關(guān)于建筑工程中混凝土預(yù)制樁施工與質(zhì)量控制研究

中國房地產(chǎn) · 2013-11-13 10:47 留言

  一、混凝土預(yù)制樁的制作

  在制作中,為了使混凝土預(yù)制樁達(dá)到規(guī)定要求的強(qiáng)度、剛度以及滿足施工現(xiàn)場的使用條件,工程技術(shù)和質(zhì)量管理人員需要對混凝土預(yù)制樁的制作過程進(jìn)行必要的規(guī)范要求,其中包括混凝土的強(qiáng)度、樁配筋率及預(yù)制樁的尺徑。

 ?。ㄒ唬┗炷恋膹?qiáng)度等級

  方樁的混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C30(使用靜壓法時(shí)不低于C20),以使強(qiáng)度達(dá)到使用要求。混凝土管樁主要分為預(yù)應(yīng)力混凝土管樁(PC)和預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁(PHC)兩類,PC 混凝土強(qiáng)度為 C60,PHC 混凝土強(qiáng)度為C80。

 ?。ǘ杜浣盥始邦A(yù)制樁的尺徑

  預(yù)應(yīng)力鋼筋沿樁身圓周均勻配 置 ,最小配筋率不小于0.4%,且預(yù)應(yīng)力鋼筋不少于6 根。混凝土方樁的界面多為 200mm—500mm,單節(jié)長度不宜超過 12m;混凝土管樁外徑為300mm—1000mm,壁厚 60mm—100mm,管樁可由若干節(jié)樁連接而成,但接頭不宜超過 4 個,每節(jié)長度不超過 13m。

  二、混凝土預(yù)制樁的吊運(yùn)

  由于混凝土達(dá)到規(guī)定使用強(qiáng)度需要一定的時(shí)間,因此需要對混凝土預(yù)制樁進(jìn)行適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù),規(guī)定沉樁時(shí)的齡期需要大于14d。一般情況下,混凝土檢測強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的 70%才可起吊,檢測強(qiáng)度 100%通過后方能運(yùn)輸與沉樁。在樁的吊運(yùn)過程中,必須保持樁身的平穩(wěn),并且不得損壞。與此同時(shí),吊點(diǎn)也必須滿足相關(guān)要求,并且因起吊點(diǎn)數(shù)的不同而有不同的規(guī)定:一點(diǎn)起吊點(diǎn)通常距樁尾 0.29L;兩點(diǎn)起吊點(diǎn)分別取距頭尾 0.21L 處;三點(diǎn)起吊點(diǎn)除中點(diǎn)外 其余兩點(diǎn)距頭尾0.145L。為避免二次運(yùn)輸對樁造成損壞,在運(yùn)輸過程中,應(yīng)盡量按照打樁順序排放整齊,避免二次搬運(yùn),同時(shí)確保堆放樁的地面平整、堅(jiān)實(shí),使用墊木距離與上述吊點(diǎn)相同,堆放層數(shù)不超過 4 層。此外,為了施工現(xiàn)場的規(guī)范,不同規(guī)格的樁應(yīng)分開堆放。

  三、混凝土預(yù)制樁的現(xiàn)場施工

  按照土層的情況以及施工要求,混凝土預(yù)制樁的施工方法可分別使用錘擊法和靜力壓樁法兩種。

 ?。ㄒ唬╁N擊法

  錘擊法是工程建設(shè)中最常用的沉樁方法。顧名思義,錘擊法就是使用重型機(jī)械對樁施加壓力,使樁克服土的阻力,沉到預(yù)定深度。在錘擊法的具體操作上,有以下幾個方面需要注意:

  1. 錘擊前的準(zhǔn)備

  錘擊作業(yè)前,需要做好以下準(zhǔn)備工作:保證場地的平整、清除高空及地下障礙物、確保排水順暢、供電供水系統(tǒng)正常,并且做好定位放線。定位放線尤為重要,因?yàn)槠鋬?yōu)劣與否在很大程度上決定著樁基礎(chǔ)工程的施工質(zhì)量。

  2. 打樁機(jī)械的選用

  為了避免捶打過程中可能出現(xiàn)的各種問題,如錘擊力度不足、動力損耗過高、樁架出現(xiàn)失穩(wěn)等,相關(guān)管理人員和技術(shù)人員需要對打樁機(jī)械做進(jìn)一步的了解。打樁機(jī)械通常包括樁錘、樁架及動力裝置,其中樁錘包括落錘、蒸汽錘、柴油錘和液壓錘,因?yàn)椴裼湾N具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便和能源供應(yīng)穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn),故在工程實(shí)踐中比較常用。而樁架則起到支持樁身和樁錘的作用,目前應(yīng)用較廣泛的是履帶式樁架。在施工作業(yè)中,為了保證施工的順利進(jìn)行,需要對打樁機(jī)械進(jìn)行日常的保養(yǎng)、維護(hù)以及安全檢驗(yàn)。

  3. 打樁順序的確定

  能否合理安排打樁順序,直接影響著打樁速度、打樁質(zhì)量及擠土方向。根據(jù)樁群的密集程度以及現(xiàn)場施工情況,可分別選用下面的打樁順序:從一側(cè)向單一方向進(jìn)行;從中間向兩個方向?qū)ΨQ進(jìn)行;從中間向四周進(jìn)行。另外,根據(jù)樁及基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)標(biāo)高和樁的規(guī)格,為了避免出現(xiàn)后施工的樁對先施工的樁產(chǎn)生擠壓而發(fā)生樁位偏斜,可按照“先深后淺、先大后小、先長后短”的原則進(jìn)行作業(yè)。

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  4. 打樁方法

  打樁過程中需要按照相應(yīng)的步驟進(jìn)行打樁:吊樁、穩(wěn)樁、打樁、接樁、送樁、中間驗(yàn)收等。打樁機(jī)就位后,將樁錘和樁帽吊起,然后吊樁送至倒桿內(nèi),垂直對準(zhǔn)樁位,緩慢送至下插土中,插入時(shí)的垂直度偏差不得超過 0.5%。樁入土后,可固定樁帽和樁錘,使其在同一鉛垂線上,確保樁垂直下沉,完成穩(wěn)樁。樁錘和樁帽間應(yīng)加彈性襯墊,樁帽和樁頂周圍四邊應(yīng)有5mm—10mm 的間隙,防止損壞樁頂。打樁開始時(shí),錘落距首先應(yīng)小,并且力度要輕,待樁入土一定深度后,再使用重力錘擊。重力錘擊過程中,最大落距不宜超過1m。打樁過程中,如果遇到樁身傾斜、移位等突發(fā)情況,應(yīng)立刻停止錘擊,及時(shí)研究分析并采取正確對策。完成了一節(jié)的沉樁后,需要對下一個樁進(jìn)行接樁。接樁的方法有焊接、法蘭接以及機(jī)械連接三種,目前使用最多的是焊接接樁。在焊接過程中,應(yīng)注意滿足焊接要求,確保焊縫質(zhì)量,在自然條件下,需冷卻 10 分鐘后才能繼續(xù)錘擊作業(yè)。當(dāng)樁端位于一般土層時(shí),如果達(dá)到了設(shè)計(jì)標(biāo)高,即可停止錘擊;當(dāng)樁打到堅(jiān)硬的粘性土、中密度以上粉土、碎土、碎石類土?xí)r,以及打到貫入度的設(shè)計(jì)規(guī)定時(shí),即可停止錘擊。如果打樁過程中,出現(xiàn)傾斜、移位、嚴(yán)重回彈、樁頂或樁身出現(xiàn)嚴(yán)重裂縫時(shí),應(yīng)立刻停止打樁,并認(rèn)真分析原因,采取相關(guān)措施。打樁過程中,還應(yīng)做好相關(guān)打樁記錄,以便工程驗(yàn)收的需要。

 ?。ǘ╈o力壓樁法

  在錘擊法打樁的過程中,由于機(jī)械的猛烈撞擊,常常會產(chǎn)生巨大的震動和噪聲,從而影響到周圍環(huán)境。靜力壓樁的優(yōu)點(diǎn)是沒有震動和噪聲,但由于靜力壓樁法提供的沖擊力不足,故其適用范圍較窄,往往只適用于較軟土層。

  靜力壓樁機(jī)有機(jī)械類和液壓類之分,目前使用較多的是液壓式靜力壓樁機(jī),壓力可達(dá)6000kn以上。靜力壓樁機(jī)應(yīng)根據(jù)土質(zhì)情況配足額定重量,由于靜力壓樁所產(chǎn)生的反力,地基承載力不應(yīng)小于樁機(jī)壓力的 1.2 倍。其余施工順序和施工方法與錘擊法類似,不再一一論述。此外,如果壓樁出現(xiàn)異樣情況時(shí),如樁難以穿越硬夾層、出現(xiàn)異響、壓力表示數(shù)出錯、樁身出現(xiàn)裂縫、壓樁機(jī)下沉,此時(shí)應(yīng)立即暫停作業(yè),分析原因,并及時(shí)采取相關(guān)補(bǔ)救措施。

  四、混凝土預(yù)制樁的質(zhì)量控制

  由于樁基礎(chǔ)要承受來自土層表面房屋的壓力以及土層中的各種應(yīng)力,因此樁基礎(chǔ)的質(zhì)量問題就顯得尤為重要。為了保證混凝土預(yù)制樁能符合功能和安全的要求,十分有必要對樁基礎(chǔ)進(jìn)行質(zhì)量檢測。樁的質(zhì)量控制包括打樁前、打樁過程中的控制及施工后的質(zhì)量檢查。

  (一)施工前的質(zhì)量控制

  施工前,需要對成品樁進(jìn)行外觀與強(qiáng)度檢驗(yàn),接樁使用的焊條或硫磺膠泥需要有產(chǎn)品合格,必要時(shí)還應(yīng)送到相關(guān)質(zhì)量檢驗(yàn)部門進(jìn)行檢測。按照有關(guān)要求,要使混凝土齡期和強(qiáng)度均達(dá)到要求才能進(jìn)行施工錘擊。打樁開始前,還應(yīng)對樁位的放樣進(jìn)行驗(yàn)收,樁群與單排樁的放樣允許偏差分別為20mm 和10mm。

  (二)施工過程中的質(zhì)量控制

  施工過程中,需要檢查樁的樁體垂直度、沉樁情況、灌入情況、樁頂完整情況、電焊接樁質(zhì)量、電焊后的停歇時(shí)間等。對于電焊接樁,有時(shí)是特別重要的工程,應(yīng)對接頭做 10%焊縫探傷檢查。遇到樁頂破碎或樁身嚴(yán)重裂縫的情況,應(yīng)立即停止錘擊,在采取相應(yīng)的技術(shù)措施后,方可繼續(xù)錘擊。此外,在軟土中打樁,在樁頂以下1/3 樁長范圍內(nèi)常常出現(xiàn)因反射的張力波使樁身受拉而引起水平裂縫的情況,此時(shí)可降低重錘速度,采用較軟樁墊,以減少錘擊拉應(yīng)力,減少水平裂縫的發(fā)生。

 ?。ㄈ┦┕そY(jié)束后的質(zhì)量檢查

  施工結(jié)束后,首先需要對樁基工程的樁位工程進(jìn)行驗(yàn)收,樁位偏差必須符合規(guī)范要求。其次,參考文獻(xiàn)對不少于總數(shù) 1%(且不少于3根)的樁進(jìn)行靜載荷試驗(yàn)檢測。最后,對樁身質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)。通常使用的方法有:開挖檢查法、抽芯法、聲波檢測法及動測法,其中動測法又包括 PDA 等大應(yīng)變動測、PIT 和其他小應(yīng)變動測。對于質(zhì)地較均勻的預(yù)制樁,這些測試結(jié)果往往都較為可靠。

  五、結(jié)語

  總之,鋼筋混凝土預(yù)制樁能承受較大的荷載、堅(jiān)固耐久、施工速度快,但對周圍環(huán)境影響較大,是我國廣泛應(yīng)用的樁型之一。

編輯:姜立東

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