摘要:火电工程上采用微型桩施工工艺来处理软弱地基的工程,以往并不多见。现依据工程实例,对采用注浆钢管微型桩施工工艺进行地基处理,在施工质量监理控制要点上做简要的探讨分析。
关键词:微型桩;施工监理;质量控制
1.微型桩的概念
微型桩一般是指桩径小于400mm,长细比大于30,采用钻孔、配筋、压力注浆施工工艺的灌注桩。此种桩为一种“ 小径高强” 的桩型, 具有穿透能力强、 桩径小、 桩横截面单位面积承载能力高、施工方便、 适用于施工场地狭窄、 地下地质结构复杂的场地施工等优点。
微型桩的设计和施工,应选择较好的土层作业桩端持力层,进入持力层深度不宜小于5倍桩径或边长。微型桩应采取跳跃、均匀布点、控制注浆速度等措施,按桩型、施工工艺可分为树根桩法、静压桩法、注浆钢管桩法。
2.工程实例
某火电厂#3、#4电除尘区域±0.00相当于绝对标高34.20m(1985年国家高程),支架基础部分采用注浆钢管微型桩进行处理,注浆间距1.3m;非基础部分采用压密注浆处理,注浆间距1.0m。支架基础四周向外扩2m进行压密注浆,处理后的复合地基承载力特征值不小于250kPa,单根微型桩承载力特征为100kN。微型桩直径为150mm,内衬钢管φ60*3,桩端嵌入③层强风化层,嵌入基岩深度不小于0.2m。#3电除尘区域加固深度为基坑面(-2m)以下约为8-10m;#4电除尘区域加固深度为基坑面(-2m)以下约12-14米,具体注浆深度根据现场地质情况确定。
微型桩施工作业流程:平整场地→机械移动就位 →施打注浆孔 → 插入钢管→配制浆液→压浆持压→提升压浆管(重复进行)→结束、移下一孔位。
微型桩注浆参数:注浆水泥量100㎏/m3,水灰比0.5,注浆压力0.2-0.5Mpa,拔管速度0.1-0.25m/min。
3.注浆钢管微型桩施工监理质量控制流程
4.注浆钢管微型桩施工监理质量控制要点
对微型桩施工质量控制的监理方法:主要采用主动控制为主、主动控制与被动控制相结合的方式进行管理,通过事前预控、事中检查跟踪,及时发现问题,解决问题和事后严格把关三个阶段的有机结合开展监理工作。除常规的审查施工单位人员资质、作业指导书、原材料质保资料,监理过程中采取必要的旁站、巡视和平行检验等手段之外,监理人员还应从以下几点进行重点把控:
1. 钻孔前就要求施工单位按设计或规范要求将钢管接长,采用套管焊接,焊缝应饱满,焊接强度质量应符合相关技术标准要求;并应检查钢管的垂直度,焊工必须有焊工证,施焊前应试焊;桩尖端部焊成封闭尖状,并在下部4米以下范围内钻出浆口,直径15mm,间距400mm,出浆孔呈梅花型交错布置。
2. 在注水泥浆前,监理应检查清孔情况,使孔内泥浆全部排出,要求孔底沉渣厚度不大50mm。
3. 在现场指定位置固定注浆机,注浆管需装设压力表,注浆压力为0.5Mpa,水灰比控制在0.5,注浆后暂不拔管,直至水泥浆从管外流出为止,拔出注浆管,密封钢管端部,加压数分钟,待水泥浆再次从钢管外流出为止。
4.下放钢管完毕后,应及时进行注浆,注浆管由注浆机接入到下入孔内的钢管上,接口应密封连接。
5. 水泥浆应采用专用机械进行拌制,水灰比控制在0.5之间,把拌制的水泥浆放入钢制的灰槽内,然后由注浆机注浆。
6. 因一次注浆难以得到冲盈系数要求,应多次间隙注浆,一般为三到五次,直至管口翻浆为止。
7. 微型桩施工过程中,监理应会同施工技术人员仔细测量孔深、钢管长度及注浆管长度,避免出现假桩断桩现象。
8. 在注浆过程中如出现冒浆,应停止3-5分钟后再恢复注浆。
9. 注浆时监理应检查现场跳孔、间隙注浆情况,保证注浆效果的均匀性、整体性。
10.如现场施工需要,可在拌浆时加入适量水玻璃,其模数为3.0~3.3(早强剂)。
11. 每孔、每次注浆时应记录注浆开始时间,注浆孔位、注浆量、注浆压力、注浆结束时间。压密注浆时,监理人员应做好现场质量把关工作,检查逐孔记录(注浆孔位偏离在50mm内,注浆孔深度误差在200mm内,垂直度偏差小于1%。每米水泥用量误差2kg,水灰比误差5%)。
12. 如微型桩施工区域有地下水 ,监理人员可以要求施工单位在承台范围以外挖设适当深度和数量的集水井 ,以降低地下水位 。
5.微型桩施工常见的质量通病及监理对策
(1)注浆顺序不正确
正确注浆顺序:注浆先注外围,防止水泥浆外流;注浆时应跳注,相邻孔注浆间隙不小于3小时避免孔间窜浆。
(2)斜桩、断桩的处理
微型桩施工中仔细测量孔深、钢管长度、注浆管长度,绝对避免桩端断桩现象。但由于地质及施工中多种因素的影响 ,可能造成钻孔的垂直度不合要求或塌孔或断桩。若遇此情况,用 C30 以上的砂浆将已钻的孔填满,待所注浆液达到强度后 ,再重新钻孔、下管和注浆。
(3)注浆孔距不足
施工过程中,常出现微型桩注浆孔距不符合设计要求的情况。对此,监理人员在微型桩施工前,应要求施工单位按设计图纸规定的注浆孔距进行现场布点并经监理验收合格,督促施工单位严格按照设计要求和已经监量审批同意的作业指导书(施工方案)进行施工作业。对已施工完成的注浆孔距不足而引起的施工质量问题,待该施工桩或该施工区域的注浆钢管桩强度符合要求后,要求施工单位选择邻近处进行补桩。
(4)冒浆的处理
当注浆孔边有水泥浆冒出应用水泥袋堵住,冒浆(窜浆)严重时应停注,待水泥浆稳定后再注至设计水泥用量。
6.本工程注浆钢管微型桩检验和实施效果
注浆加固处理后地基的承载力应进行静载荷试验检验;微型桩的竖向承载力检验应采用静载荷试验,检验桩数不得少于总桩数的1%,且不得少于3根。微桩压浆后,经过 28d 养护才可以进行检测试验 。
本工程经业主、监理对施工现场微型桩进行随机抽样,并由业主委托有资质的检测机构进行复合地基载荷试验,其检测结果为:复合地基载荷3点,复合地基承载力均不小于250KPa,均满足设计要求。现该工程已投入使用了三年多中,满足了设计和使用要求,该微型桩的使用,减少土方开挖,增加了地基承载力,其应用效果和经济效果令业主满意。
7.结束语
微型钢管灌注桩具有桩径小、承载力高、桩身质量可靠等优点,可以有效地解决基础不均匀沉降和膨胀等问题,并且能够加固地基,改良土壤结构,确保结构稳定,具有很好的推广应用价值 。
微型桩施工质量控制关系到建筑的整体质量安全,监理人员必须按照设计和规范要求严把质量关,并运用关键点控制原理进行重点把控,不可以放过任何一丝影响质量安全的问题。
参考文献:
[1] 范海红.微型桩的构造与施工工艺问题探讨[J].工程技术.2010:179.
[2] 罗桂发,赵玮.微型钢管桩在地基加固中的应用[J].中小企业管理与科技2012(4):241.
论文作者:李文标
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第36期
论文发表时间:2018/6/8
标签:注浆论文; 钢管论文; 水泥浆论文; 地基论文; 水灰比论文; 作业论文; 承载力论文; 《建筑学研究前沿》2017年第36期论文;