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鉆孔灌注樁施工監(jiān)理的質量控制

2008-04-25 14:40    【  【打印】【我要糾錯】

  關鍵詞:鉆孔灌注樁;施工;質量監(jiān)理;控制措施

  摘 要:鉆孔灌注樁屬于隱蔽工程,成樁環(huán)節(jié)多,施工過程容易出現(xiàn)質量事故,監(jiān)理人員必須重視施工全過程質量監(jiān)控,F(xiàn)著重就鉆孔灌注樁施工準備工作、成孔過程、灌注水下混凝土以及事故處理等環(huán)節(jié)的質量監(jiān)理程序和關鍵點質量控制方法進行討論和分析,提出了保證鉆孔灌注樁施工質量的監(jiān)控措施,供同行參考。

  鉆孔灌注樁是樁基礎中常見的一種基礎形式,廣泛應用于房屋建筑、水工建筑和橋墩基礎的施工,具有施工速度快、占地少、相鄰干擾小、承載力大等優(yōu)點。鉆孔灌注樁的施工既有測量工作,又有機械操作、鋼筋加工、混凝土拌制和灌注等多種工作,可謂工程種類繁多,技術含量高,影響因素多。在施工過程中,容易出現(xiàn)樁位偏差過大、孔底沉渣偏多、鋼筋籠上浮、樁體混凝土離析、斷樁、夾泥等質量問題,這些質量問題往往使成樁難以滿足設計要求,且補救困難,不能完全通過事后檢查來判斷存在的問題,必須加強施工準備、成孔、清孔、下鋼筋籠、灌注水下混凝土等施工全過程中各環(huán)節(jié)的質量監(jiān)控,采取各種有效預防措施,才能保證或提高鉆孔灌注樁的成樁質量。

  1、質量控制依據(jù)和質量控制目標

  1.1 質量控制依據(jù)鉆孔灌注樁施工質量控制依據(jù)下列文件進行:

 、俸贤募;

  ②設計圖紙及技術要求;

 、酃I(yè)與民用建筑灌注樁基礎設計與施工規(guī)程;

 、芙ㄖ䴓痘夹g規(guī)范(JGJ94-94);

 、萁ㄖ鼗A設計規(guī)范(GBJ7-89和GB50007-2002)。當某一技術指標在上述各文件中相互不一致時,要確定一種作為工程的執(zhí)行標準,一般來說,應優(yōu)先考慮合同文件的規(guī)定。

  1.2 質量控制目標鉆孔灌注樁施工質量控制必須達到以下幾個目標:

 、俪蓸哆^程各項指標,包括樁位、樁長、樁徑、孔底沉渣、終孔垂直度及成樁材料質量等能滿足設計要求;

 、陬A留混凝土試塊強度滿足規(guī)范要求;

  ③樁身完整、勻質,連續(xù)性好,無夾泥、斷樁等缺陷;

  ④樁極限承載力滿足規(guī)范規(guī)定的驗收指標。

  2、施工工藝流程和施工準備

  2.1 施工工藝流程鉆孔灌注樁由于使用鉆孔設備不同施工工藝流程也不一樣,現(xiàn)以沖擊鉆或循環(huán)鉆機成孔為例來展開討論。其主要施工工藝流程為:平整場地→測定孔位→埋設護筒→鉆機就位→鉆進成孔→提鉆→第一次清孔→檢孔→制作鋼筋籠→吊放鋼筋籠→下導管→第二次清孔→水下混凝土灌注→起拔導管→成樁。

  2.2 施工準備

  2.2.1 施工準備階段的監(jiān)理程序鉆孔灌注樁樁基工程,首先要作試樁試驗報告,其監(jiān)理應包括下列內容:

 、賹徟嚇渡暾垐蟾妫

 、趯徟囼灩に嚕

 、凼┕るA段驗證詳細勘探;

 、茉囼灪硕ㄖ笜;

  ⑤監(jiān)理旁站,檢查試樁施工;

  ⑥施工單位編寫試樁結果報告。

  其次應審批施工單位的樁基分項工程開工報告,其監(jiān)理應包括下列內容:

 、偃恕⒉牧献詸z記錄、機械設備審核;

 、谠嚇犊偨Y報告審核;

 、墼O計、圖紙對比試驗的審核;

  ④監(jiān)理材料抽檢試驗。

  再者應做好現(xiàn)場開工前的準備,其監(jiān)理包括下列內容:

 、偈┕挝贿M行測量定位自檢,監(jiān)理審核;

 、谧o筒埋設檢查、測量復核、監(jiān)理旁站;

  ③泥漿池、沉淀池的檢查;

 、軝z查水泥、骨料、水質及其它添加劑數(shù)量,其質量是否滿足設計與規(guī)范要求,是否與批準的混凝土配合比設計試驗報告的材料相一致;

 、輽z查制作鋼筋籠的鋼筋型號、種類、數(shù)量是否滿足設計要求,鋼筋加工各部位尺寸、焊接質量是否滿足設計與規(guī)范要求,有無埋聲管等。

  2.2.2 幾項主要施工準備工作質量控制

 。1)做好施工組織設計審核工作施工組織設計是鉆孔灌注樁施工中必須要做的工作,在開工前,施工單位應向監(jiān)理方報送施工組織文件,監(jiān)理人員審核并幫助施工單位完善施工組織設計。施工組織設計應重點指出工程的特殊性、施工方法等,應把設計參數(shù)換算成施。

 。2)測量定位控制測量定位,這是關系到孔位的準確性、鉆孔的垂直度以及控制基準面標高準確與否的關鍵環(huán)節(jié),在具體操作中,要采取施工單位自檢及監(jiān)理人員復檢、驗收相結合的措施,嚴格控制其偏差在設計或規(guī)范允許的范圍內(一般控制在±5cm范圍內)。在測量放線中應選用適宜精度的經緯儀及激光測距儀采用極坐標定位法,充分發(fā)揮經緯儀對角度和激光測距儀對距離控制上的優(yōu)勢;樁位測量后,還要用鋼尺和相鄰的樁位進行校正,看所測距離與計算值是否一致,以杜絕錯誤的發(fā)生;樁位確定后,用長約300mm的鋼筋釘入地下,用油漆注明以便識別,并做好保護。

  3、施工過程質量監(jiān)控優(yōu)良的產品是在生產過程中通過嚴格的質量控制形成的,而不是單純依靠檢驗來獲得,須將事后檢驗轉變?yōu)槭虑邦A防;

  施工過程的質量監(jiān)控是關鍵,應抓住其質量控制點,對影響施工質量的有關環(huán)節(jié)和施工參數(shù)進行嚴格控制。

  3.1 成孔過程質量監(jiān)控

  3.1.1 成孔過程質量監(jiān)理程序

  ①檢查孔徑、偏位、垂直度、泥漿性能并記錄簽認;

  ②鉆進時檢查地質情況是否與設計相符,與柱狀圖進行對比,檢查是否入巖,并對入巖深度及時簽認;

  ③終孔檢查孔深、孔徑、標高是否滿足設計要求;

 、芮蹇讬z查泥漿指標、沉渣厚度是否滿足規(guī)范設計要求。

  3.1.2 成孔過程關鍵點質量控制

 。1)孔底沉渣控制孔底沉渣是影響樁承載能力的重要因素,有關規(guī)范規(guī)定,水下灌注樁樁底沉渣厚度對端承樁不得超過100mm(浙江要求為50mm)、磨擦樁為300mm,但在施工過程中,常有不少樁的樁底沉渣仍滿足不了此要求,究其原因,主要是由于泥漿性能不符合要求,影響鉆孔灌注樁成樁質量的泥漿的性能指標主要是比重和粘度,若泥漿過稀,則攜渣能力不夠,若泥漿過稠,則孔壁會形成一層厚厚的泥皮,無形之中減少了樁徑。泥漿的比重、粘度應根據(jù)地下水位高低和地層穩(wěn)定情況等進行確定,如地下水位較高,容易坍塌,泥漿比重、粘度可大些,但不宜過大,比重以1.1~1.2、粘度為18~25 s為宜。鉆孔結束后,監(jiān)理人員應要求施工單位在進行一次清孔的同時必須不斷地補充新鮮泥漿,將孔內含砂量大、性能差的泥漿置換出來;二次清孔時宜采用泵吸反循環(huán)清孔,若采用正循環(huán)清孔,要排出巖渣和泥團,須加大泥漿比重和粘度,且清孔的速度要慢。鉆孔完畢后監(jiān)理人員必須對終孔進行驗收,根據(jù)鉆桿和鉆頭或測繩的總長度和上部剩余長度檢查終孔深度;要嚴格檢測鉆桿和鉆頭或測繩長度的準確性,杜絕以超深來抵消孔底淤積。

  (2)孔壁坍塌控制孔壁坍塌一般是因預先未料到的復雜的不良地質情況、鋼護筒未按規(guī)定埋設、泥漿粘度不夠、護壁效果不佳、孔口周圍排水不良或下鋼筋籠及升降機具時碰撞孔壁等因素造成的,易造成埋、卡鉆事故,應高度重視并采取相應措施予以解決。監(jiān)理人員首先應認真審閱場地工程地質勘察報告,對地層情況做到心中有數(shù);其次必須嚴格要求施工單位按規(guī)定埋設鋼護筒,保證孔口排水良好,下設鋼筋籠及升降機具要防止偏斜;再者,在特殊地層鉆進應要求采用優(yōu)質沖洗液護壁,同時也可采用正循環(huán)鉆進、反循環(huán)排渣的作法來抑制不穩(wěn)定段地層的坍塌;最后,在不穩(wěn)定地層中,換漿不要過早,可在下完鋼筋籠后進行二次清孔時替換掉高比重泥漿后,要督促施工單位及時灌注混凝土,減少沉渣時間,以保證樁身質量。

 。3)擴徑和縮徑控制擴徑、縮徑都是由于成孔直徑不規(guī)則出現(xiàn)擴孔或縮孔及其它不良地質現(xiàn)象引起的,擴孔一般是由鉆頭振動過大、偏位或孔壁坍塌造成的,縮孔是由于鉆頭磨損過甚、焊接不及時或地層中有遇水膨脹的軟土、粘土泥巖造成的?s徑會減少樁的豎向承載力,而擴徑會增加成本,必須采取有力措施予以控制。為避免擴徑的出現(xiàn),監(jiān)理人員應檢查鉆機是否固定、平穩(wěn),要求減壓鉆進,防止鉆頭擺動或偏位,在成孔過程中還應要求徐徐鉆進,以便形成良好的孔壁,要始終保持適當?shù)哪酀{比重和足夠的孔內水位,確?變饶酀{對孔壁有足夠的壓力,成孔尤其是清孔后應督促施工單位盡快灌注水下混凝土,盡可能減少孔壁在小比重泥漿中的浸泡時間;為避免縮徑的出現(xiàn),鉆孔前監(jiān)理人員應詳細了解地質資料,判別有無遇水膨脹等不良地質條件的土層,如有應要求施工單位采用失水率<3~5 ml/30 min的優(yōu)質泥漿進行護壁,經常對鉆頭的直徑進行校正,鉆頭直徑一般比所需成孔直徑小20~25 mm為宜。

  3.2 灌注過程質量監(jiān)控

  3.2.1 灌注過程質量監(jiān)理程序

 、贆z查鋼筋籠頂固定措施是否可行,其頂面標高是否滿足設計要求;②核實施工現(xiàn)場的配合比每盤材料數(shù)量是否按批準的配合比執(zhí)行;

 、蹤z查導管的長度及導管的水密性,核實導管底部離孔底的距離是否滿足規(guī)范要求;

 、軝z查儲料斗的容積是否可以達到混凝土初灌量導管的理論埋深(埋深≥1.0 m);

 、輰Ч芟路磐戤吅,灌注前再一次檢查井底沉渣或泥漿沉積厚度是否滿足設計與規(guī)范要求;

 、逎补嗷炷吝^程中,檢查導管的埋深、壓漿及混凝土面上升情況,注意孔內是否有異常情況,督促施工單位企業(yè)控制好水灰比、拌和速度與灌注速度;

  ⑦施工企業(yè)按規(guī)定隨機取樣做試塊,監(jiān)理隨機抽檢取樣試塊,澆灌完畢檢查混凝土頂面標高。

  3.2.2 灌注過程主要環(huán)節(jié)質量控制

 。1)混凝土坍落度控制混凝土的坍落度對成樁質量有直接影響,坍落度合理的混凝土應是拌和均勻、和易性好、內阻小、初凝時間長、潤滑性好且有較好的觸變性能,坍落度合理的混凝土可有效地保證混凝土灌注性、連續(xù)性和密實性,一般應控制在18~22cm范圍內。

  要配制出合理坍落度的混凝土來保證樁身質量,監(jiān)理人員必須重視以下幾點:

 、僦谱骰炷恋脑牧媳仨毞鲜褂靡螅貏e是水泥的質量必須保證,粗骨料尺寸級配要合理,所使用的材料要進行二次復檢方可投入使用;

 、诨炷恋呐浜媳纫ㄟ^試驗確定;

 、圩龊没炷猎诂F(xiàn)場攪拌的質量控制工作,嚴格按配合比進行投料;

 、芤O有專人對攪拌室的混凝土進行坍落度等指標的檢驗;

 、莅丛O計要求做好混凝土的試塊工作,并保證取樣的真實性。

  (2)導管埋深控制導管底端在混凝土面以下的深度是否合理關系到成樁質量,必須予以嚴格控制。監(jiān)理人員應要求施工單位在開澆時,料斗必須儲足一次下料能保證導管埋入混凝土達1.0 m以上的混凝土初灌量,以免因導管下口未被埋入混凝土內造成管內反混漿現(xiàn)象,導致開澆失;在澆注過程中,要經常探測混凝土面實際標高、計算混凝土面上升高度、導管下口與混凝土面相對位置,及時拆卸導管,保持導管合理埋深,嚴禁將導管撥出混凝土面,導管埋深一般應控制在1~6 m,過大或過小都會在不同外界條件下出現(xiàn)不同形式的質量問題,直接影響樁的質量。

 。3)鋼筋籠上浮控制在灌注混凝土前,鋼筋籠自重與懸吊力形成平衡狀態(tài),在混凝土灌注過程中,由于下列原因引起鋼筋籠上。

 、黉摻罨\在孔口固定不牢固或提升導管用力過猛,將鋼筋籠鉤掛;

 、诨炷撩娴竭_鋼筋籠底面時,導管埋深過淺,灌注量過大或混凝土面超過鋼筋籠底一定高度時,導管埋深過大;

 、刍炷临|量差,對于易離析、坍落度損失大的混凝土,都易使鋼筋籠上浮,解決的辦法是操作要正確、確;炷临|量及加快混凝土灌注。

  另外,監(jiān)理人員還應要求施工單位做好如下控制措施:

 、僭阡摻罨\上加壓重物,并在上端加焊4根較粗鋼筋(20以上)固定在鋼護筒頂部施工平臺上;

  ②用細鋼筋在鋼筋籠上加焊防浮倒刺;

 、郛敾炷辽仙龄摻罨\底部附近時,小步提升導管以保持較小的埋管深度(≥1.5 m),并稍稍減緩混凝土的灌注速度。

 。4)樁頭質量控制有關規(guī)范規(guī)定當鑿除樁頂浮漿層后,應保證設計的樁頂標高及樁身混凝土質量。在鉆孔灌注樁施工中,要想保證樁頭的質量,必須控制好最后一次灌注量,樁頂不得偏低,鑿出浮漿高度后必須保證暴露的樁頂混凝土達到設計強度值,這就要求灌注混凝土的高度要超過樁頂標高。在實際施工中,超灌量控制不當是經常存在的問題,超灌量過大,造成浪費,超灌量不足,樁質量不能得到滿足。

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