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【摘 要】 桩基础广泛用在建筑物特殊地基的处理上,具有极其重要的作用,但是人们对建筑物质量控制上总是出现各种各样的问题,如果建筑物的基础出现质量问题,建筑物就容易出现安全隐患,人们的正常居住安全不能够得到保障。因此,要在经济合理的原则下,对地基和基础的质量提出严格的要求。
【关键词】 桩基础,混凝土灌注桩;混凝土预制桩;质量控制
1、混凝土灌注桩的定义和特点
混凝土灌注桩是一种直接在现场桩位上使用机械或人工方法成孔,并在孔中灌注混凝土(或先在孔中吊放钢筋笼)而成的桩。所以灌注桩的施工过程主要有成孔和混凝土灌桩两个施工阶段。灌注桩具有施工简便、工期短、机械化程度高,节省钢材,基本上不用木材,不需截桩,故能降低造价,特别是当持力层顶面起伏不定时,桩长可在一定范围内随意取定,且还可以做成大直径和大深度等桩的优点。如采用取土成孔灌注桩,则其噪音小、无振动、无挤土、无废气排放,对建筑物周围、地下管线及居民生活无影响,特别适宜在建筑物密集的市区施工。但灌注桩也存有施工中易产生颈缩或断裂现象,混凝土灌注后不能及时承受上部结构荷载,冬期施工中困难较多,桩端处沉渣的检测和清除较困难等缺点
2、施工质量控制
主要分为以下几点:
(1)地基承载力的鉴定。从桩的施工程序来讲,在质量控制中,首先确保地基承载力符合设计要求,否则将使桩失效。地基承载力取决于岩层的构造情况、桩嵌入岩石的深度、岩石单轴饱和抗压强度。比如,如果施工地区处于断裂带,存在夹层,在孔钻至夹层上破碎岩石时,往往会以为已到微风化岩石,而此破碎岩石层下还有一层软夹层,致使抽芯时发现桩的底部坐落于软土上,桩基承载力达不到设计要求。
(2)桩身强度的控制。桩本身的强度就在于施工工艺的控制,地基承载力符合设计要求,如果桩身强度不足,桩的承载力也会达不到要求,桩身强度是施工质量控制的另一个关键。桩身的质量控制主要在于控制混凝土的质量,桩身强度取决于钢筋笼的制作质量和混凝土的质量。钢筋笼的制作检查简单明了,比较容易控制;而混凝土质量因素很多,有些是可见的,有些是不可见的。在工程实践中,不少桩由于混凝土质量问题而使桩身强度达不到设计要求,因此桩身质量控制主要在于混凝土质量控制。
(3)沉渣量的检查。钻孔灌注桩的控制关键就是沉渣量的检查,对于摩擦桩来说,由于其受力机理是通过桩表面,和周围土壤之间的摩擦力和依附力,逐渐把荷载从桩顶传递到周围的土体中,如果在设计中端反力不大,端部沉渣量对桩承载力影响亦不大而对于钻孔端承桩,如果沉渣量过大,势必造成桩受荷时发生大量沉降,同样使桩的承载力失效
3、施工过程质量的重点控制
混凝土的缺陷往往是由于施工工艺不合理引起的,因此必须对桩基工程的施工工艺、质量保证措施进行严格控制,否则,起不到工程验收效果,工程验收时,对工程质量的好坏,没有全面的认识,检测出的问题亦无从下手分析。人工挖孔桩混凝土缺陷主要产生于混凝土浇捣工艺。成孔时,在土层设置护壁而在岩石层、孔壁岩石自然护壁,一般不存在孔壁质量对混凝土产生多大影响。主要控制混凝土浇捣工艺特别是有地下水的水下部分混凝土的浇捣,必须采用水下混凝土配合比与水下导管灌注等。钻孔桩混凝土质量不仅与浇注工艺有关,还与成孔工艺有很大关系,要确保桩孔施工工艺和灌注工艺的合理性,操作得当。关系到钻孔桩成孔质量的重点在于:①桩径不小于设计桩径,②护壁可靠;
4、混凝土灌注桩质量控制措施
(1)混凝土灌注桩上段强度的保证措施为保证桩上段强度达到要求,应从下述几方面采取相应的质量保证措施:
①工程施工前,应先做2个以上的试验钻孔,通过检测钻孔的孔径、垂直度、孔壁稳定性和孔底沉淤等指标,用以核对所选设计、工艺方法是否符合技术要求检测时,孔壁的稳定时间应≥12h.检测数目≥2个。对那些重要工程,可视情况相应增加测径数量。
②护壁用的泥浆应满足护壁要求,液面需高于地下水位0.5m以上,有条件时,以高于地下水位2m以上更好。若护壁的泥浆胶体率低、砂率大,则不仅护壁性能差而且因其容重较大,势必产生沉淀速度过快的问题。一般来讲,当在新土或亚新土中成孔时,可注入清水以原土造浆护壁。控制排碴泥浆的相对密度在1.1~12之间;当在砂性土质或较厚的夹砂层中成孔时,应控制泥浆的相对密度在1.1~13之间;在砂夹卵石或容易拥孔的土层中成孔时,应控制泥浆的相对密度在13~15之间。施工过程中,应经常测定泥浆的相对密度、粘度、含砂率和胶体率等指标,使浇注前孔底500mm以内泥浆的相对密度≥1.25,含砂率≥8%,对一些直径小于1m的小直径桩,即使在泥浆停止循环期间,也要使孔内保持合理的泥浆液面。
(3)混凝土在灌注前的一段时间必须保证孔壁的稳定性,不能有缩颈或孔壁塌落现象发生。为保证孔底沉渣厚度达到规范的技术要求(端承桩三50mm、摩擦端承桩及端承摩擦桩三l00mm、摩擦桩三300mm),以免影响桩的承载力钻孔到设计持力层以后,要对泥浆进行循环稀释来降低相对密度,以清除泥浆中悬浮的砂子、石渣。除此之外,还要使用真空泵通过管道伸向桩底吸走端部沉渣要求严格时,在安放钢筋笼后、下放导管之前仍要进行吸渣处理。
(4)吊放入孔的钢筋笼不得碰撞壁孔。不得有变形损坏。吊放后,先将钢筋笼在垂直位置上固定好然后进行第二次清孔。检测孔底的淤泥厚度,符合规定后,于0.5h之内开始混凝土的灌注施工。
(5)使用的隔水栓直徑应与导管内径相配,同时具有良好的隔水性能,保证顺利排出。在混凝土灌注时.应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。水下混凝土必须具有良好的和易性,配合比应通过实验室确定,明落度宜1832cm,粗骨料的最大粒径不得大于导管直径和钢筋笼主筋最小净距的1/4,且应小于40mm,为改善混凝土的和易性和缓凝,水下混凝土宜掺外加剂。应确保导管连接部位的密封性,导管使用前应试拼装、试压,试水压力为0.6~1.0MPa以避免导管进水。在混凝土浇筑过程中,混凝土应缓缓倒入漏斗的导管,避免在导管内形成高压气塞。在施工过程中应时刻监控机械设备,确保机械运转正常,避免机械事故的发生。
(6)钢筋笼初始位置应定位准确,并与孔口固定牢固。加快混凝土灌注速度,缩短灌注时间,或掺外加剂,防止混凝土顶层进入钢筋笼时流动性变小。混凝土接近笼时,控制导管埋深在1.5~2.0m。灌注混凝土过程中,应随时掌握混凝土浇注的标高及导管埋深,当混凝土埋过钢筋笼底端2~3m时应及时将导管提至钢筋笼底端以上。导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2~4m,不宜大于5m和小于lm,严禁把导管提出混凝土面。
(7)成孔后,必须认真清孔,一般是采用冲洗液清孔,冲孔时间应根据孔内沉渣情况而定,冲孔后要及时灌注混凝土,避免孔底沉渣超过规范规定。灌注混凝土前认真进行孔径测量,准确算出全孔及首次混凝土灌注量。混凝土浇注过程中。应随时控制混凝土面的标高和导管的埋深,提升导管要准确可靠,并严格遵守操作规程。严格确定混凝土的配合比,混凝土应有良好的和易性和流动性,拥落度损失应满足灌注要求。
总结:
本文只是对建筑桩基的施工质量控制,进行了系统的分析,对质量控制中的重点部分进行了细化,桩基础的施工控制还需要进行相关内容的完善。随着科技的进步桩基础工程的施工控制技术也在不断发展
【关键词】 桩基础,混凝土灌注桩;混凝土预制桩;质量控制
1、混凝土灌注桩的定义和特点
混凝土灌注桩是一种直接在现场桩位上使用机械或人工方法成孔,并在孔中灌注混凝土(或先在孔中吊放钢筋笼)而成的桩。所以灌注桩的施工过程主要有成孔和混凝土灌桩两个施工阶段。灌注桩具有施工简便、工期短、机械化程度高,节省钢材,基本上不用木材,不需截桩,故能降低造价,特别是当持力层顶面起伏不定时,桩长可在一定范围内随意取定,且还可以做成大直径和大深度等桩的优点。如采用取土成孔灌注桩,则其噪音小、无振动、无挤土、无废气排放,对建筑物周围、地下管线及居民生活无影响,特别适宜在建筑物密集的市区施工。但灌注桩也存有施工中易产生颈缩或断裂现象,混凝土灌注后不能及时承受上部结构荷载,冬期施工中困难较多,桩端处沉渣的检测和清除较困难等缺点
2、施工质量控制
主要分为以下几点:
(1)地基承载力的鉴定。从桩的施工程序来讲,在质量控制中,首先确保地基承载力符合设计要求,否则将使桩失效。地基承载力取决于岩层的构造情况、桩嵌入岩石的深度、岩石单轴饱和抗压强度。比如,如果施工地区处于断裂带,存在夹层,在孔钻至夹层上破碎岩石时,往往会以为已到微风化岩石,而此破碎岩石层下还有一层软夹层,致使抽芯时发现桩的底部坐落于软土上,桩基承载力达不到设计要求。
(2)桩身强度的控制。桩本身的强度就在于施工工艺的控制,地基承载力符合设计要求,如果桩身强度不足,桩的承载力也会达不到要求,桩身强度是施工质量控制的另一个关键。桩身的质量控制主要在于控制混凝土的质量,桩身强度取决于钢筋笼的制作质量和混凝土的质量。钢筋笼的制作检查简单明了,比较容易控制;而混凝土质量因素很多,有些是可见的,有些是不可见的。在工程实践中,不少桩由于混凝土质量问题而使桩身强度达不到设计要求,因此桩身质量控制主要在于混凝土质量控制。
(3)沉渣量的检查。钻孔灌注桩的控制关键就是沉渣量的检查,对于摩擦桩来说,由于其受力机理是通过桩表面,和周围土壤之间的摩擦力和依附力,逐渐把荷载从桩顶传递到周围的土体中,如果在设计中端反力不大,端部沉渣量对桩承载力影响亦不大而对于钻孔端承桩,如果沉渣量过大,势必造成桩受荷时发生大量沉降,同样使桩的承载力失效
3、施工过程质量的重点控制
混凝土的缺陷往往是由于施工工艺不合理引起的,因此必须对桩基工程的施工工艺、质量保证措施进行严格控制,否则,起不到工程验收效果,工程验收时,对工程质量的好坏,没有全面的认识,检测出的问题亦无从下手分析。人工挖孔桩混凝土缺陷主要产生于混凝土浇捣工艺。成孔时,在土层设置护壁而在岩石层、孔壁岩石自然护壁,一般不存在孔壁质量对混凝土产生多大影响。主要控制混凝土浇捣工艺特别是有地下水的水下部分混凝土的浇捣,必须采用水下混凝土配合比与水下导管灌注等。钻孔桩混凝土质量不仅与浇注工艺有关,还与成孔工艺有很大关系,要确保桩孔施工工艺和灌注工艺的合理性,操作得当。关系到钻孔桩成孔质量的重点在于:①桩径不小于设计桩径,②护壁可靠;
4、混凝土灌注桩质量控制措施
(1)混凝土灌注桩上段强度的保证措施为保证桩上段强度达到要求,应从下述几方面采取相应的质量保证措施:
①工程施工前,应先做2个以上的试验钻孔,通过检测钻孔的孔径、垂直度、孔壁稳定性和孔底沉淤等指标,用以核对所选设计、工艺方法是否符合技术要求检测时,孔壁的稳定时间应≥12h.检测数目≥2个。对那些重要工程,可视情况相应增加测径数量。
②护壁用的泥浆应满足护壁要求,液面需高于地下水位0.5m以上,有条件时,以高于地下水位2m以上更好。若护壁的泥浆胶体率低、砂率大,则不仅护壁性能差而且因其容重较大,势必产生沉淀速度过快的问题。一般来讲,当在新土或亚新土中成孔时,可注入清水以原土造浆护壁。控制排碴泥浆的相对密度在1.1~12之间;当在砂性土质或较厚的夹砂层中成孔时,应控制泥浆的相对密度在1.1~13之间;在砂夹卵石或容易拥孔的土层中成孔时,应控制泥浆的相对密度在13~15之间。施工过程中,应经常测定泥浆的相对密度、粘度、含砂率和胶体率等指标,使浇注前孔底500mm以内泥浆的相对密度≥1.25,含砂率≥8%,对一些直径小于1m的小直径桩,即使在泥浆停止循环期间,也要使孔内保持合理的泥浆液面。
(3)混凝土在灌注前的一段时间必须保证孔壁的稳定性,不能有缩颈或孔壁塌落现象发生。为保证孔底沉渣厚度达到规范的技术要求(端承桩三50mm、摩擦端承桩及端承摩擦桩三l00mm、摩擦桩三300mm),以免影响桩的承载力钻孔到设计持力层以后,要对泥浆进行循环稀释来降低相对密度,以清除泥浆中悬浮的砂子、石渣。除此之外,还要使用真空泵通过管道伸向桩底吸走端部沉渣要求严格时,在安放钢筋笼后、下放导管之前仍要进行吸渣处理。
(4)吊放入孔的钢筋笼不得碰撞壁孔。不得有变形损坏。吊放后,先将钢筋笼在垂直位置上固定好然后进行第二次清孔。检测孔底的淤泥厚度,符合规定后,于0.5h之内开始混凝土的灌注施工。
(5)使用的隔水栓直徑应与导管内径相配,同时具有良好的隔水性能,保证顺利排出。在混凝土灌注时.应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。水下混凝土必须具有良好的和易性,配合比应通过实验室确定,明落度宜1832cm,粗骨料的最大粒径不得大于导管直径和钢筋笼主筋最小净距的1/4,且应小于40mm,为改善混凝土的和易性和缓凝,水下混凝土宜掺外加剂。应确保导管连接部位的密封性,导管使用前应试拼装、试压,试水压力为0.6~1.0MPa以避免导管进水。在混凝土浇筑过程中,混凝土应缓缓倒入漏斗的导管,避免在导管内形成高压气塞。在施工过程中应时刻监控机械设备,确保机械运转正常,避免机械事故的发生。
(6)钢筋笼初始位置应定位准确,并与孔口固定牢固。加快混凝土灌注速度,缩短灌注时间,或掺外加剂,防止混凝土顶层进入钢筋笼时流动性变小。混凝土接近笼时,控制导管埋深在1.5~2.0m。灌注混凝土过程中,应随时掌握混凝土浇注的标高及导管埋深,当混凝土埋过钢筋笼底端2~3m时应及时将导管提至钢筋笼底端以上。导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2~4m,不宜大于5m和小于lm,严禁把导管提出混凝土面。
(7)成孔后,必须认真清孔,一般是采用冲洗液清孔,冲孔时间应根据孔内沉渣情况而定,冲孔后要及时灌注混凝土,避免孔底沉渣超过规范规定。灌注混凝土前认真进行孔径测量,准确算出全孔及首次混凝土灌注量。混凝土浇注过程中。应随时控制混凝土面的标高和导管的埋深,提升导管要准确可靠,并严格遵守操作规程。严格确定混凝土的配合比,混凝土应有良好的和易性和流动性,拥落度损失应满足灌注要求。
总结:
本文只是对建筑桩基的施工质量控制,进行了系统的分析,对质量控制中的重点部分进行了细化,桩基础的施工控制还需要进行相关内容的完善。随着科技的进步桩基础工程的施工控制技术也在不断发展