錘擊式預(yù)應(yīng)力混凝土管樁質(zhì)量控制措施

關(guān)于錘擊式預(yù)應(yīng)力混凝土管樁質(zhì)量的控制PAGE第7頁共7頁關(guān)于錘擊式預(yù)應(yīng)力混凝土管樁質(zhì)量的控制【內(nèi)容提要】錘擊式預(yù)制樁基礎(chǔ)，主要是利用各種樁錘(包括落錘、蒸汽錘、柴油錘、液壓錘和振動(dòng)錘等)的反復(fù)跳動(dòng)沖擊力和樁體的自重,克服樁身的側(cè)壁摩阻力和樁端土層的阻力,將樁體沉到設(shè)計(jì)標(biāo)高并滿足基礎(chǔ)承載力的一種施工方法?！娟P(guān)鍵詞】預(yù)制樁基礎(chǔ)錘擊式貫入度控制焊接質(zhì)量保證措施1.引言在土木工程樁基礎(chǔ)施工中，錘擊樁是高層建筑樁基礎(chǔ)施工中常用的樁型之一。早期的錘擊樁采用的是鋼筋混凝土預(yù)制實(shí)心樁，這種樁擠土很大，引起土體隆起，對(duì)周圍環(huán)境造成很大影響,所以只適用于郊外空地施工。近幾年來，為減少擠土效應(yīng)對(duì)周圍環(huán)境的危害，預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管樁、鋼管樁、H型鋼樁等應(yīng)運(yùn)而生，同時(shí)在環(huán)保方面，對(duì)沉樁噪音、振動(dòng)、擠土等的監(jiān)控、檢測(cè)和防護(hù)措施綜合技術(shù)有了很大發(fā)展，有效地減少了錘擊樁對(duì)周圍環(huán)境的不利影響，同時(shí)它也存在著施工簡(jiǎn)單、施工質(zhì)量易控制、工期短、在相同土層地質(zhì)條件下單樁承載力最高、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)。因而，在近幾年的高層建筑樁基礎(chǔ)中，錘擊樁仍占有一席之地。2.工程簡(jiǎn)介2.1工程概況本工程為xxx市逸品尚城安置小區(qū)項(xiàng)目7#--12#樓、D段、E段工程，位于黑龍江省xxx市愛民區(qū)西林路西側(cè)，西海林街北側(cè)，東臨xxx林業(yè)技術(shù)學(xué)院南校區(qū)?？偨ㄖ娣e約44070m2，結(jié)構(gòu)形式為框架剪力墻結(jié)構(gòu)，抗震設(shè)防烈度六度，2013年具備施工條件為8#樓、10#，建筑層數(shù)17層，建筑高度為52.55m，現(xiàn)在樁基礎(chǔ)施工已完成。2.2工程地質(zhì)簡(jiǎn)述xxx市區(qū)地屬新華夏體系張廣才嶺—老爺嶺第二隆起帶，處于二嶺相間部位，xxx斷裂（南北向）與海浪河斷裂（東西向）的交匯處，為中新生代形成呈北東—南西向展布，北高南低的山間盆地，本工程場(chǎng)地地處盆地的西北部，地貌單元屬xxxⅡ級(jí)階地，xxx支流金龍溪在場(chǎng)地南部由西向東流過。根據(jù)勘察單位巖土勘測(cè)報(bào)告說明本工程地質(zhì)情況為松散堆積物除雜填土外主要由粉質(zhì)粘土，粘土質(zhì)粗砂及圓礫組成沖擊相地層。具體情況如下：第1層：厚度0.80～2.70m雜填土第2層：厚度1.10～3.20m粉質(zhì)粘土第3層：厚度1.00～2.50m粉質(zhì)粘土第4層：厚度0.90～2.80m粉質(zhì)粘土第5層：厚度1.20～2.50m粘土質(zhì)粗砂第6層：厚度14.40～14.70m粉質(zhì)粘土第7層：厚度3.40～6.20m圓礫地質(zhì)報(bào)告中建議選用預(yù)制樁基礎(chǔ)，單樁承載力特征值為1200KN，持力層為地質(zhì)報(bào)告第七層圓礫層，設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)為22m。3.施工安排3.1施工機(jī)械選擇根據(jù)本工程的實(shí)際情況和我單位多年的施工經(jīng)驗(yàn)，為滿足施工要求，我單位擬采用柴油打樁機(jī)進(jìn)行施工。該樁機(jī)為B19型步履式雙用機(jī)，立柱長(zhǎng)23米，預(yù)制樁有效長(zhǎng)度12米；主卷揚(yáng)機(jī)為6噸手電雙控，繩速30米；副卷揚(yáng)機(jī)為3噸，繩速30米；導(dǎo)桿式柴油打樁錘：型號(hào)DD55；總重量9.7噸；要求樁機(jī)必須安全可靠、性能良好。該樁機(jī)具有行走方便、通過油泵能較好調(diào)整樁身垂直度的特點(diǎn)，對(duì)成樁質(zhì)量較有保證，另外，還將配備電焊機(jī)、氣割工具、索具、撬棍、鋼絲刷、鋸樁器等施工用具；每臺(tái)樁機(jī)配備一把長(zhǎng)條水準(zhǔn)尺，可隨時(shí)測(cè)量樁身的垂直度。每臺(tái)樁機(jī)配備6名作業(yè)人員，特殊工種必須特征上崗，嚴(yán)格按操作規(guī)程進(jìn)行打樁作業(yè)。如下圖1所示：圖13.2施工工藝流程錘擊樁沉樁工藝流程圖框1如下：安裝樁尖焊接調(diào)整管樁垂直度檢查復(fù)核樁位樁機(jī)就位樁機(jī)起吊樁對(duì)位插樁打樁喂樁至樁機(jī)前調(diào)整樁架垂直度移動(dòng)樁機(jī)打下一條收錘測(cè)量貫入度繼續(xù)施打電焊接樁4.質(zhì)量保證措施4.1原材選擇本工程采用管樁標(biāo)準(zhǔn)按照《預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》10G409圖集的有關(guān)要求進(jìn)行選擇廠家,經(jīng)過嚴(yán)格的市場(chǎng)篩選最后選擇生產(chǎn)廠家為xxxx限公司，預(yù)制樁具體型號(hào)為樁外直徑400mm，樁型號(hào)為AB型，管樁進(jìn)場(chǎng)后，材料員和質(zhì)檢員根據(jù)規(guī)范在求嚴(yán)格檢查樁身的外觀尺寸和外觀質(zhì)量，防止斷樁、嚴(yán)重裂縫的樁用于施工，同時(shí)要收集與每批管樁數(shù)量相對(duì)應(yīng)的合格證、產(chǎn)品檢驗(yàn)報(bào)告及出廠證明等資料。如發(fā)現(xiàn)不合格的管樁嚴(yán)禁使用，如圖2所示：圖24.2焊接控制根據(jù)規(guī)范要求，一般單節(jié)管樁長(zhǎng)度不超過13m，如果設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)大于單節(jié)樁長(zhǎng)的話，則需進(jìn)行接樁，根據(jù)地質(zhì)資料、設(shè)計(jì)圖紙反映，本工程樁長(zhǎng)約22m，故每根樁配樁擬采用12+10=22m/11+11=22m。在本工程中，采用電焊工藝焊接接樁，確保焊接質(zhì)量。管樁接樁前，用鋼絲刷清理干凈樁端的泥土雜物。上下兩節(jié)樁應(yīng)對(duì)齊，上下兩節(jié)樁偏差必須小于2mm，并應(yīng)保證上下兩節(jié)樁的垂直度。焊接時(shí)要由兩人同時(shí)對(duì)稱施焊，電焊條需選用E43或以上的焊條，焊縫應(yīng)連續(xù)、飽滿，不得有施工缺陷，如咬邊、夾渣、焊瘤等。燒焊至少有兩層或兩層以上，焊渣應(yīng)用小錘敲掉。燒焊完成后，應(yīng)冷卻8分鐘以上。涂刷瀝青快干防腐漆，風(fēng)干3分鐘后方可施工。接樁完成后現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)檢員會(huì)同監(jiān)理工程師進(jìn)行驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后方可繼續(xù)進(jìn)行打樁施工。具體焊接標(biāo)準(zhǔn)如表1所示：序號(hào)項(xiàng)目允許偏差1焊縫質(zhì)量一下節(jié)端部錯(cuò)口(㎜))外徑≥7000㎜≤3外徑<7000㎜≤22焊縫咬邊深度度(㎜)≤0.53焊縫加強(qiáng)層高高度、寬度度(㎜)0～+24焊縫電焊質(zhì)量量外觀無氣孔,無焊焊瘤,無裂縫5焊縫探傷檢驗(yàn)驗(yàn)6電焊結(jié)束后停停歇時(shí)間(ｍin)>1.07上下節(jié)平面偏偏差(㎜)<108節(jié)點(diǎn)彎曲矢高高<1/10000L(LL為兩節(jié)樁樁長(zhǎng))表14.3.貫入度控制樁終止錘擊的控制應(yīng)符合下列規(guī)定：1當(dāng)樁端位于一般土層時(shí)，應(yīng)以控制樁端設(shè)計(jì)標(biāo)高為主，貫入度為輔；2樁端達(dá)到堅(jiān)硬、硬塑的黏性土、中密以上粉土、砂土、碎石類土及風(fēng)化巖時(shí)，應(yīng)以貫入度控制為主，樁端標(biāo)高為輔；根據(jù)設(shè)計(jì)要求本工程樁端深入持力層第七層圓礫層大于600mm，所以屬于第二種情況，應(yīng)當(dāng)以貫入度控制為主，以樁端標(biāo)高控制為輔，所以本工程貫入度是錘擊預(yù)制管樁質(zhì)量控制的重要標(biāo)準(zhǔn)之一，控制貫入度是本工程樁基施工質(zhì)量控制的重中之重。貫入度是指在地基土中用重力擊打貫入體時(shí)，貫入體進(jìn)入土中的深度。錘擊樁通常所說的貫入度是指最后貫入度，也就是指樁基施工時(shí)落錘、單動(dòng)汽錘和柴油錘取最后10擊的入土深度。經(jīng)業(yè)主、設(shè)計(jì)院及監(jiān)理單位共同確定，本工程最后10錘貫入度控制為不大于20mm。計(jì)算方式如表2所示：表2停錘以貫入度為主，入土深度為輔，當(dāng)貫入度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，且樁的入土深度與設(shè)計(jì)深度相差無幾時(shí)，可停錘施打，當(dāng)貫入度達(dá)到設(shè)計(jì)要求而入土深度與設(shè)計(jì)深度相差太大時(shí)，應(yīng)停止施工，向甲方匯報(bào)，如遇特殊情況，如貫入度驟變、樁身失控傾斜、斷樁、移位或嚴(yán)重回彈，樁頂及樁身破碎應(yīng)立即停錘報(bào)告，組織有關(guān)單位研究處理，記錄人員要認(rèn)真負(fù)責(zé)，如實(shí)記錄，記錄結(jié)果整理編入資料，技術(shù)負(fù)責(zé)人及時(shí)組織現(xiàn)場(chǎng)隱蔽工程驗(yàn)收記錄和辦理各種簽證手續(xù)。5.施工常見質(zhì)量問題及處理辦法5.1樁身斷裂1、現(xiàn)象：樁在沉入過程中，樁身突然傾斜錯(cuò)位，當(dāng)樁尖處土質(zhì)條件沒有特殊變化，而貫入度逐漸增加或突然增大，同時(shí)在樁錘跳起后，樁身隨之出現(xiàn)回彈現(xiàn)象，這時(shí)可能是樁身發(fā)生斷裂。2、原因1）樁節(jié)的細(xì)長(zhǎng)比過大，沉入又遇到了較硬的土層。2）樁制作時(shí)，樁身彎曲超過規(guī)定，樁尖偏離樁的縱軸線較大，沉入后樁身發(fā)生傾斜或彎曲。3）樁入土后遇到大塊堅(jiān)硬的障礙物，把樁尖擠向一側(cè)。4）穩(wěn)樁時(shí)不垂直，打入地下一定深度后，再用走架方法校正，使樁身產(chǎn)生彎曲。5）兩節(jié)樁或多節(jié)樁施工時(shí)，相接的兩節(jié)樁不在同一軸線上，產(chǎn)生了曲折。6）樁在反復(fù)長(zhǎng)時(shí)間打擊中，樁身受拉應(yīng)力作用，當(dāng)拉應(yīng)力值大于混凝土抗拉強(qiáng)度樁身某處即產(chǎn)生橫向裂紋，表面混凝土剝落，如拉應(yīng)力過大，鋼筋超過流限，樁即斷裂。7）制作樁的混凝土強(qiáng)度不夠。樁在堆放、吊運(yùn)過程中產(chǎn)生裂紋或斷裂未被發(fā)現(xiàn)。3、預(yù)防措施1）施工前應(yīng)對(duì)樁位下的障礙清理干凈，必要時(shí)對(duì)每個(gè)樁位用釬探探測(cè)。對(duì)樁構(gòu)件要進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)樁身彎曲超過規(guī)定（L/1000且≤20mm）或樁尖不在樁縱軸線上的不宜使用。一節(jié)樁的細(xì)長(zhǎng)比不宜過大，一般不宜超過40。2）在穩(wěn)樁過程中，如發(fā)現(xiàn)樁不垂直應(yīng)及時(shí)糾正，樁打入一定深度后發(fā)生嚴(yán)重傾斜時(shí)，不宜采用移架方法來校正。接樁時(shí)，要保證上下兩節(jié)樁在同一軸線上，接頭處應(yīng)嚴(yán)格按照操作要求執(zhí)行。3）樁在堆放、吊運(yùn)過程中，應(yīng)嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)定執(zhí)行，發(fā)現(xiàn)樁開裂超過有關(guān)驗(yàn)收規(guī)定時(shí)不得使用。5.2樁頂碎裂1、現(xiàn)象：在沉樁過程中，樁頂出現(xiàn)混凝土掉角、碎裂、坍塌甚至樁頂鋼筋全部外露打壞。2、原因1）設(shè)計(jì)時(shí)沒有考慮到工程地質(zhì)條件、施工機(jī)具等因素，混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度偏低，或者樁頂鋼筋網(wǎng)片不足，主筋距樁頂面距離過小。2）樁預(yù)制時(shí)，混凝土配合比不良，施工控制不嚴(yán)，振搗不密實(shí)等。3）混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間短或養(yǎng)護(hù)措施不當(dāng)，致使鋼筋與混凝土在承受沖擊荷載時(shí)，不能很好地協(xié)同工作，樁頂容易嚴(yán)重碎裂。4）樁頂面不平，樁頂平面與樁軸線不垂直，樁頂保護(hù)層過厚。5）樁頂與樁帽的接觸面不平，樁沉入時(shí)不垂直，使樁頂面傾斜，造成樁頂面局部受集中應(yīng)力而破碎。6）沉樁時(shí)，樁頂未加襯墊或襯墊已損壞未及時(shí)更換，使樁頂直接承受沖擊荷載。7）錘重選擇不當(dāng)。樁錘小，樁頂受打擊次數(shù)過多，樁頂混凝土容易產(chǎn)生疲勞破壞而打碎，樁錘大，打擊力過大，樁頂混凝土承受不了過大的打擊力，也會(huì)發(fā)生碎裂。3、預(yù)防措施1）樁制作時(shí)，要振搗密實(shí)，主筋不得超過第一層網(wǎng)片。樁成型后要嚴(yán)格加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，在達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，宜有1～3個(gè)月的自然養(yǎng)護(hù)，以增加樁頂抗沖擊能力。2）應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)條件、樁斷面尺寸及形狀，合理地選擇樁錘。3）沉樁前應(yīng)對(duì)樁構(gòu)件進(jìn)行檢查，檢查樁頂面有無凹凸情況，樁頂平面是否垂直于樁軸線，樁尖有否偏斜，對(duì)不符合規(guī)范要求的樁不宜采用或經(jīng)過修補(bǔ)等處理后才能使用。4）檢查樁帽與樁的接觸面處及替打木是否平整，如不平整應(yīng)進(jìn)行處理方能施工。5）穩(wěn)樁要垂直，樁頂要加襯墊，如襯墊失效或不符合要求要更換。5.3沉樁達(dá)不到要求1、現(xiàn)象：樁設(shè)計(jì)時(shí)是以最終貫入度和最終樁長(zhǎng)為施工的最終控制。一般情況下，以一種控制標(biāo)準(zhǔn)為主，以另一種控制標(biāo)準(zhǔn)為參考。有時(shí)沉樁達(dá)不到設(shè)計(jì)的最終控制要求。2、原因分析1）探測(cè)點(diǎn)不夠或勘察資料粗，對(duì)工程地質(zhì)情況不明，尤其是持力層的起伏標(biāo)高不明，致使設(shè)計(jì)考慮持力層或選擇樁有誤，也有時(shí)因?yàn)樵O(shè)計(jì)要求過嚴(yán)，超過施工機(jī)械能力或樁身混凝土強(qiáng)度。2）勘察工作是以點(diǎn)帶面，對(duì)局部硬夾層、軟夾層不可能全部了解清楚，尤其在復(fù)雜的工程地質(zhì)條件下，還有地下障礙物，如大塊石頭、混凝土塊等。打樁施工遇到這種情