摘要:冲孔灌注桩以其适应性强、施工简便、成本较合理等优点在桥梁、建筑工程中被广泛应用,其施工管理关系到工程的施工质量好坏。本文结合某高层住宅建筑,对冲孔灌注桩施工管理中的质量管理、进度管理、成本控制进行了详细的介绍,为类似工程施工管理提供借鉴。
关键词:冲孔灌注桩;质量管理;进度管理;成本控制
引言
随着我国社会经济的快速发展,建筑行业也取得了巨大的进步,冲孔灌注桩也因其施工方便、操作简单、适用范围广、成本合理等优点在桥梁、建筑等工程中得到越来越广泛的应用。在冲孔灌注桩施工中,施工管理关系到工程的施工质量,并与人们的生命财产安全息息相关。因此,如何有效地对冲孔灌注桩施工进行管理,保证工程的施工质量 是当前的一个重要课题。对此,笔者结合实例进行了介绍。
1 工程概况
某工程项目征地面积约42600.0m2,规划总建筑面积约172783.0m2(其中地下室一层面积约28000m2),共建设8幢高层住宅楼及幼儿园、会所等配套附属建筑。项目因土地拆迁问题实际被分两期先后开发,参与管理的第一期项目共建设4栋33层高层住宅楼,结构质式为框剪结构,建筑高度约99m,采用冲孔灌注桩群桩承台基础,桩径900mm,桩身混凝土采用水下C35,钢筋笼主筋1622,设计总桩数369根。
根据地质勘探报告揭示,场地内的土层自地表向下主要由杂填土、粉质粘土、淤泥、卵石、残积砂质粘性土、全风化花岗岩、全风化花岗斑岩、强风化花岗岩(砂土状)、强风化花岗斑岩(砂土状)、强风化花岗岩(碎块状)、强风化花岗斑岩(碎块状)、中风化花岗岩、中风化花岗斑岩组成,其中,卵石层平均厚度达10m左右,最厚达到25m左右,粒径>200mm以上的颗粒含量较多。根据土层力学性能分析,设计单位将持力层确定选择在强风化碎块状花岗岩层面,并要求桩端嵌入岩石断面不少于0.9m。据此初步估算平均桩长在45m左右,扣除地下室承台厚度,实际有效施工桩长约38m。
2 施工管理
与施工单位及监理单位所承担的职责不同,作为建设单位派驻现场的工程管理人员,主要职责是监督与协调参建各方严格遵照国家及地方的各种现行规范、规程以及审批后的设计文件进行施工,在确保工程质量及施工安全的前提下,督促施工单位按合同工期要求组织施工并保证按期在造价合理的情况下完成竣工。因此加强施工现场的各项管理,是工程有序、有效并合理进行的前提。
2.1 质量管理
本项目所处地质情况复杂,土层厚度分布不均,卵石层较厚、地下水丰富,且存在岩石断层、裂隙及土层突变等情况。因此在施工过程应特别注意冲孔过程进尺缓慢、锤头磨损较大以及孔壁塌孔、护壁泥浆漏浆等特点;在钢筋笼制作过程存在笼径及螺旋箍焊接不符合要求等情况;桩底沉渣不易清理到位、混凝土灌注过程易出现泥浆夹层、桩身断裂等情况。
针对冲孔桩施工过程比较常发的上述状况,施工过程中主要加强对三个步骤进行管理。
(1)施工前的质量管理:工程桩施工前,根据设计要求安排进行了小规模试桩,针对上述施工过程可能的技术性问题,对每根试验桩的各项数据都进行认真记录。并牵头组织勘探、设计、监理、施工等参建各单位对未来施工中可能出现的各种问题等进行交底,提出科学合理的解决方案,为工程桩的正常施工提供技术保障。
(2)施工过程的质量管理:在所进行的试桩中,发现桩身混凝土的充盈系数都明显偏低,均未达到桩身混凝土充盈系数1.1的设计要求。经现场分析,各方一致认为主要是因为卵石层及强风化岩层的扩充性能较差,实际灌注时混凝土基本在成孔范围内成型,从而导致充盈系数偏低,而造成孔径偏小,主要原因应该就是桩锤头的直径不足,且在卵石及风化岩层的冲孔过程中锤头磨损导致的。因此现场提出要求在开孔前应先用特种钢材将桩锤直径焊至>870mm(900直径的桩孔)后开孔;在击穿卵石层后将桩锤提起,重新量测锤头直径,对磨损较大处进行加工补足。采用此方法后,混凝土灌注的桩身充盈系数明显提升,平均达到1.20左右满足设计要求。
成孔后对孔底沉渣的清除历来都是冲孔桩质量控制的关键。针对施工中采用的泥浆反循环工艺,泥浆中夹带有大量石渣的特点,现场要求在终孔后必须清渣0.5h,并且在完成钢筋笼就位、混凝土导管安装后进行二次清渣,确保孔底清渣满足设计及规范要求。
本工程冲孔灌注桩采取导管水下灌注方式。混凝土设计标号为水下C35,为保证工程质量,现场要求施工方必须严格保证材料品质及施工质量,对现场检查不符合标准的混凝土直接要求其退场。
项目中5#楼所属地层地质结构比较复杂,特别在勘探时就发现存在较大的裂隙。在施工过程则出现某桩孔漏浆严重,护壁泥浆顷刻间塌落达10m的情况。现场简单用粘土回填静置后继续施工,但漏浆仍然存在,导致无法继续施工。针对这一情况,参建各方根据地质勘探报告描述及现场实际情况,商议后决定采取在漏浆的桩孔内回填粘土、袋装水泥和少部分条石,静置一天后开打。顺利解决了严重的漏浆问题。
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(3)施工质量问题的处理:在现场施工过程中主要处理了三种工程质量问题。一是冲孔施工未达设计深度,发生钢丝绳断裂导致桩锤头在孔底无法继续施工的情况。正常的处理方式是要求施工单位尽快将锤头重新钩住并尽快拉出,然后继续施工。但也出现过锤头无法拉出的情况,则参建各方对具体桩位、实际进尺深度及土层情况等进行分析,然后由设计单位验算是否可继续利用,确定可利用后就埋设注浆管采用高压注浆方式对实际桩端进行处理。二是钢筋笼无法下到设计深度的情况。现场分析出现该情况主要是因为桩孔直径不足或是出现斜孔。处理方法均要求拉出钢筋笼,重新铣孔,现场测定合格后重新进行钢筋笼安放处理。三是混凝土灌注过程导管未按规程进行操作,导致在混凝土界面上出现泥浆夹层施工缝,超声波检测提示为断桩,即属于不合格桩。为了避免这种情况的发生,各方要求施工单位严格按操作规程进行施工,从而有效控制了工程质量。
2.2 进度管理
本工程第一期项目由4幢独立的高层住宅楼组成,设计桩径900mm,总桩数369根,其中主楼工程桩每幢约72根,其余约80根为地下室工程桩。根据试桩所得,正常情况下一根桩从开孔至混凝土灌注完成约需80h左右。根据建设方提出要求在雨季到来前完成地下室土方开挖及基础封底工作的要求,实际桩基的施工时间只有70个日历天,这就要求必须科学安排机台数量及组织各种资源才能完成任务。
经认真分析并合理安排机台的作业面,确定每幢住宅楼安排4台桩机,地下室安排5台桩机,共有21台桩机昼夜施工。建设方提前组织申请供电部门,安装到位了4台630kVA箱式变压器,保证了施工电力所需。同时提前办理好施工期间各项行政审批事项,督促施工单位做好场地内外的各项环保工作,保证施工期间泥浆及各项建材的运输顺畅,确保了按时保质完成任务。
2.3 成本控制
灌注桩施工的工程造价计算科目内容较为简单,但部分内容特别是对岩层厚度、岩层岩性的判断存在不确定性,因此存在对成本控制的工作难度。
(1)根据现行定额计算,按卵石的不同粒径及相应含量,分别归类为Ⅳ类土、V类土,甚至对粒径颗粒较大且含量超过一定比例的将其划归为Ⅵ类土。而按Ⅳ类土与按V类土计算成孔单价相差近一倍,V类土与Ⅵ类土计算也相差一倍。因此对相应土层厚度的确认以及对土层级别的区分直接影响到工程造价的变化。实际上现场对卵石层厚度的判定存在操作上的困难,各方对岩样的认定也各执己见。本着实事求是的办事原则,并多次走访市造价站咨询,各方最后都同意按地质勘探报告所提供的岩层厚度数据作为造价决算依据。对卵石也同意按V类土计算。
(2)设计采用的桩端持力层为强风化碎块状花岗岩,岩层风化度较大,施工进尺速度较快,因此存在部分机台施工至中风化花岗岩岩面才终孔提出验孔的情况,实际孔深远远超过按勘探报告计算的结果。如果按实际超打孔深计算,则将导致大量的费用增加。因此,要求施工方必须依据勘探报告初步计算出每根桩孔的理论施工深度,到达计算孔深时立即通知监理、勘探代表及建设方共同对所取岩样进行分析,以判断是否到达设计岩层,然后再确定是否继续施工。采取该方法后,有效地控制了超打的问题,也避免了不必要的浪费。(3)在施工过程中存在许多无法预见的因素,也因此带来额外的处置费用。建设方必须对签证内容认真进行甄别,查看原始记录数据,做到实事求是。不侵占施工单位的合理所得,也不给建设方造成不必要的损失。
3 协调工作
除了对工程质量、进度以及成本进行严格管控外,作为项目建设方派驻现场的管理人员,与工程相关各方的大量协调工作都要由建设方负责牵头,因此做好协调工作,也是确保工程顺利进行的有效保障
3.1 施工参建各方的现场协调
在灌注桩施工过程中,经常存在各种因素影响需要现场进行技术处理的情况。建设方管理人员应当及时将问题汇总,组织参建各方及时对问题进行分析协商解决。
3.2 项目相关各方的其他协调
除了现场参建各方外,还必须协调好与其他外部相关各方的工作。如在申请与安装临时供电设施过程中,积极与电力部门沟通确保电力供应满足施工要求;及时完成行政审批,确保工程施工程序合法;配合建设工程质量监督站、安全站以及城管、环保等部门的日常巡视工作,及时督促相关各方对存在问题整改完善;施工中遇到的各种技术问题及时向设计单位及地质勘探单位反馈,及时协调处理。
4 结语
综上所述,高层建筑冲孔灌注桩施工队技术的要求较高,是一项工作量大、施工工序较多的工程。因此,在冲孔灌注桩施工中,施工人员要掌握相关施工技术要点,规范施工,认真做好每道施工工序;同时还要加大施工管理的力度,采取有效的措施进行施工管理,加强对各方面的监督,从而保证工程的施工质量,保障工程结构的安全。
参考文献:
[1]李维雪.浅析房建工程冲孔灌注桩的施工技术与质量控制[J].江西建材.2015(16)v
[2]陈明付.试论冲孔灌注桩的施工工艺与质量控制要点[J].河南建材.2015(04)
论文作者:林平
论文发表刊物:《基层建设》2016年7期
论文发表时间:2016/7/6
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