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摘要:混凝土灌注桩施工质量与性能是既有区别又有联系的两个问题,桩承载力、桩身完整性及桩施工质量有不同的概念和特征,混凝土灌注桩承载力检验是桩验收的条件之一。本文就混凝土灌注桩施工质量、承载力检验、完整性抽样数量与混凝土强度评定等问题迸行了探讨。
关键词:混凝土灌注桩,施工质量:承载力
1、灌注桩国内外发展概况
灌注桩可以成两大部分,主要有人工挖孔桩和机械钻孔桩两部分。人工挖孔桩发展到现在已经有了100多年的历史,在1893年的美国诞生。其诞生条件是由于美国的一些大城市人口激增导致建筑用地紧张,不断增加高层建筑物的施工建设。由于这些美国的大中城市地质条件不适宜通过普通的方法进行高层建筑的施工建设,城市地表土层为软土层或者是强度中等级别的黏土层,使用通常的摩擦桩就会容易导致沉降发生。因此为了能够更好地保证桩基础的承载力达到工程的建设要求,就需要将截面设计的较大确保能够支撑整个建筑结构。为了能够保证桩的正常应用,就不能使用木材进行桩的制作,通过对掘井技术的借鉴,就出现了人工挖孔桩。在人工挖孔桩应用之后的较长时间之后,出现了钻孔灌注桩,钻孔灌注桩的出现较大程度上是由于大功率钻孔机具成功的研制,首先在美国应用。第二次世界大战之后,经济的不断恢复和发展推动了建筑工程的兴起,越来越多的高层建筑拔地而起,大部分的高层建筑都采取钻孔灌注桩的形式。
2、混凝土灌注桩施工质量
2.1、工程概况
为便于理解,本文以某工程为例进行分析,73150㎡为本工程占地总面积,184814.50㎡为建筑总面积。由于该工程具有极为复杂的地质环境,可选取钻孔灌注桩进行施工。泥浆护壁需应用到成孔施工中,274根为全部桩数,1到2.2m之间的桩径为8种类型,5到12m为桩净长。按照由上到下对场地岩土层进行划分,依次为人工填土、第四系冲积层、白垩系基岩。3.2m护筒埋设一般需把钢护筒安设到冲孔桩孔口位置,这样可达到孔口保护与水压力有效控制的目的。桩中心为护筒放样的圆心,相比冲击钻头,需多出200mm,且将溢浆孔(2个)安设到其上部位置。稳定、准确为埋设护筒的条件,需在50mm以下有效控制中心、桩位中心间的偏差,同时比地面高出300mm。在完成埋设护筒工作后,需复核现场施工情况,确保其埋设位置符合施工规范后,即可实施机械就位工作。
2.3、成孔
按照施工地质的实际情况,先选取低锤密击的方式进行前期冲击施工,如存有软土地基情况,则需进行粘土块、小石片添加,随后实施重复性冲击造壁,以此对孔壁挤压密实度进行有效提升,直至在护筒脚300mm以下位置作为孔深,且对开孔完成情况进行确认。除此之外,还需详细检查护筒,对其是否存在倾斜、位移问题进行分析。核实没有误差后即可向1到2m间进行冲击,且进行正常冲击转化,并对泥浆比重进行实时测定、控制。同时,按照地质条件监理人员必须对每层土层冲击、泥浆比重进行有效控制。
2.4、成孔清渣
成孔质量的优劣直接影响着建筑工程施工的整体质量,因此必须做好成孔清渣工作。首先,分次清理各个桩孔,一般都在成孔后及时清理,先通过测绳进行测量,在保证其质量符合施工规范后,再利用测绳测量孔深;其次,完成焊接钢筋笼工作后需及时进行二次清孔作业,清孔施工中,需对流出水的清洁程度进行随时观测。如泥浆粗粒渣(1cm以上)含量为0或极少等情况下,或在孔内测锤没有阻力感时,都可确定其清孔成功。同时需控制孔底泥浆粘度在28Pa/s以内,且在每立方厘米1115到1125g之间控制泥浆密度。最后,孔底沉渣厚度不超过50mm情况下才能浇筑混凝土。
2.5、钢筋笼的运输及吊装
因现场施工场地面积较少,且具有较多影响因素,因此在灌注桩施工中,无法在施工现场绑扎钢筋、制作钢筋笼。这就要求必须合理配置钢筋笼运输工作,一般利用平板车向钻孔现场运输钢筋笼。钢筋笼运输到施工现场后,其位置在起吊过程中需具有合理性,为保证钢筋笼在起吊环节具有较高稳定性、刚度,可将圆木设置到其内部,以此增加其稳定性。为防止骨架在起吊过程中出现变形问题,可通过2点吊方式进行施工。第一吊点可安设到骨架上部位置,第二吊点可安设到骨架50%位置。首先起到第一吊点,随后骨架与地面分离后,需起到第二吊點,两点起吊时需保证钢筋笼为顺直状态,一般需同时起吊2点,只有这样才能保证钢筋笼位于垂直现状。如钢筋笼较长,绑扎、吊装、焊接等工作需分段进行,确保所有都设置到孔内后,可按照技术指标或试验数据,对钢筋笼进行准确定位与实施固定作业。
3、混凝土钻孔灌注桩中钻孔桩的检测
试验混凝土钻孔灌注桩施工完成后,需要使用静载试验法对单桩承载力进行检测,使用低应变对桩身质量进行检测,使用静载试验法检测的试桩数量超过总桩体数量的1%,检测数量不得低于3根,满足高应变法适用范围的灌注桩,可采用高应变法检测单桩竖向抗压承载力,高应变检测数量不宜少于)总桩数比例5%以上,试桩数量不得低于5根。采取钻芯法进行检测的桩体,钻取芯样直径为70~110mm范围之内,且芯样至少高于桩底50cm以上。取芯样检测试验结束后,利用高压注入纯水泥浆对桩体进行填补。若质量测试结果显示桩体质量不合格,需要至少增设1~2根桩进行替换,并对新桩体的尺寸、位置以及承受力进行重新设计,再进行钻孔施工处理。另外,在如今的基桩检测中,超声波透射法检测基桩完整性成为了无损检测的代表性方法,具有检测方便、精确度高、定位清楚的特点。此方法是在桩内预埋平行于桩纵轴的声测管,桩径小于或等于800mm时不得少于2根声测管,桩径大于800mm且小于等于1600mm时不得少于3根声测管,桩径大于1600mm时不得少于4根声测管,检测时将声测管内灌满清水作为耦合剂,然后放入超声换能器,一只发射高频弹性脉冲波,经由桩身混凝土被另外的换能器接收,转换为电信号传至终端,由接收的超声脉冲升学参数,如声速C、频率F、振幅A的变化及波形来分析桩身混凝土的连续性及断层、夹砂、夹泥、蜂窝等缺陷和缺陷的大小、位置。在进行超声检测时,要注意四个要点,排除此类因素对检测结果产生的影响:第一,声测管内必须保持清洁,没有堵塞,否则必须经行冲洗洁净,保证清水耦合剂的均匀性,以免将接收到的脉冲信号削弱;第二,接收脉冲的换能器必须保持高度一致,位置不得上下不一;第三,安设声测管以及浇筑混凝土期间,要保护好声测管,避免管斜;第四,检测速率控制得当,特别是桩底及桩顶部位,对桩身完整性影响较大的部位,要检测清楚。
4、结论
随着灌注桩施工工艺的日渐成熟和普遍推广,施工中的问题也是各种各样,这需要我们在钻孔灌注桩施工过程中,要严格按照施工及验收规范要求进行技术交底,施工和验收;同时在此基础上,要不断总结施工经验,不断完善施工规范,不断创新施工工艺,只有这样,混凝土钻孔灌注桩的质量才能得到保证。同时要综合运用桩基性能检测方法,几种方法相互补充、映证,才能基本查清成桩后的桩基质量情况,促进混凝土灌注桩工程的施工质量。
参考文献
[1]郭林山.混凝土钻孔灌注桩施工质量控制与检测试验[J].山西建筑,2010,05:232-233.
[2]王文轩,李丹丹.钢筋混凝土灌注桩施工技术探究[J].门窗,2013,03:203.
西北电力建设工程监理有限责任公司 陕西 西安 710032
关键词:混凝土灌注桩,施工质量:承载力
1、灌注桩国内外发展概况
灌注桩可以成两大部分,主要有人工挖孔桩和机械钻孔桩两部分。人工挖孔桩发展到现在已经有了100多年的历史,在1893年的美国诞生。其诞生条件是由于美国的一些大城市人口激增导致建筑用地紧张,不断增加高层建筑物的施工建设。由于这些美国的大中城市地质条件不适宜通过普通的方法进行高层建筑的施工建设,城市地表土层为软土层或者是强度中等级别的黏土层,使用通常的摩擦桩就会容易导致沉降发生。因此为了能够更好地保证桩基础的承载力达到工程的建设要求,就需要将截面设计的较大确保能够支撑整个建筑结构。为了能够保证桩的正常应用,就不能使用木材进行桩的制作,通过对掘井技术的借鉴,就出现了人工挖孔桩。在人工挖孔桩应用之后的较长时间之后,出现了钻孔灌注桩,钻孔灌注桩的出现较大程度上是由于大功率钻孔机具成功的研制,首先在美国应用。第二次世界大战之后,经济的不断恢复和发展推动了建筑工程的兴起,越来越多的高层建筑拔地而起,大部分的高层建筑都采取钻孔灌注桩的形式。
2、混凝土灌注桩施工质量
2.1、工程概况
为便于理解,本文以某工程为例进行分析,73150㎡为本工程占地总面积,184814.50㎡为建筑总面积。由于该工程具有极为复杂的地质环境,可选取钻孔灌注桩进行施工。泥浆护壁需应用到成孔施工中,274根为全部桩数,1到2.2m之间的桩径为8种类型,5到12m为桩净长。按照由上到下对场地岩土层进行划分,依次为人工填土、第四系冲积层、白垩系基岩。3.2m护筒埋设一般需把钢护筒安设到冲孔桩孔口位置,这样可达到孔口保护与水压力有效控制的目的。桩中心为护筒放样的圆心,相比冲击钻头,需多出200mm,且将溢浆孔(2个)安设到其上部位置。稳定、准确为埋设护筒的条件,需在50mm以下有效控制中心、桩位中心间的偏差,同时比地面高出300mm。在完成埋设护筒工作后,需复核现场施工情况,确保其埋设位置符合施工规范后,即可实施机械就位工作。
2.3、成孔
按照施工地质的实际情况,先选取低锤密击的方式进行前期冲击施工,如存有软土地基情况,则需进行粘土块、小石片添加,随后实施重复性冲击造壁,以此对孔壁挤压密实度进行有效提升,直至在护筒脚300mm以下位置作为孔深,且对开孔完成情况进行确认。除此之外,还需详细检查护筒,对其是否存在倾斜、位移问题进行分析。核实没有误差后即可向1到2m间进行冲击,且进行正常冲击转化,并对泥浆比重进行实时测定、控制。同时,按照地质条件监理人员必须对每层土层冲击、泥浆比重进行有效控制。
2.4、成孔清渣
成孔质量的优劣直接影响着建筑工程施工的整体质量,因此必须做好成孔清渣工作。首先,分次清理各个桩孔,一般都在成孔后及时清理,先通过测绳进行测量,在保证其质量符合施工规范后,再利用测绳测量孔深;其次,完成焊接钢筋笼工作后需及时进行二次清孔作业,清孔施工中,需对流出水的清洁程度进行随时观测。如泥浆粗粒渣(1cm以上)含量为0或极少等情况下,或在孔内测锤没有阻力感时,都可确定其清孔成功。同时需控制孔底泥浆粘度在28Pa/s以内,且在每立方厘米1115到1125g之间控制泥浆密度。最后,孔底沉渣厚度不超过50mm情况下才能浇筑混凝土。
2.5、钢筋笼的运输及吊装
因现场施工场地面积较少,且具有较多影响因素,因此在灌注桩施工中,无法在施工现场绑扎钢筋、制作钢筋笼。这就要求必须合理配置钢筋笼运输工作,一般利用平板车向钻孔现场运输钢筋笼。钢筋笼运输到施工现场后,其位置在起吊过程中需具有合理性,为保证钢筋笼在起吊环节具有较高稳定性、刚度,可将圆木设置到其内部,以此增加其稳定性。为防止骨架在起吊过程中出现变形问题,可通过2点吊方式进行施工。第一吊点可安设到骨架上部位置,第二吊点可安设到骨架50%位置。首先起到第一吊点,随后骨架与地面分离后,需起到第二吊點,两点起吊时需保证钢筋笼为顺直状态,一般需同时起吊2点,只有这样才能保证钢筋笼位于垂直现状。如钢筋笼较长,绑扎、吊装、焊接等工作需分段进行,确保所有都设置到孔内后,可按照技术指标或试验数据,对钢筋笼进行准确定位与实施固定作业。
3、混凝土钻孔灌注桩中钻孔桩的检测
试验混凝土钻孔灌注桩施工完成后,需要使用静载试验法对单桩承载力进行检测,使用低应变对桩身质量进行检测,使用静载试验法检测的试桩数量超过总桩体数量的1%,检测数量不得低于3根,满足高应变法适用范围的灌注桩,可采用高应变法检测单桩竖向抗压承载力,高应变检测数量不宜少于)总桩数比例5%以上,试桩数量不得低于5根。采取钻芯法进行检测的桩体,钻取芯样直径为70~110mm范围之内,且芯样至少高于桩底50cm以上。取芯样检测试验结束后,利用高压注入纯水泥浆对桩体进行填补。若质量测试结果显示桩体质量不合格,需要至少增设1~2根桩进行替换,并对新桩体的尺寸、位置以及承受力进行重新设计,再进行钻孔施工处理。另外,在如今的基桩检测中,超声波透射法检测基桩完整性成为了无损检测的代表性方法,具有检测方便、精确度高、定位清楚的特点。此方法是在桩内预埋平行于桩纵轴的声测管,桩径小于或等于800mm时不得少于2根声测管,桩径大于800mm且小于等于1600mm时不得少于3根声测管,桩径大于1600mm时不得少于4根声测管,检测时将声测管内灌满清水作为耦合剂,然后放入超声换能器,一只发射高频弹性脉冲波,经由桩身混凝土被另外的换能器接收,转换为电信号传至终端,由接收的超声脉冲升学参数,如声速C、频率F、振幅A的变化及波形来分析桩身混凝土的连续性及断层、夹砂、夹泥、蜂窝等缺陷和缺陷的大小、位置。在进行超声检测时,要注意四个要点,排除此类因素对检测结果产生的影响:第一,声测管内必须保持清洁,没有堵塞,否则必须经行冲洗洁净,保证清水耦合剂的均匀性,以免将接收到的脉冲信号削弱;第二,接收脉冲的换能器必须保持高度一致,位置不得上下不一;第三,安设声测管以及浇筑混凝土期间,要保护好声测管,避免管斜;第四,检测速率控制得当,特别是桩底及桩顶部位,对桩身完整性影响较大的部位,要检测清楚。
4、结论
随着灌注桩施工工艺的日渐成熟和普遍推广,施工中的问题也是各种各样,这需要我们在钻孔灌注桩施工过程中,要严格按照施工及验收规范要求进行技术交底,施工和验收;同时在此基础上,要不断总结施工经验,不断完善施工规范,不断创新施工工艺,只有这样,混凝土钻孔灌注桩的质量才能得到保证。同时要综合运用桩基性能检测方法,几种方法相互补充、映证,才能基本查清成桩后的桩基质量情况,促进混凝土灌注桩工程的施工质量。
参考文献
[1]郭林山.混凝土钻孔灌注桩施工质量控制与检测试验[J].山西建筑,2010,05:232-233.
[2]王文轩,李丹丹.钢筋混凝土灌注桩施工技术探究[J].门窗,2013,03:203.
西北电力建设工程监理有限责任公司 陕西 西安 710032