0引言
在现代的建筑工程中,预应力混凝土高强管桩因为有着造价低、质量高、施工快、检测简易等的优点收到了人们的青睐和广泛使用,但是由于施工过程中对预应力混凝土高强管桩的影响因素比较多,所以预应力混凝土高强管桩的施工也存在着不少问题。我们要保证整个建筑工程施工质量,就在施工全过程进行严格的质量控制。下面以某地库工程为例来对这方面问题进行讨论分析。
1应用工程简介
某地库工程建筑面积37240m2,地下2层,地基处理采用静压法沉预制桩,工程桩采用PHC-AB500(100)型预应力高强混凝土管桩,桩长15m,单桩抗拔承载力特征值为500kN,单桩竖向承载力特征值为9500kN。桩身材料应符合《03SG409》中相应要求。设计要求:高强管桩插入地面时的垂直度偏差不超过0.5%,桩帽或送桩器应与桩身在同一中心线上,沉桩过程中经常观测桩身的垂直度。若桩身垂直度偏差超过1%时,应设法纠正。
2高强管桩施工的质量控制
2.1施工准备阶段的质量控制
2.1.1高强管桩生产及进场检验管控控制点
(1)选择具有适合并且合格施工条件的生产企业,保证高强管桩出厂质量。
(2)对预应力高强管桩的混凝土、钢丝原材进行核验,检查高强管桩的出厂合格证及出厂检验报告。
(3)高强管桩全数检查项目:
a.检查管身外观有无气孔和裂缝,桩顶处有无孔洞;对高强管桩外观尺寸进行核查。
b.高强管桩强度等级必须达到设计强度的100%,并且达到龄期,有出厂合格证和出厂检验报告。
c.高强管桩堆放场地应坚实、平整,以防不均匀沉降造成损坏,并采取可靠的防滚、防滑措施,管桩装卸时派专业信号工指挥吊车,以免造成管桩破坏。
d.高强管桩现场堆放3层为宜。
(4)接桩用焊条等材料和设备的检验。
2.1.2现场准备工作
(1)施工场地的电力供应与电力线路布置应综合考虑桩机行走路线及施工道路规划而布置,减少桩机行走和临时道路布置时互相影响。电力电缆选用与桩机机型匹配的型号和数量,满足桩机施工、照明及其他临时用电需要,保证用电安全,做好临电方案及应急方案。
(2)施工场地不应有软弱土、杂填土、积水及淤泥等不良地基。
(3)桩机进场前,清理地上障碍物,保证场地平整。
(4)注意场地边界尺寸,保证在场地边界处桩机能完成旋转、掉头和吊桩等动作。
2.1.3静压桩机型号选择
静压桩机在国内的制备已经成熟,施工时,选择型号时按1.2倍~1.5倍高强管桩极限承载力取值。
2.2高强管桩定位控制
(1)全站仪、经纬仪及水准仪选择符合图纸及规范设计要求的型号,测量仪器按要求定时送检,保证仪器精准度。
(2)高强管桩桩位的定位工作,采用全站仪、经纬仪及钢尺定位。桩位的放样误差符合桩基验收规范要求:单排桩不大于10mm,群桩不大于20mm。
(3)高强管桩桩位编号,应在施工图中对其逐一编号,图纸与现场核对,做到不重号,不漏号。
2.3高强管桩在施工过程中的质量控制关键点
2.3.1确定沉桩顺序,减少挤土效应,提高生产效率
压桩顺序一般先深后浅,先大后小;应尽量避免桩机反复行走,扰动地面土层;循行线路经济合理,送桩、喂桩方便,从有建筑物一段向没有建筑物一段压桩。
2.3.2压桩时桩身垂直度控制关键
控制好第一节桩垂直度是关键,首先将静压机停稳,将桩起吊,静压高强管桩前,要将桩准确定位并对中。
在压桩时,采用吊线锤在相互垂直的两个方向进行垂直度的测量。桩插入地面时垂直度的偏差小于0.5%。沉桩过程中设专人进行全过程垂直度测量监控,压桩过程中发现垂直度超过1%时,立即停止压桩,找出偏桩的原因并设法纠正。当桩进入较硬土层后,严禁采用移动桩架等方式强行回扳进行纠偏。
2.3.3高强管桩接桩时的质量控制点
(1)使用设计要求的桩长,减少出现接桩时桩尖处于或接近硬持力层的情况。高强管桩接头数不超过3个;同一承台桩的接头位置应相互错开。
(2)接桩时,其入土部分的桩头宜高出地面0.5m~1.0m,上下桩段同心对直,错位偏差不大于2mm。
(3)高强管桩对接前,上下端板表面应用铁刷子清刷干净方可进行焊接。
(4)为保证接桩的焊接质量,电焊条必须具有出厂合格证;电焊工持有效合格证件上岗;施焊前先对称点焊4点~6点,待上下桩固定后拆除导向箍再分层施焊,施焊宜对称进行。
(5)焊接层数不得小于3层,如图1所示。
内层焊渣必须清理干净后方可施焊外焊层,保证焊缝饱满、连续,根部必须焊透。
(6)焊好的接头自然冷却,自然冷却时间不宜少于8min,严禁用水冷却。焊接接桩做隐蔽工程验收,验收合格后进行下道工序施工。关键工程应做10%的探伤检查。
2.3.4静压桩过程质量控制点
(1)在沉桩过程中,应随时检查压力、压入深度。当压力读数突然上升或下降时,应停机并对照地质资料进行原因分析,如无异常继续施工。如设计中对压桩压力有要求时,其偏差应在±5%以内。
(2)遇到下列情况之一时,应暂停压桩并及时与勘察、设计、甲方等有关单位研究、处理:
a.压力值突然下降,沉降量突然增大;
b.桩身混凝土剥落、破碎;
c.桩身突然倾斜、跑位;
d.地面明显隆起,邻桩上浮或位移过大;
e.按设计图要求的桩长压桩,压桩力未达到设计值;
f.单桩承载力已满足设计值,压桩长度未达到设计要求。
2.3.5终压的质量控制点
(1)正式压桩前,应按所选静压桩机的型号进行管桩试压,以确定压桩的终压技术参数。
(2)终压的技术参数一般采用双控,根据设计要求采用以标高控制为主、压力控制为辅或压力控制为主,标高控制为辅的控制方法。
(3)终压后的桩顶标高,应用水准仪认真控制,其偏差为±50mm。但对于端承桩,由于地基持力层的起伏变化,可能出现桩顶标高高出设计标高的情况,应采用切割机进行锯桩,以满足桩顶设计标高的要求。
2.3.6压桩过程的资料控制
在压桩过程中要认真观察压力表的读数并做好记录,以判断桩的质量和承载力。桩位要随压随记录,预防错打、漏打,同时应对周围建筑物地下管线进行观测、监护,并及时做好记录。要认真做好原始资料的汇总工作,遇到异常现象及时通知相关单位共同解决。
3高强管桩施工常见问题的原因分析及预防措施
高强管桩施工常见问题的原因及预防措施汇总表见表1。
4桩头爆裂处理实例
在地库高强管桩沉桩的施工中,因桩在检测后发现承载力不足,经复压后个别桩头爆裂且桩顶标高低于设计标高,经设计单位确认,采用接桩进行处理,如图2所示,新旧混凝土结合面应先将浮浆清除干净并刷混凝土界面剂,然后用C40微膨胀混凝土进行接桩。接桩后进行承载力检测,满足设计要求。
5结语
综上所述,由于得到广泛应用,预应力混凝土高强管桩施工工艺越来越可靠,但由于施工的周边环境复杂多样,并且在施工中也存在许多不可预见的影响因素。所以我们要想提高工程的施工质量,就一定要做好施工前期的勘察和设计工作,严谨地确定问题处理方案,最终保证桩基施工的顺利进行和施工质量。
参考文献
[1]郭炜锋.静压预应力混凝土管桩的主要施工方法和质量控制[J].建筑安全,2009年12期.
[2]赖加毅.静压PHC预应力高强混凝土管桩施工质量监控[J].门窗,2013年第12期.
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