监理对冲孔灌注桩在工程应用中的施工质量通病的预防措施_冲孔桩常见的质量通病
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监理对冲孔灌注桩在工程应用中的施工质量通病的预防措施
监理对冲孔灌注桩在工程应用中 的施工质量通病的预防措施
冲孔灌注桩施工工艺简单、成熟,施工进度快捷,适应面广,承载力大,施工后的检测方法可靠、完善,检测数据准确等特点,越来越受到设计、建设单位的青睐。但冲孔灌注桩的成桩工艺与实际受力状况相反,往往是上部混凝土的强度低,中下段混凝土的强度高,容易出现桩上段强度达不到质量要求的情况。除此之外,施工过程中还容易出现桩位偏差、钢筋笼偏位、缩颈、孔壁塌落、孔底沉淤、桩身空洞、蜂窝、夹泥、断桩等质量缺陷或通病长期难以解决,造成桩基承载力下降,影响了工程的施工质量、进度,严重影响到工程建筑主体结构的安全。下面就洋山深水港区三期工程出港闸口工程冲孔灌注桩桩基工程施工过程中出现的有关上述问题,探讨解决方法与同行进行交流。1 工程概况
本工程为洋山深水港区三期工程出港闸口工程桩基,桩基区域地质情况为抛石回填区,场地现标高约为绝对标高+6.60—6.80m左右。桩基所在区域I层为杂色抛填石,厚度为1.5~7.85m,在施工中易漏浆,造成孔壁坍塌埋锤,用粘土护壁恐怕效果不好,必须采用钢护筒封堵,且在钢护筒埋放时,极不易开挖,为施工不利地层;Ⅱ层为充填土,厚度2.0~6.0m,成分为粉沙和花岗岩碎石块,直径为8—100cm不等,工程地质性质极差,最易造成坍塌孔、埋锤;Ⅲ层为淤泥质粘土及粉质粘土混砂砾粉质粘土及黏土,呈可塑一硬塑状,为施工有利地层;Vi2—1为花岗岩中等风化层,该地质较好,作为桩基持力层,设计要求桩端进入持力层不小于1.0m。
本工程桩基设计为嵌岩桩,总桩数为40根,桩径为1000mm,桩坝设计标高为一3.15(~0.000相对于绝对标高+8.05m);灌注桩的灌注充盈系数为不小于1.15;桩顶混凝土终浇标高比设计标高高出的高度应不小于桩长的5%,且不小于2000mm,以保证桩顶混凝土强度满足设计要求。
桩身混凝土为C30水下混凝土,主筋保护层厚度为75?L。纵向ф18Ⅱ级钢筋通长配置,螺旋箝ф81级钢筋@200,每隔2.0m设置一道焊接加劲箍筋,4.0m范围内螺旋箍为ф81级钢筋@100;浇注混凝土前孔底沉渣厚度不得大于50mm。2 针对本工程可能影响成桩质量的因素分析 2.1 影响桩位的因素分析
(1)施工控制点的准确性,现场施工的控制点是现场布点、放样的基础;控制点位置坐标、高程的偏差,定能影响整个工程的成败。
(2)护筒和桩机在冲孔过程中的晃动和移位造成桩位的偏差。(3)钢筋笼沉放位置的偏差造成桩位偏差。
(4)桩机安装就位稳定性差,作业时桩机安装不稳;地面软弱或软硬不均匀;土层呈斜状分布或土层中夹有大的孤石或其它硬物等情形,以致造成成孔后桩孔出现较大垂直偏差或弯曲。2.2 影响桩身上部强度的因素分析
(1)按照施工规范的规定,冲孔后要彻底清除孔底的淤泥、沉渣等,但在实际施工过程中,很难将淤泥、沉渣彻底清除,于是在浇灌第一斗混凝土进行封底施工时,孔底沉积的淤泥、沉渣必然混入混凝土中。由于用导管灌注的水下混凝土是从下往上顶升的,先灌入的混凝土顶升于孔的上面,这样就容易出现桩上段强度较低的现象。
(2)浇灌混凝土时,若导管插入混凝土之内过深,浇注速度又较快,则容易在孔体深部沉积较多的骨料,加上振捣过程所造成的混凝土的离析,也容易导致桩体上部强度较低的质量问题。
(3)在混凝土浇筑过程中,泛浆高度较小,造成上部混凝土强度质量较差。
(4)清孔不干净或未进行二次清孔;泥浆比重过小或泥浆注入量不足而难于将沉渣浮起;钢筋笼吊放过程中,未对准孔位而碰撞孔壁使泥土坍落桩底;清孔后,待灌时间过长,致使泥浆沉积,以至造成桩底沉渣量过多。2.3 影响桩身质量的其他因素分析
(1)混凝土浇注施工中,若导管插入混凝土内过浅(一般控制在2—6m),则成桩过程中混凝土的上升就不是顶升式的,而是摊铺式的。这时,泥浆、泥块就容易混入混凝土中,进而影响到桩身的质量。除此之外,若设计的桩身直径过小,则混凝土上翻时就会受到孔壁的限制,从而使桩体产生空洞、蜂窝缺陷。
(2)在成孔至浇筑混凝土过程中,所涉及到的施工环节多,时间长,会在孔底淤积较厚的淤泥而影响成桩质量。静置的时间越长,淤积的淤泥越多。
(3)混凝土在水下浇灌的过程中,其流动性、初凝时间、粘聚性能会变得更差,若稍有疏忽,很容易产生空洞、蜂窝、离析、夹泥甚至断桩等质量缺陷。2.4 对桩身承载力影响因素的分析
(1)入岩的判断及嵌岩深度的影响。
(2)沉渣厚度的影响。
(3)混凝土自身质量的影响。3 施工过程中监理采取的应对控制措施
3.1 对测量工作或影响桩位偏差监理所采取的措施及要点
(1)对业主提供的控制点坐标、高程督促承包人进行复测,监理旁站核对,同时要求定期对控制点进行复核。
(2)对承包人建立的施工现场测量控制网点,监理要求承包商进行定期的复核、校验,并做好保护措施的落实。
(3)检查、审核承包人工程放线、定位测量成果,监理进行测量复核。
(4)对承包商每个冲孔进行复核,主要是在护筒定位、固定后,要求承包商按照重锤吊绳作为桩位的中心,这样做可使孔中心基本就是桩中心。
(5)检查对桩机、桩架的固定情况。成孔过程中,应经常检查孔内有无异常情况,桩架有无倾斜,各部连接是否松动。
(6)在钢筋制作时,要求承包商最顶端一节的钢筋按照中心对称的方式留出两根较长的,以便在钢筋沉放结束后进行定位复核。
3.2 对保证桩身上部强度及桩身质量监理所采取的措施及要点
(1)控制混凝土的质量,控制组织混凝土原材料的质量,从源头上把关,制定有针对性的措施,确保灌注桩所用混凝土满足设计、规范要求。
(2)建议和督促施工单位采用二级泥浆池,确保二次清孔质量,减少混凝土浇筑过程中对桩身质量的影响。
(3)控制导管插入混凝土深度,控制导管的拔管速度。
(4)检查确认混凝土浇筑过程中泛浆高度,应满足设计、规范要求。
(5)加强混凝土浇筑过程中的旁站和巡视,发现异常情况及时处理。3.3 对保证桩身承载力监理所采取的措施及要点
(1)由于地质情况复杂,监理在认真熟悉图纸的基础上,对勘察资料的地质资料也进行了认真、细致的研究,为做好监理工作进行技术储备。
(2)配置专业的岩土工程师,对入岩的岩样进行判断、分析,并根据试桩积累的一些参数,对入岩前后不同地质情况下,每小时进尺进行统计分析,总结规律,同时结合设计图纸上标示的等高线、岩样色泽作为入岩判断的辅助依据;同时在入岩后加大取样的频率,以进一步对岩样进行确认。
(3)对测孔的各种设施、仪器等进行检查,在施工单位现场测试的基础上,监理部同样配置相关的设备,对成孔进行检查,确保入岩深度和孔径尺寸。
(4)加强对泥浆比重的控制,保证沉渣厚度符合设计要求。
(5)对施工单位泥浆护壁采用的黏土,监理也给出了合理化建议,确保护壁质量;同时由于冲孔桩施工区域有上层回填石料,空隙比较大,监理要求施工单位增加护筒长度,减小石料回填层对桩身质量的影响。
3.4 监理对保证桩基质量采取的其他措施
(1)督促施工单位在施工前做好典型施工方案的编制,在试桩后进行完善和总结,积累本施工区域的参数,以指导后续施工。
⑵加强对钢筋原材、焊接质量、箍筋绑扎质量、绑扎间距等进行严格的控制和检查;确保灌注桩钢筋笼所用的钢筋品种、数量、制作和安装质量必须符合设计要求和规范规定。在骨架主筋外侧,应在每隔1.5~2.0?L的断面上对称设置控制保护层厚度的装置。现场监理人员在下笼前应对钢筋笼的长度、尺寸、保护层等进行验收,下笼时应对每个主筋焊接接头进行检查,检验合格后才能进行下道工序施工;为保证在运输过程中不变形,钢筋笼内用十字支撑加固。在制作、运输和吊放过程中,防止不可恢复的变形,确保钢筋的净保护层厚度,对变形的钢筋笼要进行调整,严重变形的必须报废;吊放时要对准孔位,垂直下放,避免碰撞护壁;钢筋笼安装就位后,应采取适当措施将其固定,混凝土浇注过程中钢筋笼不得上浮。
⑶第二次清孔后混凝土浇注前,监理在现场应实测孔深,检查沉渣厚度、泥浆比重是否满足设计要求(沉渣厚度=第一次清孔孔深—第二次清孔孔深),才能满足要求的重新进行清孔。(4)浇筑前要求在导管内放入隔水球;混凝土初灌量不能小于一定的方量;浇筑过程中要对到场的混凝土检查坍落度,坍落度满足设计要求;随时检查混凝土灌注高度,确保混凝土灌注到孔顶后要进行翻浆,将和泥土混合在一起的混凝土翻出孔外,直至新鲜混凝土冒出桩顶,确保桩顶混凝土质量,按要求留置好混凝土试块,做好监理现场旁站记录。4对冲孔灌注桩施工一些建议
冲孔灌注桩作为一项较为成熟施工工艺,施工原理和技术都较为简单,但成桩过程基本上均为隐蔽过程,一旦成型后很难冉进行补救或整改。所以在施工前应编制有针对性的施工方案,进行典型施工,在取得各种参数后方可进行后续施工,施工过程中应加强质量控制,才能保证桩身质量和后期检测、试验满足要求。