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随着我国社会社会主义建设的迅猛发展,城市化城镇化进程的不断推进,许多先进的建筑施工工艺技术在城市建筑行业得到广泛应用,PHC管桩作为一种新型的桩基类型,具有造价经济、质量稳定可靠、施工工艺简单方便等优点;同时因本身混凝土强度高、单桩承载力大及抗弯性能好等特点,还具有一定的抗震能力。目前PHC管桩在广东省许多高层建筑工程基础中得到大力推广和广泛应用,但在实际工程施工中由于一种些施工人员没有熟悉掌握PHC管桩施工工艺,加上地下地质情况复杂,导致PHC管桩的施工质量经常出现不过关的现象,严重影响到建筑工程的整体质量和工程进度。如何做好PHC管桩施工中的监管工作,就这一问题本人谈谈工作中的一些体会。
一、监理重点及对策
1、施工测量
施工前根据设计图纸,对坐标控制点进行校核测量工作、进行计算,经核准无误后,方能同意施工方进行现场放线。
复核好的控制点,确定每一施工区位的轴线控制点,根据现场长宽在轴线上相应布设数个中间控制点,减小测量误差。轴线控制点测量时,先测放出的点,另从反方向进行复测,复核准确无误后,在纵横轴线控制点上标出各轴线的编号,根据轴线和桩位的关系,采用经纬仪运用极坐标的方法或用全站仪放出桩位,要求施工方插入短钢筋作为桩位标记,并在钢筋上涂上醒目的红油漆或系上红色胶带,以保证打桩时桩位不出错。
考虑到预制桩施工时产生的挤土效应,防止已放桩位点的位移,在桩架移机对位前,应对已打桩相邻位点进行再复核。
要求施工方在施工中加强对控制点的保护,桩位点需经甲方监理复核验收后才可施工。
2、预制管桩堆放与验收
根据施工进度计划,安排合理数量的预制桩进场,避免造成现场堆桩过多,挤占场地,影响打桩流程;地点选择要根据打桩的情况和有利于施工的原则控制在离桩机30-40m范围内就近堆放。管桩堆放不宜超过三层,先用在上,堆放地要平整。卸下的桩,监理工程师要认真检查桩身的外观质量和管桩的合格证,不合格的管桩绝对不得用于施工。
3、现场试桩试验和终压标准
1)一般情况以设计桩长和标高为准。最终压桩力作为参考,在试压可先施工2~3根桩,待24小时后采用与桩的极限承载力相等的压桩力进行复压,如果桩身不下沉,即可按设计桩长和标高进行全面施工,否则应进行调整。
2)桩端达到坚硬的硬塑性粘土、中密以上粉土、砂土,极软岩、软岩时,以最终压桩力为准,设计桩长和桩顶标高作参考。
3)终压标准应综合考虑桩型、桩长、桩周土特性、桩端土特性及单位桩竖向极限承载力标准值等因素。(1)当桩长≥21m时,终压力按设计极限承载力取值。(2)当桩长≤21m且≥14m时,终压力按设计极限承载力的1.11.4倍取值。(3)当桩长≤14m时,终压力按设计极限承载力的1.41.6倍取值。压桩施工结束后,应做桩身的单桩竖向承载力试验和小应变检查桩身质量。
4)根据上述原则试桩后确定桩进入持力层的最大终压桩力。
4、压桩机型号及配重
根据设计要求、工程的地质勘探资料、试桩的最大终压桩力确定。
5、打桩控制
1)压桩时严格监控桩位偏移情况,减少打桩时因偏心或局部受力而使桩身桩头发生破损的机会,桩在压入1m左右后应暂停压桩,须再次校正桩在竖直两个方向的垂直度后继续施压。静压桩施工过程中,不得任意调整桩的垂直度,避免对桩身产生次生弯矩;静压桩穿越硬土层或进入持力层的过程中,除机械故障、接桩外,严禁中途停止沉桩施工。
2)桩端进入坚硬、硬塑粘性土,中密以上粉土、砂土土层时,静压桩的压桩力为主要控制指标。
3)超载压桩时,一般不宜满载连续复压法,但在必要时,可以进行复压,复压的次数不宜超过2次,且每次稳压时间不宜超过10秒。
4)压桩过程中,不能随意中止,如因机械故障原因,停歇时间越短越好。停歇时间不得超过2h,中途停压将造成沉桩困难,难以达到设计深度。
5)采用合理的压桩顺序,一般情况下桩基应采取“先深后浅、先大后小、先长后短,先中间后周边”顺序;同一单体建筑物或群桩承台应优先施压场地中央的桩,后施压周边的桩;毗邻其它建筑物时,由毗邻建筑物向另一方向依次第进沉桩。沉桩速度不能过快,当桩尖遇到硬土层或砂层而发生沉桩阻力突然增大时,可采用忽停忽压的间歇式连续冲击施压法,缓慢通过。
6、接桩
1)接桩前应熟悉地质报告,一般情况下,当下节桩的上桩头距地面1m~1.2m时,即可进行焊接接桩,但尽量避免下桩头在砂层时停桩接桩。管桩对接前应用钢刷将上下端的钢板清刷干净,用导向箍引导就位,使上下节管桩顺直对齐后再开始焊接。
2)管桩连接采用焊接工艺,焊接时先沿圆周对称点焊六处,两人对称施焊,焊缝应连接饱满,内层焊渣敲掉,每个接头的缝不得少于两层,焊缝必须饱满,不得出现夹渣或气孔等缺陷;施焊须冷却10分钟,严禁用水冷却和焊接后立即施压。经检查合格后方可继续沉桩;
3)接桩时间应尽量缩短,如接桩耗时较长,桩周摩阻得到恢复,有可能使下一步压桩发生困难。
4)接桩时应结合地质资料及桩顶设计标高选取桩段长度,尽量按设计要求的送桩深度接桩,以减少后期基坑开挖后的切割长度。
5)桩身失控倾斜、断桩、移位或严重回弹、桩顶及桩身破碎等应立即组织有关单位研究处理。记录人员要认真负责,如实记录,记录结果整理编入资料。
7、施工质量控制标准
①桩身垂直度允许偏差为1%:
②截桩后的桩顶标高允许偏差为±10mm:
③管桩顶平面位置的允许偏差如下表示:
8、场地检查和监测
监理工程师施工前应要求施工单位做好地下管网的检查并配合相关单位做好迁移;施工进行期间应要求承包商对临近围墙及道路等进行变形监测(含位移和沉降),并做好监测记录;注意当测量值达到或超过规定值时,应采取有效应急措施(事先做好方案),确保安全。
桩顶标高及偏位情况的检查:完工后对桩位逐一进行量测,最大桩偏位须符合设计和施工验收规范要求。基础开挖后,对桩顶标高及桩的偏位情况进行测量,并把记录资料完整地整理一份报送设计单位。对于那些桩顶标高低于设计标高以及桩偏位超过规范要求的情况,由设计单位提出处理方案。对于那些桩顶标高高于设计标高的桩施工单位用锯桩机截去多余的桩段,不应采用人工敲打的办法去除多余的桩。
9、桩基检测
①压桩结束后,需要对桩基进行检测,桩基检测依据采用《建筑桩基检测技术规范》JGJ 106-2003及《基桩低应变动力检测规程》JGJ/T93-95进行。检测的项目主要有桩身的完整性质量检测(广东省一般采用小应变动测)、单桩竖向抗压极限承载力检测(一般采用静载试验)。
②小应变动测抽检桩数不少于总桩数的20%,且每栋不少于10根。
3静载试验对设计等级为甲、乙级的桩基,须进行静载试验,。抽检桩数不少于总桩数的1%且每栋不少于3根;当工程桩总数在50根以内时,不应少于2根。
③由于管桩施工完毕后,单桩承载力没有完全达到设计承载力强度,需要7天以上的嵌固期,同时还需根据对桩基小应变动测的结果再选择不利的有代表性的桩作静载试验目的桩,因些静载试验一般需成桩完成10天后才能进行。④对于专用抗拔桩和对水平承载力有特殊要求的桩基工程,还须进行抗拔试验。抽检桩数不少于抗拔总桩数的1%,且不应少于3根。
10.资料整理
监理旁站人员协同与施工方记录人员如实记录每根桩施打情况,施打前要核对桩位,施打后要核对桩号,防止偏位、错打、漏打。送桩时,应在送桩前测量,按东、南、西、北偏向及其百分值如实填写,对有怀疑的桩,比对地质资料,与配桩长度比较,发现问题要及时报设计人员处理。
二、出现问题与事故处理
1、桩身断裂
桩在沉入过程中桩身突然倾斜错位,当桩尖处土质条件没有特殊变化而压力突然减小即可能桩身断裂。
主要原因1桩身在施工中出现较大弯曲,在集中荷载作用下桩身不能承受抗弯度在桩中易断桩;2压桩压力大于桩身混凝土抗压强度,混凝土发生破碎;制作桩的水泥标号不稳定;砂、石中含泥量大,石子中有大量碎屑,使桩身局部强度不够,施工时在该处易断裂,4桩在堆放、起吊、运输过程中已产生局部裂纹,在沉桩时极易在裂纹处断裂。
处理:在沉桩深处发生断桩,应及时与设计联系确定补桩方案
2、沉桩达不到设计要求
桩设计时是以最终压力和最终标高作为施工最终控制。一般情况下,以最终压力控制标准为主,以另一种控制标准为参考,有时沉桩达不到设计的最终控制要求。
主要原因1是勘探点不够或勘探资料粗略,致使设计考虑持力层或选择桩底标高有误;2超过施工机械能力或桩身混凝土强度桩机及配重太小,使桩沉不到设计要求的控制标高;3因故停歇时间过长;4遇到沙层,穿不过去。
处理:a.改变过早过长停压的做法;b.避免在砂层中接桩;c.降水水位适中,以最大压桩力忽停忽开,缓慢穿过
3、桩身倾斜或位移
沉桩工程中,相邻的桩产生横向位移或桩上升现象。
主要原因1桩数较多,土层饱和密实、桩间距较小,相邻的桩一起被涌起;在软土地基施工时,由于沉桩引起的空隙压力把相邻的桩推向一侧或涌起;2桩位放线不准,偏差过大;3施工中桩位挤压偏离;4遇地下水平障碍物,5选择的施工路线不科学合理,只图方便;6稳桩时桩不垂直,送桩器及桩不在同一条直线上。
处理:a.及时调整加强测量和复测;b.将浅层障碍物挖出后回填再压;c.利用压桩油缸回程将桩拔出填土后重新再压.d.偏离过大须与设计联系进行补桩。
4、爆桩
主要原因分析 1桩身质量缺陷,分外缺陷和内缺陷两种,外缺陷一般存在漏浆,尺寸不规范、端头板不平直,管的壁厚达不到规范要求等;内缺陷主要是存在桩身砼不密实桩身离心不均匀及桩身配筋不符合规范等。2地层问题,发生爆桩的地层主要在砂层中特别是厚层密实的砂层中,均是发生在穿越砂层过程中。对于标贯击数大于50的砂层桩身要穿透时,发生爆桩的概率最大;另外造成爆桩的原因是一些项目下部填土后存在底下障碍物,主要是大块的建筑垃圾、条石、孤石等,有些地下不明障碍物,也是爆桩的隐患。3施工不规范、操作不当。在施工过程中,不按照施工技术规范及设计要求进行操作,清理处理:a.将浅地下障碍物清理后重新压桩;b.与设计联系确定补桩方案
三、结语
综上所述静压预应力管桩具有很多优点,已在众多建设工程应用中取得较好的工程质量。只要我们在施工的过程中,严格落实桩基施工技术规范、措施和有关检测程序,不断改进提高其技术应用水平,就可以很好地控制静压预应力管桩的施工质量。
论文作者:张高林
论文发表刊物:《基层建设》2015年24期供稿
论文发表时间:2016/3/16
标签:标高论文; 桩基论文; 承载力论文; 管桩论文; 轴线论文; 静压论文; 过程中论文; 《基层建设》2015年24期供稿论文;