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摘要:本文结合实例,分析了静压预应力混凝土管桩施工质量要求,提出了质量控制措施,仅供参考。
关键词:预应力施工;管桩施工;质量控制
引言
静压预应力混凝土桩具有施工环境整洁、单桩承载力直观、质量稳定、施工效率高、工期短、噪音低、造价低及无震动等特点、广泛受广大工程技术人员重视和应用在各地区工程中,根據资料和工程实例表明,由于静压预应力薄壁管桩的桩基地质不确定等因素,因此,引起施工质量安全问题,本文静压预应力混凝土管桩施工质量要求,提出了质量控制措施。
一、工程概况
湛江某商住楼建筑面积为29320 m2 ,为建筑层数地上13层,高度为:40.48m,地下室一层,地下室高度3.8m,首层高度3.48m,二层高度4.00m,三至十三层标准层高度均为3.00m。地下结构形式为钢筋混凝框剪结构。
本工程属于乙类桩基,选用静压预应力混凝土管桩(PHC-A500) 预应力管桩(壁厚125),十字型桩尖,桩尖持力层为②-4中风化砾岩层,桩长11.00~33.00米,桩总数470根,单桩竖向承载力特征值1300kN。沉桩方式为静压压入,沉桩以标高与压桩为双控制,并以压桩力控制为主。静载试桩根数为4根,用于抗拔时单桩抗拔承载力特征值为290kN。桩头处宜做防水处理,桩身涂刷环氧树脂涂层二遍。
二、管桩的外观质量要求
管桩的外观项目质量要求分别如下:
(1)粘皮和麻面:局部粘皮和麻面累计面积不大于桩身总计表面积的0.5%,其深度不得大于10mm,允许作有效的修补。
(2)桩身合缝漏浆:合缝漏浆深度小于主筋保护层厚度,每处漏浆长度不大于300mm,累计长度不大于管桩长度的10%,或对称漏浆的搭接长度大于100mm,允许作有效的修补。
(3)局部磕损质:磕损深度不大于10mm,每处面积不大于50cm2,允许作有效的修补。
(4)内外表面露筋:不允许。
(5)表面裂缝:不允许出现环向或纵向裂缝,但龟裂、水纹及浮浆裂纹不在此限。
(6)断面平整度:管桩端面混凝土及主筋镦头不得高出端板平面。
(7)断头、脱头:不允许,但当预应力主筋采用钢丝且其断丝数量不大于钢丝总数的3%时,允许使用。
(8)桩套箍(钢裙板)凹陷:凹陷深度不得大于10mm,每处面积不大于25cm2。
(9)内表面混凝土塌落: 不允许.
(10)桩接头及桩套箍(钢裙板)与混凝土结合处, 漏浆深度小于主筋保护层厚度,漏浆长度不大于周长的1/4,允许作有效的修补; 不允许空洞和蜂窝;
(11)其 他: 离心成型后废浆液应倒清.
三静压桩施工方式终桩控制措施
3.1桩型
(1)本工程采用PA类桩(461条)。
(2)本工程管桩为摩擦端承桩,施工应确保桩嵌入②-4中风化砾岩层。
(3)沉桩以标高与压桩力双控制,并以压桩力为主。
3.2管桩施压
(1)压桩的顺序应根据场地的地形、地质、桩基的设计布置密集程度以及压桩机移动方便等因素来决定。建筑面积较大,桩数较多时,可将基桩分为数段,压桩再各段范围内分别进行。在亚粘土及粘土地基施工,应避免沿单一方向进行,以免地基向一边积压,造成压入深度不一,地基挤密程度不均。
(2)压桩机的安装,必须按有关程序或说明书进行,压桩机的配重应平衡配置于平台上。压桩机就位时应对准桩位,启动平台支腿油缸,校正平台处于状态。
(3)启动门架支撑油缸,使门架作微倾15°,以便吊插预制桩。
(4)起吊预制桩。先栓好吊装用的钢丝绳及索具,然后应用索具捆绑住桩上部约500处,启动机器起吊预制桩,使桩尖垂直对准桩位中心,缓缓放下插入土中,恢复门架在桩顶扣好桩帽,可卸去索具,桩帽与桩周边应有5~10的间隙,桩帽与桩顶之间应有适应的衬垫,一般应采用木板,其厚度100mm左右。
(5)稳桩和压桩,当桩尖插入桩位,扣好桩帽后,微微启动压桩油缸,压入500时,再次校正桩的垂直度和平台的水平度,保证桩的纵横双向垂直度,然后启动压桩油缸,把桩徐徐压下,控制一般不宜超过2m/min。
(6)压桩应连续进行,同一根桩的中间间歇时间不宜超过半小时。
(7)稳压:当压桩力已达到两倍设计荷载或桩端已到达持力层时,应随即进行稳压。当桩长小于15m或粘性土持力层时,宜取略大于2倍设计荷载作为最后稳压力,并稳压不少于3次,每次10秒。测定其最后各次稳压时的贯入度。如设计对上述各项有具体要求时,则按设计要求执行。
8)压桩施工时,应有专人并配备自动记录设备做好施工记录,开始压桩时应记录桩每沉下1m油压表压力值,当下沉至设计标高或两倍于设计荷载时,应记录最后三次稳压时的贯入度。
3.3质检
(1)施工单位必须编制压桩施工纪录文件,包括桩位编号图,每根桩的打桩记录,桩的节数,每节长度,起始时间,垂直度,焊接记录,终压荷载值等,提交有关部门检查和验收。
(2)对施工完毕的桩应根据有关规定进行检测,如认为实际地质资料与设计资料不符或对某些桩的质量和承载力有疑问时,应会同设计单位、甲方、监理公司及质检部门指定若干根桩采用静载试验或可靠的动力试验等其他有效方法进行检测。
(3)抗拔桩施工完成后,应进行成桩质量检测。检测应符合广东省标准《建筑地基基础技术规范》(DBJ15-31-2003)关于拔静载试验的规定。
3.4静压预应力管桩施工技术措施
(1)施工前集中压桩机长进行培训,掌握基本技术要求; (2)根据地质资料及附近管桩长度资料,对每根桩的桩长有预估值;
(3)机长以正常操作压桩至离岩面6m处暂停,改用双缸低压(≤2.5MPa)重新以不超过0.5m/分钟的速度进行压桩,当压强值突变时立即收樁,并记下突变时的最大压强值,比如为6MPa;
(4)验证桩端是否达到混合岩层:先以0.5×突变时的最大压强值(如6MPa)=3MPa稳压一次,如桩不动则停;再以0.8×6MPa=4.8MPa稳压一次,不动则可判断桩端已到混合岩;
(5)验证桩的最大压力值,以0.8×6MPa=4.8MPa对应的压力值为起始值,以每级200kN逐级加压并各稳压一次,以桩下移10mm为限停机不再加压,前一次的值为桩的最大压力值,作好记录。加压以2倍桩的承载力特征值为最大限值。
3.5压桩过程中可能出现的问题及处理措施
对以下问题在压桩施工前充分考虑,精心准备。施工中密切注意各个环节,力求避免出现质量问题。
(1)发现实际地质情况与地质勘察资料不符时,特别是新发现土、溶洞的情况,作好相关记录,报设计、监理单位处理;
(2)对进场管桩的质量要严格把关,按规范要求进行验收;
(3)发现地面隆起、基坑上浮:在饱和粘土中,桩数较多、桩距较密时容易发生。其应对
四、静压预应力混凝土管桩质量控制措施
1、事前控制:
(1)熟悉设计图纸,查看有关规范、地质勘察报告等相关文件,了解各种管径桩的性能、壁厚、单桩承载力标准设计值、桩的入岩深度、地形地貌特征、岩层结构的分布情况及场地水文地质条件。
(2)配合、设计组织图纸会审和交底,依据桩长、桩径由设计单位对单桩承载力及终压力值进行复核和确认。对桩尖焊接及接桩焊接提出要求,对出现断桩问题、基桩上浮现象及终压时的连续复压次数、稳压时间等主要技术问题提出要求。
(3)检查施工管理机构组织体系、质量保证体系、安全保证体系、作业层劳动组织和劳动力安排,是否满足静压桩施工要求。
(4)施工前编制施工组织设计并报审,严格要求按批准后的《施工组织设计》进行施工。
(5)制定各项质量、安全文明施工管理措施,并付诸实施。
(6)落实清理场内障碍物,修建进场临时道路,平整场地,了解水、电源接驳口,布置生产设施,做好施工准备。
2、事中控制:
(1)对所设控制点的标高和放出的轴线、桩位点进行抽查复核,严格控制标高和放线误差。
(2)对施工机械设备和预制桩进场后的控制。
(3)预制桩堆放不得超过四层,起吊时应平稳,避免大的振动。叠层堆放超过2层时应采用吊机取桩,严禁拖拉取桩,水平运输时,应做到桩身平稳放置,无大的振动,严禁在场地上以直接拖拉桩体的方式代替装车运输。
(4)试压桩的桩位、规格、长度及地质条件应有代表性,试压桩应选在地质勘探技术孔附近;施工条件应与工程桩一致,并应符合正式压桩的有关规定;试压桩经过24小时休歇后需复压,对选定的桩位及每米进入所经历的时间和压桩力进行跟踪,对试压全过程进行监督并做好记录。同设计、质检、业主等单位共同研究并确定终止压力值、复压次数、终压条件等各项参数,保证压桩质量。
五、结束语
总之静压预应力管桩施工过程中,应充分考虑各方面的影响因素,尽可提前估计到可发生的安全措施问题,在其过程中,应严格执行现有的各项技术规范、措施要求,同时,施工过程中应不断提高技术应用水平,做到有效控制静压预应力管桩施工质量和施工安全问题。
关键词:预应力施工;管桩施工;质量控制
引言
静压预应力混凝土桩具有施工环境整洁、单桩承载力直观、质量稳定、施工效率高、工期短、噪音低、造价低及无震动等特点、广泛受广大工程技术人员重视和应用在各地区工程中,根據资料和工程实例表明,由于静压预应力薄壁管桩的桩基地质不确定等因素,因此,引起施工质量安全问题,本文静压预应力混凝土管桩施工质量要求,提出了质量控制措施。
一、工程概况
湛江某商住楼建筑面积为29320 m2 ,为建筑层数地上13层,高度为:40.48m,地下室一层,地下室高度3.8m,首层高度3.48m,二层高度4.00m,三至十三层标准层高度均为3.00m。地下结构形式为钢筋混凝框剪结构。
本工程属于乙类桩基,选用静压预应力混凝土管桩(PHC-A500) 预应力管桩(壁厚125),十字型桩尖,桩尖持力层为②-4中风化砾岩层,桩长11.00~33.00米,桩总数470根,单桩竖向承载力特征值1300kN。沉桩方式为静压压入,沉桩以标高与压桩为双控制,并以压桩力控制为主。静载试桩根数为4根,用于抗拔时单桩抗拔承载力特征值为290kN。桩头处宜做防水处理,桩身涂刷环氧树脂涂层二遍。
二、管桩的外观质量要求
管桩的外观项目质量要求分别如下:
(1)粘皮和麻面:局部粘皮和麻面累计面积不大于桩身总计表面积的0.5%,其深度不得大于10mm,允许作有效的修补。
(2)桩身合缝漏浆:合缝漏浆深度小于主筋保护层厚度,每处漏浆长度不大于300mm,累计长度不大于管桩长度的10%,或对称漏浆的搭接长度大于100mm,允许作有效的修补。
(3)局部磕损质:磕损深度不大于10mm,每处面积不大于50cm2,允许作有效的修补。
(4)内外表面露筋:不允许。
(5)表面裂缝:不允许出现环向或纵向裂缝,但龟裂、水纹及浮浆裂纹不在此限。
(6)断面平整度:管桩端面混凝土及主筋镦头不得高出端板平面。
(7)断头、脱头:不允许,但当预应力主筋采用钢丝且其断丝数量不大于钢丝总数的3%时,允许使用。
(8)桩套箍(钢裙板)凹陷:凹陷深度不得大于10mm,每处面积不大于25cm2。
(9)内表面混凝土塌落: 不允许.
(10)桩接头及桩套箍(钢裙板)与混凝土结合处, 漏浆深度小于主筋保护层厚度,漏浆长度不大于周长的1/4,允许作有效的修补; 不允许空洞和蜂窝;
(11)其 他: 离心成型后废浆液应倒清.
三静压桩施工方式终桩控制措施
3.1桩型
(1)本工程采用PA类桩(461条)。
(2)本工程管桩为摩擦端承桩,施工应确保桩嵌入②-4中风化砾岩层。
(3)沉桩以标高与压桩力双控制,并以压桩力为主。
3.2管桩施压
(1)压桩的顺序应根据场地的地形、地质、桩基的设计布置密集程度以及压桩机移动方便等因素来决定。建筑面积较大,桩数较多时,可将基桩分为数段,压桩再各段范围内分别进行。在亚粘土及粘土地基施工,应避免沿单一方向进行,以免地基向一边积压,造成压入深度不一,地基挤密程度不均。
(2)压桩机的安装,必须按有关程序或说明书进行,压桩机的配重应平衡配置于平台上。压桩机就位时应对准桩位,启动平台支腿油缸,校正平台处于状态。
(3)启动门架支撑油缸,使门架作微倾15°,以便吊插预制桩。
(4)起吊预制桩。先栓好吊装用的钢丝绳及索具,然后应用索具捆绑住桩上部约500处,启动机器起吊预制桩,使桩尖垂直对准桩位中心,缓缓放下插入土中,恢复门架在桩顶扣好桩帽,可卸去索具,桩帽与桩周边应有5~10的间隙,桩帽与桩顶之间应有适应的衬垫,一般应采用木板,其厚度100mm左右。
(5)稳桩和压桩,当桩尖插入桩位,扣好桩帽后,微微启动压桩油缸,压入500时,再次校正桩的垂直度和平台的水平度,保证桩的纵横双向垂直度,然后启动压桩油缸,把桩徐徐压下,控制一般不宜超过2m/min。
(6)压桩应连续进行,同一根桩的中间间歇时间不宜超过半小时。
(7)稳压:当压桩力已达到两倍设计荷载或桩端已到达持力层时,应随即进行稳压。当桩长小于15m或粘性土持力层时,宜取略大于2倍设计荷载作为最后稳压力,并稳压不少于3次,每次10秒。测定其最后各次稳压时的贯入度。如设计对上述各项有具体要求时,则按设计要求执行。
8)压桩施工时,应有专人并配备自动记录设备做好施工记录,开始压桩时应记录桩每沉下1m油压表压力值,当下沉至设计标高或两倍于设计荷载时,应记录最后三次稳压时的贯入度。
3.3质检
(1)施工单位必须编制压桩施工纪录文件,包括桩位编号图,每根桩的打桩记录,桩的节数,每节长度,起始时间,垂直度,焊接记录,终压荷载值等,提交有关部门检查和验收。
(2)对施工完毕的桩应根据有关规定进行检测,如认为实际地质资料与设计资料不符或对某些桩的质量和承载力有疑问时,应会同设计单位、甲方、监理公司及质检部门指定若干根桩采用静载试验或可靠的动力试验等其他有效方法进行检测。
(3)抗拔桩施工完成后,应进行成桩质量检测。检测应符合广东省标准《建筑地基基础技术规范》(DBJ15-31-2003)关于拔静载试验的规定。
3.4静压预应力管桩施工技术措施
(1)施工前集中压桩机长进行培训,掌握基本技术要求; (2)根据地质资料及附近管桩长度资料,对每根桩的桩长有预估值;
(3)机长以正常操作压桩至离岩面6m处暂停,改用双缸低压(≤2.5MPa)重新以不超过0.5m/分钟的速度进行压桩,当压强值突变时立即收樁,并记下突变时的最大压强值,比如为6MPa;
(4)验证桩端是否达到混合岩层:先以0.5×突变时的最大压强值(如6MPa)=3MPa稳压一次,如桩不动则停;再以0.8×6MPa=4.8MPa稳压一次,不动则可判断桩端已到混合岩;
(5)验证桩的最大压力值,以0.8×6MPa=4.8MPa对应的压力值为起始值,以每级200kN逐级加压并各稳压一次,以桩下移10mm为限停机不再加压,前一次的值为桩的最大压力值,作好记录。加压以2倍桩的承载力特征值为最大限值。
3.5压桩过程中可能出现的问题及处理措施
对以下问题在压桩施工前充分考虑,精心准备。施工中密切注意各个环节,力求避免出现质量问题。
(1)发现实际地质情况与地质勘察资料不符时,特别是新发现土、溶洞的情况,作好相关记录,报设计、监理单位处理;
(2)对进场管桩的质量要严格把关,按规范要求进行验收;
(3)发现地面隆起、基坑上浮:在饱和粘土中,桩数较多、桩距较密时容易发生。其应对
四、静压预应力混凝土管桩质量控制措施
1、事前控制:
(1)熟悉设计图纸,查看有关规范、地质勘察报告等相关文件,了解各种管径桩的性能、壁厚、单桩承载力标准设计值、桩的入岩深度、地形地貌特征、岩层结构的分布情况及场地水文地质条件。
(2)配合、设计组织图纸会审和交底,依据桩长、桩径由设计单位对单桩承载力及终压力值进行复核和确认。对桩尖焊接及接桩焊接提出要求,对出现断桩问题、基桩上浮现象及终压时的连续复压次数、稳压时间等主要技术问题提出要求。
(3)检查施工管理机构组织体系、质量保证体系、安全保证体系、作业层劳动组织和劳动力安排,是否满足静压桩施工要求。
(4)施工前编制施工组织设计并报审,严格要求按批准后的《施工组织设计》进行施工。
(5)制定各项质量、安全文明施工管理措施,并付诸实施。
(6)落实清理场内障碍物,修建进场临时道路,平整场地,了解水、电源接驳口,布置生产设施,做好施工准备。
2、事中控制:
(1)对所设控制点的标高和放出的轴线、桩位点进行抽查复核,严格控制标高和放线误差。
(2)对施工机械设备和预制桩进场后的控制。
(3)预制桩堆放不得超过四层,起吊时应平稳,避免大的振动。叠层堆放超过2层时应采用吊机取桩,严禁拖拉取桩,水平运输时,应做到桩身平稳放置,无大的振动,严禁在场地上以直接拖拉桩体的方式代替装车运输。
(4)试压桩的桩位、规格、长度及地质条件应有代表性,试压桩应选在地质勘探技术孔附近;施工条件应与工程桩一致,并应符合正式压桩的有关规定;试压桩经过24小时休歇后需复压,对选定的桩位及每米进入所经历的时间和压桩力进行跟踪,对试压全过程进行监督并做好记录。同设计、质检、业主等单位共同研究并确定终止压力值、复压次数、终压条件等各项参数,保证压桩质量。
五、结束语
总之静压预应力管桩施工过程中,应充分考虑各方面的影响因素,尽可提前估计到可发生的安全措施问题,在其过程中,应严格执行现有的各项技术规范、措施要求,同时,施工过程中应不断提高技术应用水平,做到有效控制静压预应力管桩施工质量和施工安全问题。