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钻孔灌注桩后压浆技术施工质量的监理控制要点

 钻孔灌注桩后压浆技术施工质量的监理控制要点

    【摘要】针对灌注桩后压浆技术,结合工程实例,并根据在施工中的关键环节,提出监理控制桩质量的事前、事中、事后的控制手段,详细阐述了灌注桩施工质量监理控制的特点及过程,以使灌注桩质量达到预期的质量控制目标。

  【关键词】制浆,后压浆,开塞

  1概 述

  某办公大楼为框剪核心筒现浇框架结构,地下1层,地上23层,建筑面积35216m2,基础为Φ700钻孔灌注桩。该工程应用后压浆工艺收到了较好的效果,一年内的 29 次沉降观测数据显示,整个工程最大沉降值为17.12mm,最小值为 12.14mm,远远小于设计的 100mm 沉降量。施工中通过事前、事中、事后的控制手段,使灌注桩质量达到预期的控制目标。

  2质量控制目标

  灌注桩后压浆施工以后压浆注浆管与管阀的安装、注浆材料及配合比以及注浆压力的控制作为重要控制目标。通过对压浆原材料及配合比的控制,保证压浆工作达到满足设计要求和注浆效果;注浆管与管阀的安装控制,是压浆工作得以顺利完成的关键工序,也是后压浆工作的成败之举;注浆压力的控制,是保证后压浆工作顺利实施以达到设计要求的保证,也是保证后压浆工作达到提高桩基承载力的重要工序。

  工序的严格控制和压浆过程的施工记录,则是后压浆工作成效的具体反映。

  3监理的事前控制

  由于钻孔灌注桩工序的不可逆转性和隐蔽性,决定了其事前监理工作的必要性,事前的控制也是最有效的手段。事前控制主要包括以下几方面的内容。

  1)设计交底和图纸会审。首先认真学习设计图纸,了解设计意图及桩基工程的主要技术参数,并根据有关部门提供的地质勘察报告,复核桩的设计承载力;通过对桩位图、施工平面图的学习,提出对施工图的疑难问题。设计交底由设计人员阐明设计意图,施工技术要点和图纸的会审文件,应作为设计的补充文件。

  2)规范与标准。认真学习和掌握设计、施工所采用的规范、规程及标准,它们是指导监理人员进行质量控制的依据。

  3)资质体系审查。开工前,审查施工单位现场项目经理部管理机构及质量体系,技术管理体系和质量保证体系;审查承建单位的资质、技术与管理水平,重点要查同类工程施工业绩,特殊工种上岗证书等。

  4)审查施工组织设计或专项方案。事前控制中应重点审查施工方案是否合理,选用机械设备是否能满足施工要求,施工顺序是否符合现场条件等,尤其是关键工序的工程质量控制及技术保证措施、质量保证措施是否落实。

  5)召开专题会议。灌注桩施工是比较成熟的施工工艺,而后压浆工序则是近期在软基础施工中的新兴工法,所以还应召开专题会议,研究灌注桩后压浆工程施工的有关注意事项,流水作业顺序,制浆员、放浆员、机械操作人员的配合工作要做到协调一致。必要时,可进行模拟演练后再正式施工。

  6)严格控制原材料。审核钢材、水泥、外加剂等出厂合格证及复试报告,不合格的材料坚决不得进入现场;水泥宜选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐R425标号的水泥。

  7)编制监理细则。根据有关规范和现场实际情况,编制切实可行的监理细则和旁站监理计划,使整个工程始终处于可控制之中。

  8)协调工作。由于基础工程的单一性和特殊性,所处的环境和施工单位情况复杂,为了保证工程顺利的进展,应及时协调好业主、设计、勘察、环保及合作伙伴之间的关系。

  4监理的事中控制

  施工阶段的监理工作,是保证整个桩基础工程质量的关键。主要环节有:

  1)原材料平行检测。主要对钢筋、水泥、砂、石子及外加剂等主要原材料的质量按照规定和批次进行抽检,并以此作为平行检测的试样,来检查检验承包单位原材料的质量及试验部门的可靠性。

  2)钻孔过程控制。在每次钻孔前应重新复核该桩位及标高,以确保无误;检测终孔的孔深、孔径、孔斜度及二次清孔后的沉渣厚度。并参照地质勘察报告,检查是否已经达到设计持力层以及进入持力层的深度。施工中如果遇到地质变化,进入持力层深度不能满足设计要求时,应根据具体情况适当加深0.5~1.5m,以保证达到设计承载力。沉渣厚度不大于100mm。

  3)钢筋笼控制。主要检查钢筋笼的制作质量、下笼、焊接质量、搭接长度。分段制作的钢筋笼的长度以钢筋的定长为宜,但不宜短于6m;连接时,50%的钢筋接头应予错开焊接,且两钢筋的轴心应在一直线上。为避免灌注时导管挂笼及钢筋笼上浮,笼底钢筋略成喇叭状。对非全长配筋的桩,钢筋笼顶标高低于地面时,用吊筋将钢筋笼焊接牢固,以防止其下落。钢筋笼的保护层最好是采用混凝土滚轮,其厚度为混凝土的保护层厚度,每隔2m均匀布置 4 个,穿在箍筋上,这样既能保证保护层厚度,又能减少对孔壁的扰动。在夜间施工时,要特别注意焊缝的饱满程度。

  4)注浆管制作、注浆设备及材料安设控制。对用于注浆的高压注浆泵、拌浆机等设备需进行检查。高压注浆泵的工作参数要满足方案要求;在使用前对高压注浆机管线的密封要进行试运行;对注浆管,要检查注浆头的长度、出浆孔径、孔距是否符合方案要求;安设注浆管时,要检查注浆管与钢筋笼连接是否可靠、牢固;注浆头是否用合适的橡胶膜封闭、包裹;注浆管各节连接是否牢固、密封,注浆管上端是否略高出地坪,并要有良好的封堵,以防止杂物进入堵塞注浆管。

  5)混凝土浇筑的旁站监理。根据建设部《房屋建筑工程施工旁站监理管理办法》的要求,对混凝土灌注桩的浇筑过程应进行旁站监理,主要应检查施工企业现场质检人员到岗、特殊工种人员持证上岗以及施工机械、建筑材料的准备情况,执行施工方案和工程建设强制性标准情况以及混凝土的搅拌、配比和浇筑质量。对于导管的检查,一定要进行水密承压试验和接头抗拉试验。

  6)灌注水下混凝土。灌注前应检查孔内的泥浆性能指标和孔底沉渣厚度,如超出规定应进行二次清孔。混凝土应有较好的和易性,只有这样才有良好的抗离析能力,才能真正保证桩身混凝土的质量。混凝土运至浇筑地点,应检查其坍落度是否满足规范要求,若不符合应进行二次拌和;二次拌和后仍不符合要求的,禁止使用。通过实践表明,桩基浇筑过程中的堵管也与混凝土的离析有关。首批混凝土下落后,混凝土应连续浇筑,没有特殊原因,不得长时间中断;为防止坍孔情况发生,最好使用预拌混凝土。为防止钢筋笼上浮,当导管口低于钢筋笼底部2~3m,且混凝土表面在钢筋笼下1m左右时,应放慢混凝土浇筑速度;当混凝土面上升至骨架底口 4m 以上时,提升导管使其底口高于钢筋笼底部2m 以上,恢复正常的灌注速度。

  灌注即将结束时,为预防短桩情况的发生,可采取加大侧锤的重量;加水稀释泥浆,使之达到泥浆参数规定的上限,以防坍孔;仔细核对混凝土方量,混凝土应超灌0.5~1.0m。桩质量的好坏在很大程度上取决于混凝土的质量,因此,监理人员必须及时督促施工单位做好现场取样,预留试块,并做好旁站监理记录和监理日记,保存旁站监理原始资料。

  7)开塞控制。在浇筑混凝土后的 3~5d,其强度等级达到 C10~C15 时,方可进行开塞。开塞时间的早晚,对注浆较为关键。能否顺利注浆,控制好注浆时间是重点。

  8)制浆控制。旁站制浆工序,检查水泥品种、标号等。制浆严格控制水灰比在 0.5~0.6 之间,制浆时严禁混入水泥袋或水泥块等其他杂物。符合要求的浆才能排入储浆桶中备用。严格控制水泥用量,按比例依次堆码好,经确认后方可倒入搅拌机中,确保每缸水泥浆的质量。搅拌好的水泥浆超过初凝时间的不得使用。

  9)注浆控制。首先检查水泥是否有结块现象,核实进场的水泥量及水泥浆的水灰比;掺外加剂的,还要检查外加剂的掺量。检查高压注浆泵的压力表、阀门、管线完好状况,并在注浆开始时记录注浆压力。注浆压力过小,对桩端土及桩周土加固范围渗入充填强度、深度小,加固作用小;注浆压力过大,可能会损坏注浆管。因此要控制一个较合适的注浆压力(一般为开塞压力的一半)。

  10)核对压浆效果。每根桩在压浆时,由于水泥浆在桩孔内的析水原因,浆面会反复下降。为保证压浆质量,要进行多次补压浆,直到浆面停止下降,方可认为完成该根桩的压浆工作。同时还要核算压浆量不应少于每根桩理论设计体积的80%;否则要检查其原因,采取一定的补救措施。

  11)安全、环保控制。由于采用高压注浆工艺,压浆人员应进行专业知识的培训才可上岗;压浆人员在安装好接头后,开始压浆时,应站在距注浆桩位5m 以外以防爆管。施工时应根据现场地质情况,安排好施工顺序跳跃式进行,防止串浆影响已施工完的邻桩的质量。对已完成压浆的桩,应及时做好保护标志,以防机械、车辆等压坏桩头。监督施工中水泥粉尘的排放及防火、防泥浆污染和夜间照明施工安全防护措施的落实,做到文明施工。

  5监理的事后控制

  1)成品保护。对已完成的后压浆灌注桩,应做好成品的保护。7d 内不得有机械、打桩等扰动,以保证水泥浆强度的增长不受影响,达到桩体强度正常增长。

  2)补浆控制。将施工中的压浆施工记录进行整理并做出数理统计,筛查每根桩的充盈量是否满足设计要求,并核对现场情况。对软土地基中的串浆现象进行认真分析,并确定部位和面积,必要时可采取补浆措施;对大面积的泛浆现象应采用花管补浆,以增强筏下群桩效应。

  3)清理桩头的控制。因为桩基础属地下工程,特别是在高层建筑中的应用,均在地下 1~3 层,所以清理桩头时要和基槽的土方开挖一起进行。首先应有基槽开挖完的支护方案,防止土体挤压桩身造成桩倾斜、断桩,影响基础质量。在清理桩头时,应采用人工清理方式,不得采用机械清挖,以免损坏桩头;对清理剔除到标高的桩头,应及时测量桩偏位图,以便对偏位桩或有缺陷的桩采取补救措施。

  4)工程验收。在工程验收阶段,监理人员的工作主要包括敦促施工单位整理竣工资料归档、成桩检测和质量评价等几个部分。

  桩检测:包括桩位偏差、桩身质量、桩的承载力检测等。该工程采用了应力反射法检测桩体质量,未发现严重的缩颈、夹层和混凝土不密实等缺陷。桩的承载力检测包括静载试验、动力测试两项。规范规定静载试验的桩数不少于总桩数的1%,大厦基础桩共 286 根,实际检测了 6 根;检验桩体竖向承载力的动力测试取桩总数的10%~15%,实际检测了 50 根。

  质量评价:监理人员应在完工后根据桩基施工过程记录、成桩检测及试块试验结果,对施工质量作出评价报告,对工程可能出现的质量问题及处理意见做出详细说明。

  6结 语

  钻孔灌注桩后压浆技术目前较多地用在软土地基(淤泥地质)的桩基施工中,以提高软弱土中地基的强度和稳定性,减少基础的沉降。用注浆泵以一定的压力将预定水灰比的水泥浆压入桩底,对桩底沉渣、桩端持力层及桩周泥皮起到渗透、劈裂充填、压密和固结作用,以此来提高单桩的承载力。从而有效地克服了钻孔灌注桩因工艺的局限性造成的沉降量过大,沉降不均和承载力偏低等质量通病;有效地解决了增加桩数量、长度和桩径带来的昂贵费用,大大提高了单桩承载力,其社会效益和经济效益明显。

  由于灌注桩基础的特殊性和隐蔽性,其质量监理主要是依靠事前控制、事中控制、事后的检测和补救措施等。因此,监理人员必须全面详细的熟悉整个施工工艺流程,事先提出质量控制和检验标准,监督施工单位严格遵守和执行,从而达到预期的质量控制目标,为上部结构的施工提供良好的基础。

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