浅谈静压预应力混凝土管桩质量监控要点

2015-08-26 147 0

  预应力混凝土管桩由于桩身强度等级高,能够承受较大的荷载,坚固耐久和不受地下水变化的影响,并且施工工期短、工程造价相对较低、低噪声、无振动、无污染、不扰民以及可以连续施工等优点,近年来在东南沿海长三角地区工业与民用建筑中广泛应用。本文通过作者亲历一个工程实例监理经验,简要介绍静压预应力混凝土管桩施工质量监理要点。
 
  一、工程概况:
 
  杭州市下沙经济技术开发区下沙镇高沙村经济联合社商业用房,总建筑面积46177.3㎡,由A#、B#、C#三幢楼组成,其中连体地下室一层,地上主楼十二层,框架剪力墙结构,抗震设防烈度为6度。基础形式设计采用PHC-A500(100)预应力混凝土管桩基础,桩端持力层为地质报告要求的6—2#粉质粘土层,有效桩长为52米,单桩承载力特征值为2000KN,总桩数为402根。
 
  二、预应力混凝土管桩施工质量监控要点
 
  (一)管桩施工前的监控
 
  1、施工准备
 
  组织项目部相关人员学习设计图纸、《先张法预应力混凝土管桩》标准图、施工验收规范,参加建设单位组织的图纸会审和设计技术交底会。编制监理规划和桩基工程施工监理细则,组织项目监理部人员认真学习。认真学习和研究本工程地质勘察报告、桩位平面布置图、桩基结构施工图,供桩基施工时参考。监督和参加施工方的施工技术交底会,施工方案、操作规程应具有针对性,技术措施和安全措施应具体,施工流程清楚,顺序合理。
 
  2、施工场地要求
 
  桩基施工场地内的旧建筑物基础、地坪,在桩基施工前应予以彻底清除。桩基施工场地平整后的坡度应控制在10%以内,并依据所选用的桩机机型相适应的地耐力,对施工场地软弱部分可回填30~50厘米厚建筑垃圾,以确保桩基施工正常运行。
 
  桩基施工场地的动力供应,应与所选用的桩机机型、数量的动力需要相匹配,供电配电箱和电缆应完好。检查施工场地和临近的高压线路、通讯线路和其他地下管线,特别应针对本工程在B#楼和A#楼之间有一高压线路在桩基施工时无法拆除,应制定相应防护措施,确保桩基施工安全。
 
  检查施工场地的边界和周边建筑物的距离,应满足桩机最小工作半径的要求,若有必要需对建筑物采取相应的保护措施。对施工场地的地貌,由施工单位复测,现场监理和施工方人员均作好记录,以供今后土方工程结算时参考。
 
  3、桩机的选型及测量用仪器
 
  施工方在施工前应提交进场设备和测量用仪器报审表,项目监理部应对所选用设备认真审核,检查桩机机型、配重是否符合设计和场地要求。桩机的选型一般按1.2~1.5倍管桩极限承载力取值。桩机的压力表、水平仪、经纬仪应按要求检测合格,以确保夹桩和压力控制准确。本工程按设计要求需送桩,应按送桩深度及桩机机型合理选择桩杆的长度,并应考虑施工中可能的超深送桩。建筑物控制点的测量,宜采用有红外线测距装置的全站仪施测,而桩位宜采用J2经纬仪及钢尺进行测量定位。控制桩顶标高的仪器,用水准仪监测即可。测量仪器应有相应的检定证明文件。
 
  4、对施工分包单位资质及相关施工文件的审查
 
  审查桩基施工分包单位是否与招投标文件相符,施工单位企业资质和人员上岗证是否符合要求,特别应重点审查施工方技术人员、管理人员是否到岗到位,施工员、质检员、专职安全员、测量员、桩机司机、电工、焊工是否持证上岗。审查施工方上报的施工组织设计(专项施工方案)内容是否齐全,质量保证体系和安全保证体系是否健全,质量保证措施和安全保证措施是否具体、合理、可行,并对其进行审批。检查其设备、劳力、材料及半成品是否进场,是否满足连续施工的需要。
 
  5、对预应力混凝土管桩质量的监控
 
  审查施工方上报的预应力管桩生产厂家生产许可证、质量保证体系,检查预应力管桩产品质保书、合格证、检测报告是否符合要求和完整齐全。检查每一进场批次管桩的砼强度报告、钢筋力学性能报告和桩结构性能检测报告是否符合要求,检查管桩的外观质量是否有质量缺陷,对在检查中发现的有质量缺陷的管桩应责令施工方限期退场。杭州市区预应力管桩运输一般采用超长车辆夜间进行,午夜后到达施工现场卸车,这就给检查验收造成了一定困难,项目部人员应在第二天压桩施工开始前第一时间到达施工现场,组织施工方管理人员对夜晚运进施工现场的管桩逐一进行检查验收,对发现有质量缺陷不符合要求的管桩,用彩色油漆作出不合格标示不得使用,并要求下次运桩车辆回去时带走。
 
  6、预应力混凝土管桩桩位测量监控
 
  在桩基平面布置图中对管桩桩位逐一编号,一般每个管桩桩心用全站仪定位后,用石灰以原定的桩心为圆心、以该桩的桩径为直径画一圆圈,压底桩时以此圆圈为准,控制桩不偏离该圆圈,使成桩的偏位尽可能减小。桩基分包单位完成桩位测量定位后,项目部人员按照设计图进行现场复核,桩位放样误差应控制在验收规范允许的偏差之内,对桩位的测量要进行旁站监督,对测量定位成果复核无误后共同验收签字。
 
  7、在正式桩基施工前,参加由建设单位组织的地质、设计、建设、施工、监理五方共同在现场的试桩,验证是否满足设计要求,确定持力层深度、桩长、桩端极限压力值等。本工程A#、B#、C#三幢楼共进行了三次试桩,初步确定了本工程管桩长度、桩端压力值等指标。
 
  (二)管桩施工过程中质量监控
 
  1、静力压桩流程
 
  定桩位→桩机到位→吊桩、对中(控制吊点、垂直度)→压第一节桩→焊接接桩→压第N节桩→送桩→终压→移机→截桩→记录、核查压桩及桩基检测相关资料。
 
  2、施工各环节的质量和安全监控
 
  (1)桩身垂直度的控制
 
  桩身垂直度的控制一般常采用两种方法:一种是静压桩机在桩机就位后,沉桩前,必须将压机平梁前后、左右调平,并用两台经纬仪,成90°角从两个方向调整桩身垂直度后,才开始沉桩作业。另一种方法是静压桩机在桩机就位后,沉桩前,必须将压机平梁前后、左右调平,使用一台经纬仪和由静压管桩桩机驾驶室内悬挂一吊有重锤的绳线,由开机员以此线为准控制桩一个方向的垂直度,而另一方向的垂直度必须使用经纬仪控制,也就是在垂直于桩与此绳线连接的地方(即另一汇交方向)架设经纬仪,以这两个方向来控制桩的垂直度。无论施工方采取何种方法,都必须确保桩在两个方向都已经垂直的情况下允许压桩,而且在压桩过程中要经常检查桩身垂直度。
 
  (2)压桩:桩在压入的初始阶段是否垂直,是保证整根桩垂直的关.键,监理人员应督促施工方测量人员对压桩进行全程监控测量,并随时对桩身进行调整、校正,以保证桩的垂直度。在压桩时严格监控桩位偏移情况,可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左右后应停止压桩,再次校正桩在竖直两个方向的垂直度后继续施压。此外还应注意要采用合理的压桩顺序,一般情况下不同的桩基应先深后浅、先大后小、先长后短;同一单体建筑物或群桩承台应先施压场地中央的桩,后施压周边的桩。
 
  (3)接桩:接桩时采用钢端板焊接法,桩段顶端距地面1米左右就可接桩,接桩前先将下段桩顶清洗干净,加上定位板,然后把上段桩吊放在下段桩端板上,依靠定位板将上下桩段接直,接头处如有空隙,应采用锲开铁片全部填实焊牢,拼接处坡口槽电焊应分层对焊进行,焊接时应采取措施减少焊缝变形,焊缝应连续饱满(三级焊缝),焊后应清除焊渣,检查焊缝饱满程度。接桩宜在桩尖穿过较硬的土层后进行,接桩时上下段桩的中心线偏差不宜大于5mm,节点弯曲矢高不得大于桩段的0.1%。焊接时必须两个焊工同时进行,先在坡口圆周上对称点焊4-6点,焊接层数不少于2层,每层焊渣必须清理干净,保证焊缝连续饱满,自然冷却不低于8分钟(严禁用水冷却或焊完即压),防止高温的焊缝遇水变脆而被压坏。节点焊接应在监理方验收合格后方可继续压桩。压同一根桩,从开始到结束,要连续沉桩,接桩停歇时间不得超过一小时,施工方和监理人员均应做好详细的压桩记录。
 
  (4)终压: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。根据设计和试桩要求,终压的技术参数采用以桩极限承载力标准值和桩基端部标高控制,当桩机压力达到试桩要求的桩承载力极限值时可停止压桩,或者达到设计要求桩级端部标高-500㎜时桩机压力值仍未达到试桩要求的桩承载力极限值也应停止压桩。
 
  3、压桩过程中的旁站监督
 
  在每天的整个压桩过程中,监理人员应始终如一坚守在施工现场,应随时检查压桩压力、压入深度,当压力表读数突然上升或下降时,应停机对照地质资料进行分析,查明是否碰到障碍物或产生断桩等情况。对施工的每一根桩都必须认真作好打桩记录,并做好当天的施工旁站记录。对出现的异常情况及时协助施工方认真分析解决,如有必要会同建设、施工、监理和设计等各方共同解决。
 
  在本工程整个压桩过程中,共有17根桩压力值到达试桩要求却仍未达到设计标高,属于压桩欠送情况;有4根桩超压至设计标高-0.5米时仍为到达设计压力值,属于压力未到超送情况;并发生一次爆桩,再压时压力骤降,且无法将断桩吊出。针对已出现的异常情况,监理人员均以工作联系单的书面形式及时通知建设、设计人员现场解决,由设计单位做出书面补救方案或者书面确认,由建设、设计、监理、施工各方共同签字盖章后继续进行施工。
 
  4、静压管桩施工中安全管理
 
  督促施工方建立严格安全管理责任制度,监督施工方专职安全员每天检查钢丝绳是否牢固,钢丝绳卷扬系统以及保护装置是否可靠。教育现场人员桩机下严禁站人,操作工人必须佩戴安全帽。压桩时桩身发生裂缝应立即停止压桩,不可强行继续施工,避免断桩砸伤工人和机械设备。大风天和雨天应注意对机械和桩的影响,必要时停工。施工时必须设专人指挥,桩的起吊、接桩时监督桩的垂直度等工作,避免意外事故发生。
 
  (三)管桩施工后的质量监控
 
  管桩静载试验和小应变动测试验须在管桩复压完毕15d后进行,由建设、设计、监理、施工各方共同确认管桩静载试验和小应变动测的数量和桩号。预应力管桩施工结束后,应对桩基做承载力检验及桩体质量检测。承载力检测的桩数不应小于总数的1%,且不应少于3根。其桩体质量检测不应少于总数的20%,且不应少于10根。本工程A#、B#、C#三幢楼管桩承载力静载试验共进行了10根,管桩桩体完整性小应变检测共进行了138根,依据检测报告,检测结果均符合设计和规范要求。
 
  项目部人员应在土方开挖后及时对桩基进行桩位偏差检查并认真作好记录,桩位偏差记录和管桩检测报告均应征得设计单位确认,若在桩基验收中出现部分桩完整性检测和桩位偏差超过验收规范要求,应提交设计单位由其作出桩基补充设计,监督桩基分包单位进行桩基加固处理。审查桩基分包单位提交的压桩记录、隐蔽工程记录、桩位平面布置图,依据国家行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003规定,组织对桩基工程进行质量评定。

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