引言
随着我国改革开放的深入发展,建筑工程领域的各项新技术、新工艺、新材料也在飞跃的发展。基础是建筑物的根本,其施工质量直接关系着建筑物的安全。作为基础之一的预应力混凝土管桩基础,混凝土强度高,具有较高的单桩竖向抗压承载力;由于采用工厂化生产,有着严格的质量保证体系,桩身质量可靠,运输吊装方便;施工文明程度高,施工速度快,能大大加快施工进度,降低基础工程造价,综合经济效益好;在同一建筑物基础中,可使用不同直径的管桩,容易解决布桩问题,可充分发挥每根桩的承载能力,基于这些优点得到了广泛使用。但是由于施工过程中存在各种因素,预应力混凝土管桩也存在着不少施工质量问题。如何在施工中对质量进行控制,使其满足设计规范要求,本文就静压预应力混凝土管桩施工质量控制浅谈一下有关见解。
1施工准备阶段
⑴认真研究工程地质勘察报告和设计文件要求。若地质条件太差,地下水位较高,为减少压桩过程中的超孔隙水压力和挤土效应,应考虑采取排水措施。做好设计交底和图纸会审工作,充分了解拟建工程的施工特点,同时也为了在施工前发现和减少图纸上的差错。
⑵施工现场建立健全完善高效的工程质量保证体系和质量保证措施,加强施工人员的业务素质培养,教育作业人员树立严格的质量观念。
⑶施工员、质检员、测量员、桩机司机、电工、焊工等施工人员必须持证上岗。
⑷进行安全技术交底,严格按照可行有效的施工方案进行施工。施工方案必须具有针对性,措施具体,施工流程清楚,顺序合理。
⑸工程质量检验制度,包括原材料、设备进场检验制度;施工过程的检验;施工结束后的抽样检测。
2施工质量控制
2.1测量放线
⑴桩基轴线的控制点和水准基点应设在不受施工干扰且易引测的地方。开工前经复核后妥善保护,施工中应经常复测,确保其准确性。
⑵桩位放线应根据设计图纸进行定位测量。
⑶桩位放线完成后,先自检,自检合格后,再申报监理工程师复核。
2.2管桩控制
采购的成品桩进场时应具备相应检验批的合格证,并要检查其外观质量,看桩身混凝土是否存在裂缝、蜂窝、露筋,色感是否均匀,桩顶处有无孔隙。用钢尺、水平尺检查其桩径、管壁厚度、桩尖中心线、顶面平整度、桩体弯曲是否符合规范要求。
在吊运桩过程中应轻吊轻放,避免剧烈碰撞;单节桩可采用专用吊钩勾住桩两端内壁直接进行水平起吊。
现场预应力管桩堆放应整齐,布局应合理。当场地条件许可时,宜单层堆放;当叠层堆放时,外径为500~600mm的桩不宜超过4层,外径为300~400mm的桩不宜超过5层。
2.3静压沉桩质量控制
⑴管桩的混凝土必须达到设计强度及龄期后方可沉桩。
⑵静压式沉桩宜采用液压式压桩机,按施工方法分为顶压式和抱压式两种。当采用顶压式桩机时,桩帽或送桩器与桩之间应加设弹性衬垫;当采用抱压式桩机时,夹持机构中夹具应避开桩身两侧合缝位置。
⑶由于沉桩机械自身重量加配重总重量很大,对施工场地要求条件较高,不但要求场地平整,而且场地地基承载力不应小于压桩机接地压强的1.2倍。
⑷随机带的压力表在施工之前要送到法定计量检测单位进行标定检测,合格后方能使用。
⑸检查压桩机传感设备是否完好,压桩机的机架重量和配重与设计承载力是否相适应。压桩机的每件配重必须用量具核实,并将其质量标记在该件配重的外露表面。静力压桩中的液压式压桩机的最大压桩力应取压桩机的机架重量和配重之和乘以0.9。
⑹沉桩时,由于桩土体的挤密作用,先沉入的桩被后沉入的桩水平推动而造成偏移和变位或被垂直挤拨造成浮桩;而后沉入的桩难以达到设计标高或入土深度,造成土体隆起和挤压。所以,群桩施打时,为了保证质量和进度,防止周围建筑物破坏,打桩前应根据桩的密集度、桩规格、长短、桩架移动方便及周围建筑物情况来正确选择打桩顺序。一般应符合下列规定:(1)场地地层中局部含砂、碎石、卵石时,应对该区域先进行压桩;(2)场地中持力层埋深或桩的入土深度差别较大时,可以先施压长桩,后施压短桩。
⑺垂直度:送桩器、桩帽和桩身中心线应重合,由两台经纬仪进行双向控制。地基表面有坚硬石块必须清除,使桩身达到垂直度要求。第一节管桩起吊就位插入地面的垂直度偏差不得大于0.5%的桩长。在管桩入土500mm左右时,再次校正桩的垂直度。
静压沉桩桩机在压桩过程中也应测量桩身的垂直度。当桩身垂直度大于1%时,应及时找出原因并设法纠正,当桩尖进入较硬土层后,严禁用移动机架等方法强行纠偏。
⑻桩端焊接:桩端焊接很重要,桩接头发生焊接质量问题是管桩施工过程中经常出现的一种通病,所以在施焊时应特别注意。电焊工须持证上岗,方可操作。
在下节桩打至便于焊接高度(桩头高出地面0.5~1.0米左右)时,在下节桩头处设导向箍。接桩时上下节桩段应保持顺直,错位偏差不应大于2mm;接头纠偏时,不得用大锤横向敲打。对接前,将接头上下端板表面用铁刷子清刷干净,坡口处应刷至露出金属光泽。为保证接桩的焊接质量,电焊条宜用E43,最好采用型号为AWS.ER-70S-6、直径为1.2mm的合格焊丝,将上下节桩端板之间间隙进行围裹,然后用两支焊枪沿圆周对称的焊4~6个点,待上下两节桩完全固定后拆除导向箍再分层施焊,焊接层数不得少于两层,第一层焊完后必须把焊渣清理干净,方可进行第二层的焊接。电流要适中,焊缝应饱满连续,焊接部分不得有咬边、焊瘤、夹渣、气孔、裂缝、漏焊等外观缺陷,焊缝加强层宽度及高度均应大于2mm。应尽可能缩小接桩时间,焊好的桩接头应自然冷却后方可继续沉桩,自然冷却时间应>8min,严禁采用水冷却或焊好即施压。雨天焊接时,应采取可靠防雨措施,否则会因为焊接完毕时焊缝温度高,高温的焊缝一遇到水则变脆,受力后容易开裂。
焊接接头的质量检查宜采用探伤检测,焊接接桩应按隐蔽工程进行验收。
⑼单桩竖向抗压承载力标准值的控制:预应力混凝土管桩目前市场上的种类很多,管桩的类型有PC型、PTC型、PHC型;混凝土强度有C60、C80;桩的外径有300mm、400mm、500mm、550mm、600mm,甚至有800mm、1000mm等;根据管桩用途不同,同一直径的管桩又分为A型、AB型、B型和C型四种;施工工艺有锤击沉桩和静压沉桩。
对于静压沉桩施工的管桩来说,主要是根据管桩进入持力层的深度和最终压桩机所施加的压力值来控制。
⑽浮桩控制:由于桩对土体的挤密作用,先打入的桩受到后打入的桩水平作用而产生垂直挤拨造成浮桩。所以现场必须设置水准点,数量不少于两个,用以测量桩上浮情况。施工完的桩应立即测量桩顶标高,待全部桩打完后再对各桩进行测量。
2.4基坑开挖时桩质量控制
在管桩密集的区域内开挖基坑,必须小心谨慎,防止桩身倾斜。有些地方边压桩边开挖,由于超孔隙水压力及土侧压力等原因,大量的管桩往开挖方向倾斜折断。有的工地基坑开挖不是分层对称的挖土,而是一次到位的从中间往四周挖,造成四周与中心的土体高差悬殊,形式四周的管桩向中间倾斜折断。所以,在开挖基坑以前,必须进行认真研究,提出切实可行的施工方案,开挖时,严格按照施工方案进行施工。
2.5桩头填芯的质量控制
桩与上部结构的连接主要通过桩的承台,如何保证桩与承台的连接达到要求,是保证工程质量的关键,因此桩头嵌入承台的长度不宜太短,有关管桩技术规范规定不宜小于10cm。对于在地震设防区的管桩桩基工程中,有必要把桩嵌入承台的长度加长,且桩头的插筋长度也应加长及增加配筋量,桩头填芯混凝土的强度等级也应满足相应的规范要求和设计要求。
3结束语
随着预应力混凝土管桩在建筑工程中的大量应用,因此控制好管桩的施工质量,是保证整个建筑工程质量的前提。虽然在预应力混凝土管桩的施工过程中存在着各种不利因素,但只要我们根据各自工程特点,从工程地质勘察资料、设计及施工各个环节认真研究分析,有针对性地编制有效的施工方案并积极采取相应的预防措施;施工过程中严格按照编制好的施工方案及相关技术规范要求执行,预应力混凝土管桩工程质量是可以保证的。
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