Question

怎样控制沉管灌注桩的施工质量

Answer 1

一、沉管灌注桩工程施工的控制要点
确保地基承载力符合设计要求，满足《建筑桩技术规范》JGJ942008的要求。
质量控制中，首先要确保地基承载力符合设计要求。根据建筑桩基设计等级的要求,沈阳市市区范围内的高层建筑都采用桩基设计等级5级的桩基设计等级配筋率：当桩身直径为300～2000mm时，正截面配筋率可取0.65％～0.2％(小直径桩取高值)；对受荷载特别大的桩、抗拔桩和嵌岩端承桩应根据计算确定配筋率，并不应小于上述规定值。摩擦型灌注桩配筋长度不应小于2／3桩长；当受水平荷载时，配筋长度尚不宜小于4.0／a(a为桩的水平变形系数)。
二、沉管灌注桩工程施工前的控制
工程施工前应在以下方面加以严格控制：认真审核施工方案，主要包括选用的机械设备数量、型号，施工作业人员组织及特殊工程上岗证，施工现场平面布置及打桩施工顺序，施工技术措施及有关参数指标等；核查施工必备的检测工具和仪器的准备工作，经纬水准仪和卷尺准确有效（年检），测距绳锤、坍落度量仪等；砂、石、水泥、钢材和焊接接头以及桩身混凝土配比严格执行见证取样制度，对水泥、钢材和焊条、认真审核其质保资料，所有材料达到要求后方可用于工程；认真复核轴线和桩位，特别着重校核建筑物放样定位点；桩机的安全检测，取得建筑机械使用许可证后方可施工。做好施工组织设计；桩基施工前，施工单位根据现场桩位情况制定成桩顺序，并做好成桩标记，尽量减少沉桩设备调头。
三、沉管灌注桩工程施工中控制的要求
沉管灌注桩为隐蔽工程，只能在施工过程中严格控制、监理人员应旁站监理，在施工中抓住以下几个控制点：钢筋笼制作的控制；箍筋应采用螺旋式，直径不应小于6mm，间距宜为200～300mm；受水平荷载较大的桩基、承受水平地震作用的桩基以及考虑主筋作用计算桩身受压承载力时，桩顶以下5d范围内的箍筋应加密，间距不应大于100mm当桩身位于液化土层范围内时箍筋应加密；当考虑箍筋受力作用时，箍筋配置应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的有关规定；当钢筋笼长度超过4m时，应每隔2m设一道直径不小于12mm的焊接加劲箍筋。
钢筋笼制作应控制以下几方面:
钢筋原材料质量，应有合格证及试验报告;钢筋笼的长度、钢筋根数、焊接质量;钢筋笼的直径几何尺寸。钢筋笼应按类堆放，防止错用、误用。对钢筋笼的主筋、箍筋、加劲筋等严格按施工图纸和规范要求控制。
施工顺序的控制要点：防止软土地区桩基跑位的发生，安排的顺序应符合施工要求，且加强待施工桩位的观测和测量。
沉孔的控制要点：开打前用校正仪从两个方向控制和核试验沉管的垂直度，沉孔过程中严格按双控（桩长和贯入度）要求控制，记录或核对有关施工记录，确保达到设计要求；成孔结束后抛石听音，如根据回音确定为已进水或泥（音不脆），则在管内先灌入1.5m左右的混凝土封底；混凝土要提高一个强度等级。
混凝土浇注控制要点：混凝土灌满后方可振动拔管，根据成桩后的桩顶标高确定（须事先依据管内径，配比及充盈系数计算出，而复打法的第一遍必须灌至地面），在拔管过程中应设专人用测锤核查管内混凝土下降情况，另外见证取样制作试块；
钢筋笼控制要点：混凝土灌至接近钢筋底标高时旋转钢筋笼，并根据桩顶标高事先计算好吊筋长度，若浇筑中发生吊筋滑脱等异常情况，则复打重新旋转钢筋笼，以满足设计要求；
拔管控制要点：管内灌满混凝土后，先振动10几秒钟，方可开始拔管，并按0.6～0.8米/分钟的拔管速度提升，要点是拔10秒停10秒，直至拔管结束；
充盈系数的测量：事先根据设计充盈系数计算出混凝土浇入量，再依据折算成水泥用量，在施工前严格按配比过磅，浇灌混凝土过程中严格控制配比及水泥用量。
混凝土灌注的控制
桩身混凝土及混凝土保护层厚度应符合下列要求：桩身混凝土强度等级不得小于C25，混凝土预制桩尖强度等级不得小于C30；灌注桩主筋的混凝土保护层厚度不应小于35mm，水工灌注桩的主筋混凝土保护层厚度不得小于50mm，四类、五类环境中桩身混凝土保护层厚度应符合国家现行标准《港口工程混凝土结构设计规范》JTJ 267、《工业建筑防腐蚀设计规范》GB 50046的相关规定。混凝土宜采用商品混凝土。
混凝土灌注过程为:浮笼控制，第1次混凝土灌注时操作须放慢、混凝土量要少，以防浮笼发生；控制桩顶的标高；控制好拨管速度，以防发生缩桩、断桩，同时桩顶浮浆层应保持足够高度。桩身强度；桩身强度取决于钢筋笼的制作质量与混凝土质量。虽然钢筋笼的制作简单明了，但现场仍发现钢筋笼下料长度不够、焊缝长度、外观和质量、加劲箍与主筋的位置关系、箍筋间距过大，弯钩角度向内伸露妨碍将来导管的提升等不符合图纸要求的地方。钢筋笼吊装时应防止变形，安装要对准孔位，避免碰撞孔壁，就位后应立即固定。在工程施工中桩身质量在于混凝土的质量。混凝土的缺陷往往是由于施工不当引起的，因此必须控制混凝土的各项指标。沉管灌注桩施工中钢筋笼上浮处理措施：灌注混凝土过程中，应随时掌握混凝土浇注标高及导管埋深，当混凝土埋过钢筋笼底端2m～3m时，应及时将导管提至钢筋笼底端以上。当发现钢筋笼开始上浮时，立即停止浇注，并准确计算导管埋深和已浇混凝土标高，提升导管后再进行浇注，上浮现象即可消除。
四、沉管灌注桩工程施工时常见的问题
断桩的处理；在沉管灌注桩施工中，在做完桩基小应变试验后，发现了大面积的桩出现了不同程度地缩径现象，尤其靠近河道西侧的几条轴线处出现了断桩。经过分析认为，沉管灌注桩工艺属挤土施工，设计根据规范控制桩的中心线间距应不小于3.5倍的桩直径，而且施工时实行顺序跳打，但仍不能避免土层对临桩的挤压，特别是上部比较软弱的土层，在施工后地面土隆起，由于表层土的隆起，使临桩出现真空抽吸现象，致使该处出现缩径甚至断桩。而且河道西侧有因标高不够人工回填了一部分土，分层夯实碾压不够，加之雨水天气较多，土层有向河道滑移现象，可能在混凝土终凝不久就受到外力扰动，导致断桩。在后续处理方案中，针对原打完的桩缩径较严重的，进行补强处理；将河道西侧的几条轴线处断桩废弃，请设计在原桩位附近补新桩，钢筋笼长度由原来设计的6．5m增加为10m，河道西侧的几条轴线处重新回填土，分层夯实碾压。仍然施行跳打，严密监控先打的桩在地面的偏位滑移。且延长相邻桩施工间隔时间，待邻桩混凝土达到设计强度的50％后再施打，减少土层对临桩的挤压。隔层；如果混凝土和易性不好，拔管速度较快的话，就容易造成桩身隔层，因此应严格控制混凝土坍落度不小于70mm，混凝土骨料粒径不大于30mm，拔管速度不大于1m／min，应随着密振慢拔。混凝土灌注桩质量判定；准确判断桩身混凝土质量的方法是静载检验，虽然费用高、时间长，但是准确可靠，现场也常常采用动测法判定桩身混凝土的质量。