探讨静压混凝土预制桩的施工质量控制
【摘要】:静压桩施工技术在工程建设上已广泛应用多年,但目前仍有不少建筑工程出现静压桩质量事故。
本文从静压混凝土预制桩在施工中易出现的质量问题,探讨分析产生原因及应采取的预防措施。
毕业论文网 【关键词】: 静压预制桩施工质量缺陷原因分析预防措施 无论是预应力混凝土空心管桩(PHC、PC、PTC桩)还是钢筋混泥土实心桩,采用静压法施工,相较锤击法和灌注桩而言,具有以下优点:便于检查桩身质量、桩体混泥土的强度大、单桩承载力较高、施工速度快、功效高、噪音小、无排污及对环境影响小等,因而在工程建设中被广泛采用。
在静压桩施工过程中,常会出现桩身被打坏、桩体打斜,邻桩隆起、桩体位移等现象。
如何避免和减少这类质量缺陷的发生,主要从人员、机械、材料、施工方法及施工环境这些方面,进行事前、事中和事后分析并加以控制。
1 施工前监控 深入现场实地勘察,依据设计图纸有关地质勘测资料,协助施工单位进行“三通一平”工作,做好清除施工区域内障碍物及各种设施管网的协调和计量工作,为施工做好准备。
在图纸会审交底的基础上,进行内部人员技术交流,熟悉是狗狗流程及注意事项。
根据勘测提供的原始控制基点,对施工单位引放的主要控制轴线和水平控制点进行全面数据复测。
设备、仪表均能提供有效的检测资料及出厂合格证明文件、人员持证上岗。
如:静压机、吊车等大型设备“三证”齐全,备齐经校验合格的测量仪器,压力表等有关仪表标定合格等。
在预制桩出厂合格证和检测报告等质保资料齐全的情况下,会同施工单位对进场批次装进行实地检查验收,验收标准参照《预制钢筋砼方桩》(04G361)、《预应力砼管桩》(03SG409)、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202—2002)及设计图纸,重点检查桩外观几何尺寸和桩身混凝土强度等方面。
检查桩身混凝土是否密实,桩身有无因运输、吊装、堆放等原因导致的微小裂缝,杜绝因检查疏忽,将不符要求的桩混入其中,对不符合要求的桩做到不易清查的标识责令限时。
2施工过程监控 静力压桩施工程序:测量定位→压桩机就位→吊装、插桩→桩身对中调直→静压沉桩→接桩→再静压沉桩→送桩→终止压桩→转移桩机。
复核测量定位,避免桩位偏差较大或引放错误,便于及时发现进行纠偏。
此项工作量较大而往往是极易出现问题,可以采用全站仪或GPS定位。
压桩场地要平整保证桩机行走和打桩的稳定性,一般场地地基承载力不应小于压桩机接地压强的1.2倍。
压桩前,用起重机将预制桩吊运或用汽车运至桩机附近,再利用桩机自身设置的起重机讲其吊入夹持器中,夹持油缸将从侧面夹紧,抱压力不应大于桩身允许侧向压力的1.1倍。
调整位置后即可开动压桩油缸,先持桩压入土中1m左右后停止,借助垂直方向向上经纬仪控制垂直度偏差不应大于0.5%(不建议采用吊绳)。
矫正桩垂直度后,压桩油缸继续伸程动作,把桩压入土中,伸长完成后,夹持油缸回程松夹,压桩油缸回程,重复上述动作,直至把桩压入预定层中。
桩的链接可采用焊接、法兰连接或机械快速连接三种连接方式,焊接在建筑工程上采用较为普遍。
焊接注意事项:一般下节桩段的桩头宜高出地面0.5m以上,便于工人操作作业。
焊接宜在桩四周称地进行,待上下节桩固定后拆除导向再分层施焊。
焊接层数不得少于2层,第一层焊完后必须把焊渣清理干净,方可进行第二层施焊,焊缝应连续、饱满。
焊接前注意检查焊条与母材的匹配(一般情况钢钣宜采用低碳钢,焊条宜采用E43)。
焊缝冷却时间符合要求再施压,同时确认桩数是否留足焊缝探伤检测的比例。
送桩时要严格控制设计标高,同时送桩采用专制钢质送桩器,不得将工程桩用送桩器使用。
一些工程项目上,往往没有专制送桩器,为图省时省事,直接用工程桩当做送桩器使用,这样对桩身定会产生一定影响,甚至导致该桩承载力下降,或无法使用。
过程控制尤为重要,特别是现在旁站监理人员,认真做好旁站工作,确保数据真实可靠,记录及时完整。
3常见质量缺陷分析及预防 3.1桩身倾斜、断桩 静压桩沉桩应按设计标高、压桩力和稳压下沉量相结合的原则进行控制,因此在静压过程中要注意压力表的数值变化,特别是突然变化,可能遇到古井、墓穴、软弱下卧层或发生断桩现象等。
检查桩身垂直度,在插桩矫正后务必保持桩身垂直度在允许偏差范围内,随着压桩深度的增加,在夹持中调整效果将不明显,极易造成断桩。
若第一节桩在静压中垂直度偏差超过允许偏差,将其拔出填平桩孔后重新静压,如多节桩,适量偏差可以在连接桩时采用锲形衬板找补。
桩尖如遇到不明障碍物容易使桩尖偏移原预定位置而导致桩身断裂,另外桩身混凝土强度未到设计强度进行施压亦可致使断桩。
因此,要求静压前充分了解地质情况,及时清除障碍物。
叠层堆放场地不平整(未设垫木)、叠层数超出规范规定要求、吊装过程中剧烈碰撞、吊点设置不合理、取桩时应硬拖拉等也会产生断桩。
3.2浮桩和位移 在土方挖至底板垫层时,会发现桩顶水平标高与压桩后出入较大,轴线上的桩位存在位移偏差。
原因并不是在施压前对桩顶标高和桩位坐标定位没有采取控制措施,而是在很大程度上由于挤土效应产生浮桩和位移。
特别在狭小施工区域密集形的桩群中此现象尤为突出。
如何有效解决这一现象,主要有以下措施: (1)正确合理安排沉桩顺序和流水放心,在压桩施工中十分重要。
在黏土类土层或密集形群桩中,应采取自中间向两个方向或四周对称压桩,否则中间部分的土层挤压紧密,使桩不易打入,且在施压中间部分的桩时,可能因挤压使外围已打的桩而升起。
(2)有效控制沉桩速率。
沉桩时由于挤压产生超静空隙水压力,它有一个消散的过程。
为避免在段时间内连续打入大量的桩,减缓超静空隙水压力的增加,减少挤土效应,宜控制沉桩速率。
(3)挖压力释放沟槽。
沿沉桩区四周挖应力释放沟槽,沟深1.5~2.0m,沟底钻孔取土,可隔断近地表处土体位移,不影响到沟槽以外的区域。
参考文献: [1]杨玉明.静压桩施工技术及其注意事项[J].山西建筑,2005,31(5):46—47. [2]杜显洲.静压预应力管桩压桩力及常见问题的探讨[J].山西建筑,2005,31(6):50—51. [3]《建筑桩基技术规范》JG94—2008。