位今年所施工項目的人工挖孔灌注樁施工質量。
1.3根據設計圖紙準備施工材料。進場鋼材必須具有材料合格證明文件,并對進場鋼材根據見證取樣要求進行現場取樣,送有資質的檢測單位進行復檢,鋼材復檢檢測結果未出前,嚴禁加工鋼材。選擇有資質、質量過硬的商品混凝土供貨商,保證混凝土質量滿足設計要求。
1.4對施工儀器及機具設備進行校核,確保精度符合要求。
2.施工過程質量控制
2.1根據設計圖紙施放人工挖孔灌注樁樁位線,并對樁位進行校核,確保樁位位置準確,樁位線定好后,必須經現場監理復查合格,。
2.2根據設計圖紙及規范要求,進行鋼筋加工、綁扎鋼筋籠。鋼筋焊條的品種、規格和技術性能必須符合國家現行標準、規范及設計規定;鋼筋籠嚴格按設計圖紙制作,主筋、箍筋、加強筋位置準確,滿足規范要求;鋼筋籠搬運中必須采取措施,防止鋼筋籠變形。
2.3根據已審批的人工挖孔灌注樁專項方案及人工挖孔灌注樁施工工藝進行人工挖孔灌注樁孔施工。采取混凝土護壁施工的人工挖孔灌注樁樁孔挖土,在護壁混凝土強度達到1MPa時方可拆除護壁鋼模,以防樁孔塌方;樁徑1.2m以上的樁孔多設混凝土支護,每節高0.9~1.0m,厚8~15cm,或加配適量直徑6~9mm的圓鋼,混凝土采用C20或C25以防樁孔塌方;對樁徑1.2m以下的樁孔,井口做高1.2m的1/4磚或1/2磚護圈,下部遇不良土體時用半磚護砌,以防樁孔塌方。對樁身穿越的各土層及樁端處持力層的土質和標高與地質勘查報告提供的土質及標高對比,查看是否相符,如與地質報告不符,及時聯系設計單位及地質勘查單位到現場進行查看分析,進行設計調整,按程序出具設計變更手續。
2.4根據設計圖紙及規范要求控制人工挖孔灌注樁挖孔深度,樁孔直徑、樁孔垂直度,對樁底進行清渣,保證沉渣厚度符合規范要求(端承樁成渣厚度小于等于50mm,摩擦樁成渣厚度小于等于150mm)。如需擴底,為防止擴底塌方,采取間隔挖土擴底措施,留一部分作為支撐,待灌注混凝土前挖除。
2.5對人工挖孔灌注樁地下水及流砂的處理。當樁孔開挖中有少量滲水時,可在樁孔內設小集水坑,隨挖土隨用吊桶清水;有大量滲水時,在樁孔內挖較深集水井,用淺水泵將水排出樁孔,隨挖土隨加深集水井;遇涌水量很大時,如樁較密集,可超前開挖一樁,將地下水匯集于此樁,利用淺水泵將水排出樁孔,降低地下水位,開挖其他樁孔;滲水量較大,樁底地下水難以排干時,采用壓縮空氣清孔底沉渣。與流砂層時,設鋼護筒,利用小型油壓千斤頂將鋼護筒壓入土中,阻止流砂。
2.6人工挖孔灌注樁樁孔開挖完畢,按程序驗收,由施工單位、建設單位、監理單位、勘查單位、設計單位、政府質量監督部門相關人員參加,對樁底形狀、樁孔尺寸、土質、巖性、入巖深度等進行檢驗,孔底巖樣妥善保存備查,檢驗合格后,迅速封底。
2.7安裝鋼筋籠、灌注混凝土,嚴格按施工方案對混凝土進行振搗,按規范要求留設混凝土試塊(每50方混凝土留設一組試塊,小于50方混凝土的樁,每根樁留設一組試塊)。鋼筋籠標高到達設計位置后,采用工藝鋼筋固定,防止鋼筋籠下沉或受混凝土上浮力的影響而上浮,鋼筋籠入孔后控制鋼筋保護層符合設計圖紙要求。混凝土澆筑時控制混凝土的坍落度為水下灌注混凝土坍落度要求在160~220之間、干施工灌注混凝土坍落度要求在70~100之間;因樁孔深度一般都超過2m,澆筑混凝土時易發生離析現象,需采取措施防止發生混凝土離析,致使混凝土強度達不到設計要求;混凝土澆筑時采取分層澆筑措施,保證混凝土能振搗密實,且兩層混凝土澆筑時間間歇不得超過水泥性能要求;在震動界限以前對混凝土進行二次振搗,保證混凝土的密實性。
2.8人工挖孔灌注樁施工過程中需按規范要求,對施工質量進行檢查驗收,嚴格執行三檢制度(即自檢、互檢、交接檢),在施工單位管理人員自檢符合要求后,報工程監理部門驗收,驗收合格簽字確認后,方可進行下道工序施工。
3.人工挖孔灌注樁竣工驗收質量控制
3.1按施工方案、設計圖紙及規范要求對人工挖孔灌注樁進行截樁。根據混凝土試塊報告強度對混凝土強度進行評定,保證混凝土強度符合設計要求。
3.2按設計圖紙及規范要求對樁位進行復核,樁位偏差必須規范樁位允許偏差要求(1~3根、單排樁基垂直于中心線方向和群樁基礎的邊樁為50mm,條形樁基沿中心線方向和群樁基礎的中間樁為150mm),如超出規范要求,需聯系設計單位進行設計處理。
3.3按設計及規范要求對樁身質量進行低應變或聲波透射檢驗,且受檢樁混凝土強度必須滿足規范要求達到設計強度的70%,且不小于15MPa。當混凝土齡期達到28d或預留同條件混凝土試塊強度達到設計強度,按規范要求對受檢樁進行鉆芯檢測。根據檢測報告判斷人工挖孔灌注樁樁身質量是否滿足規范要求。
3.4待人工挖孔灌注樁休止時間達到設計及規范要求時,按規范要求對人工挖孔灌注樁的承載力進行靜載荷試驗檢驗。根據承載力檢測報告判斷人工挖孔灌注樁承載力是否滿足設計圖紙及規范要求,滿足要求方可進行下道工序施工。
3.5繪制人工挖孔灌注樁竣工平面圖及樁頂標高圖。
3.6提交完整的人工挖孔灌注樁竣工資料。
4.結語
在現代的建筑工程中灌注樁施工工藝是非常重要的施工工藝,而為了提高灌注樁施工的質量就必須嚴格按照相關標準和要求進行施工,地基基礎工程質量是確保工程質量的基礎,為此,人工挖孔灌注樁工程,在施工準備、施工過程及竣工驗收的三個環節必須做好質量控制工作,以確保人工挖孔灌注樁的質量,確保工程質量。
參考文獻:
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