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岩土研究院

恒大桩基础工程施工过程中如何去控制质量问题

401 2020-11-20 11:42:03

一、旋挖桩施工质量控制要点

(一)人员准备

1、施工单位项目经理必须具有丰富施工管理经验,有旋挖桩施工成功案例(现场考察项目经理以往三个以上成功案例)。项目经理组织编制有针对性的旋挖桩施工方案并按规定报批。

2、旁站监理人员的落实。每栋旁站监理人员不得少于 2人,在工程部经理及项目经理的指导下认真编制旋挖桩施工监理细则,明确监理报验内容及程序、主要质量控制指标和质量验收标准,并按规定报批。


(二)机械准备

1、常用进口设备品牌“宝峨”、国产设备品牌“三一”和“中联”。优选进口设备。

2、机械设备型号选择时,其最大孔径、最大孔深等参数必须满足基桩设计及施工要求,扭矩不小于200KN·M。

3、钻头准备:粘土层采用泥钻,松散砂砾、砂层采用砂钻,嵌岩桩必须采用岩石钻头。

4、清孔器准备:必须根据不同桩径制备不同直径的清孔器,必要时自行加工,保证清孔器比桩直径略小 200mm左右。


(三)材料准备

1、井口护筒。当成孔土层较松软时,在桩位精确定位后,桩顶处需设置钢护筒(壁厚10mm),长度为2~3米,护筒外壁焊接圆环状支承板(壁厚 10mm),支承板翼宽500mm、离护筒上口 200mm,以免下钻、提钻和下钢筋笼时对周边土石的碰撞造成渣土坠落,影响成孔清孔质量,在钻进时也能起到控制桩位的作用。

2、泥浆制备。当土质较松软且地下水位较高时,为防止塌孔、卡孔等事故发生,应当采取泥浆护壁,并在钻孔施工前完成泥浆制备工作。

3、砼浇注用导管和串筒的准备。地下水较丰富且水位较高时,应采取水下浇注砼施工工艺,在下放钢筋笼前应准备好浇注砼的导管及辅助机具。当孔内无水或渗水量很小时,采用串筒法浇注,在下放钢筋笼前应准备好浇注砼的串筒及辅助机具。

4、混凝土备料。在下放钢筋笼前,现场每个灌注作业班组须准备整桩砼量的砼,且在混凝土灌注过程中须保持 1罐车砼等待,以保证混凝土浇注的及时性和连续性,砼浇注间隙时间不得大于 20分钟。非水下灌注砼坍落度宜为 8~250px,用导管灌注水下砼坍落度宜为18~550px。


(四)施工控制要点

1、超前钻探

旋挖桩基成孔施工前,工程部必须组织钻探施工单位对工程地质进行详细勘察(一桩一孔进行超前钻探),超前钻探孔深度需达到持力层嵌岩深度以下三倍桩径和不小于5米的要求(二者取大值)。总工室根据超前钻探成果资料确定每根桩的设计桩底标高。

2、桩孔定位

(1)钻机就位前放好桩位,待钻机开钻前,务必重新复核桩位坐标,以免因钻机挪动时扰动桩位,并应尽量跳槽钻孔。

(2)钻进5~8m后,监理工程师必须复核护筒上口十字线交点坐标,以保证桩位准确。如因机械作业扰动,桩位偏移过大,需用砂浆将钻孔灌填后重新下钻成孔。

3、安装护筒

在桩位精确定位后,桩顶处需设置钢护筒,长度为 2~3米,以免下钻和提钻以及下放钢筋笼时对周边土石的碰撞造成渣土坠入孔内,保证桩孔完整性和孔底无沉渣。

4、钻孔垂直度

钻机在钻进过程中,应检查钻杆垂直度,不能偏斜,以免影响成孔质量。垂直度允许偏差为0.3%。

5、嵌岩深度

进入岩石层时使用岩石钻头钻孔(最好使用取芯钻头),记录进入持力层时的绝对高程,实测孔底标高是否达到设计桩底标高,并验算嵌岩深度是否满足设计要求。

6、清孔质量

(1)捞砂钻头清孔器必须满足清孔要求,必要时自行加工,保证清孔器比桩径略小200左右。

(2)判断沉渣厚度,可采用 3—4根≥20 钢筋焊成束状,再用绳索吊入孔底,手感为钢筋束有碰撞硬物反弹感时为合格,反之,手感为钢筋束有插入软土被粘附感,说明沉渣厚度过大。

(3)钢筋笼下放后,灌注砼前必须再次进行桩孔探底检查,如发现孔底沉渣过厚,必须将钢筋笼拔出,再次进行清孔。

7、钢筋笼制作与安放

(1)钢筋的种类、规格、数量及尺寸必须符合设计要求。

(2)为确保桩身混凝土保护层的厚度,用φ12钢筋在同一断面上的主筋外侧安设4~6处钢筋定位器,沿桩长间距 3 米。

(3)钢筋笼吊放时应轻提慢放,注意避免碰撞孔壁土方。如有土方坠入,则需要重新清孔。

(4)钢筋笼放置好应固定钢筋笼,严禁偏位。

8、混凝土灌注

(1)地下水较丰富且水位较高时,应采取水下浇注砼施工工艺。灌注砼导管下放前应检查导管接头和隔水栓的密闭性,防泥浆渗入管内,导管下端离孔底控制在200mm以内。

(2)当孔内无水或渗水量很小时,可采用串筒法灌注砼。串筒底口距孔底或砼面控制在2m以内,串筒应尽量对准桩中心,使砼在孔内自由落下,增加砼的冲击力和密实度。

(3)砼初灌量应能满足导管最小埋管深度为 0.8~1.0m。

(4)砼灌注必须做好充分的准备以确保连续施工,砼灌注间隙时间不应大于 20分钟。

(5)浇筑过程中,不得将导管提出砼面,连续灌注导管埋深为 3.0~4.0m,小埋深1.5~2.0m,避免形成桩渣、断桩等现象发生。

(6)桩顶浇筑标高,按设计标高加 500-1000mm 控制以便剔凿砂浆与桩头。

9、塌孔的处理

对于一般性塌孔,可采用水泥砂浆或低标号砼灌入,重新钻孔。对塌孔特别严重的,可采用钢板自制加工成套筒,钢板厚度不小于 10mm,自上而下均匀压入,浇筑砼时拔管应控制拔出时间,分段拔出,砼及时跟进,确保不塌孔,钢套管可重复使用。

10、加强旁站监理

(1)超前钻探全过程监理。检查复核钻探孔是否满足一桩一孔要求;测量钻探孔孔口及孔底标高;见证钻探取芯情况并记录。

(2)旋挖成孔全过程监理。检查复核桩位、桩孔垂直度;测量桩孔入岩标高及孔底标高,复核嵌岩深度;检查清孔质量。

(3)砼灌注全过程监理。检查钢筋笼安放情况,进行孔底沉渣复查;导管下放位置检查;砼坍落度检测及砼强度试件的见证取样;砼灌注延续性监督。

(4)桩基检测全过程监理,确保检测结果的真实性。


(五)检测要点

1、当桩长≤15米时可采用低应变动力检测法,并按 10%的比例采用声波透射法进行检测。检测混凝土桩的完整性,判定桩身缺陷的程度和位置。

2、当桩长>15米时应采用声波透射法进行检测,检测桩身缺陷及其位置,判定桩身完整性类别。

(1)声测管埋设数量应符合如下要求:D≤800mm,2根管;800<D≤2000mm,不少于3根管,D>2000mm,不少于 4根管。声测管安装时应间距均匀。

(2)声测管长度≤15m时用DN50PPR(壁厚 6.9mm), 声测管长度>15m时采用φ50钢管,以保证声测管能承受灌注砼时的压力。

(3)声测管必须与钢筋笼绑扎或焊接牢固,保证声测管在灌注砼过程中不被挤压偏位和脱落,确保检测数据可靠,能准确判定桩基质量。声测管接头处必须焊接严密,以防砼浆液渗入管内形成堵塞。

3、按质监站要求抽检比例(1%-3%)采用钻芯法进行检测,检查灌注桩桩长、桩身混凝土强度、桩底沉渣厚度和桩身完整性,判定或鉴别桩端岩土性状。

4、检测单位必须是与旋挖桩施工单位无任何隶属关系的具有相应检测资质的第三方。

5、桩基检测合格报告出来之前,不得进入下道工序施工。


(六)不合格桩的处理

对于三、四类的不合格桩,必须由设计院重新布孔确定桩位,然后重新施工新桩。


二、冲孔桩工艺及质量控制要点

1、工艺流程

冲孔桩工艺流程

2、质量控制要点

机械冲孔桩一般应用于地下水较多且地形复杂的高填方区,在冲孔桩施工前必须做超前钻(一桩一孔),并让设计单位在施工图上注明每根桩的桩底标高。具体控制要点如下:

(1)桩孔定位

由施工单位用全站仪确定桩中心位。由技术部测量工程师与现场监理工程师共同复核,项目经理必须全程参与。冲孔机械在安装时,受冲击荷载的影响,易引起位置偏移,所以在安装时,支好三角钢管支架,从支架顶部吊锤球对桩孔中心点。如土层较松软需对土层压实,并用枕木作为支承底座。

(2)桩基深度控制

利用每根桩的超前钻确定其冲孔深度,为确保每根桩底部无软弱下卧层等不良地质情况,每根超前钻在达到中风化嵌岩深度后再继续向下钻 5米。由 2名监理工程师全程旁站并共同确认钻孔深度及入岩情况,每根冲孔灌注桩的桩底标高由地勘及设计单位根据现场超前钻报告共同确认。设计院出具每栋桩底标高控制图一张。桩底标高必须满足相邻桩基和建筑物之间刚性角要求。

(3)开挖浆池

采用粘土造浆,调浆时,刚开孔用比重为 1.4~1.5g/cm3,正常冲击时浓度相应降低。由现场监理工程师控制粘土质量及泥浆稠度。

(4)冲孔施工

冲孔前利用钢护筒固定桩位,兼做冲击导向。打入岩层时,为防止岩层表面高低不平产生偏孔,应抛入块石,使孔底表面略平,先进行低锤快击造成一个较紧较密的平台后,再提高锤正常冲击加快速度。冲孔时 2名现场监理工程师全程旁站,并且每钻进4~5m验孔一次,在更换钻头前或容易缩孔处均应验孔。

(5)掏渣

冲到4~5米深度后开始掏渣,每 8小时掏一次,每次 4~5桶。并及时加水保持孔内水位高度以防塌孔,掏完石渣后向孔内加护壁泥浆,恢复泥浆正常浓度,并用泥浆比重器进行称量。这样反复进行冲孔至设计深度。第一根桩入岩及终孔,由设计单位、地勘单位、总工室、工程技术部、工程部共同确认验收。

(6)清孔

清孔时将冲头提起换成套筒,放下套筒提起带浆的沉渣,一直到排除的泥浆中颗粒状态达到设计标准值时方可结束。清孔质量由现场监理工程师和项目经理共同验收,工程部经理进行抽查复核。

(7)安放钢筋笼

钢筋笼长度为设计桩长上延40d,视桩长情况分节吊装焊接,骨架外侧应绑扎水泥垫块确定保护层厚度。调放时应垂直放入,避免钢筋笼末端碰到孔壁造成土块塌落至孔底,吊入后校正位置垂直。吊装过程由 2名现场监理工程师全程旁站。

(8)安放导管

清孔完成应立即吊装导管,导管应事前拼分成几段,依次放好已便吊装。接口密实,不漏水漏浆。导管安放时应使导管接触孔底,灌入混凝土前离孔底 750px高。

(9)二次清孔

下导管完毕需进行二次清孔,清孔结束时需测定孔底沉渣厚度,要求小于 125px方可灌注水下混凝土,由现场监理工程师和项目经理共同验收,工程部经理进行抽查复核。

(10)准备混凝土

按每桩混凝土量提前准备足量混凝土,提前小时一次性准备足。

(11)灌注混凝土

利用导管法进行水下混凝土的浇筑,此时泥浆比重在 1.2左右最佳,开始以较快的速度灌下使井孔内埋管深度为 2~3m的混凝土量,为防止堵管,浇筑混凝土时导管埋深不得过深或过浅,以 2~6m为宜,为防止钢筋笼上浮,灌注混凝土时及时测量混凝土标高,保证埋管深度(3~4m),同时应减慢速度以减少冲击反作用力,当混凝土面超过钢筋笼底4m 以上时则加快速度。灌注混凝土时由 2名现场监理工程师全程旁站。

(12)测量检查

混凝土面灌至预定高度,用测量绳进行检查,检查时必须确保测量绳准确,测量时如泥浆较稠,一定要上下抖动测量绳,使测锤靠自重向下移动接触到真正的混凝土面,并要在孔内多测几点,使几次测量结果中的最大值满足要求后方为合格。该测量工作由监理工程师和项目经理全数检查,工程部经理抽查。

(13)桩体检测

采用钻芯+超声波进行检测,钻芯检测数量为 10%检测,超声波检测为 100%检测(其中深度>15m时采用φ50钢管,长度≤15m 时用DN50PPR、壁厚 6.9mm)。声测管固定在基桩定位箍筋上,同时离开主筋距离 50mm,保证管子上下竖直,上部出桩顶300mm。如检测出现完整性较差的Ⅲ类桩,则对该桩进行钻芯检测。


三、人工挖孔桩工艺及质量控制要点

1、流程

人工挖孔桩工艺流程

2、施工质量控制要点及验收标准

(1)轴线、桩位检查。群桩基础桩位允许偏差:边桩为 50mm、中桩为 150 mm。

(2)原材料质量控制。钢筋的种类、规格及物理化学性能检验合格,混凝土的塌落度、强度检测结果符合要求。

(3)成孔质量控制。在成孔过程中,每挖深 2~3米就需检查桩身直径和垂直度桩径允许偏差 +50 mm,垂直度允许偏差<0.5%。桩身长度(孔深)和嵌岩深度必须满足设计要求,孔深允许偏差 +300 mm。

(4)严格控制桩身长度。桩身长度必须满足设计最小桩长、与相邻桩基和建筑物之间刚性角关系和基桩必须崁入较低建筑物底板以下不小于 2.0m 的要求,按照三个条件取最大值,且应满足嵌岩深度要求。

(5)嵌岩(端承)桩桩端持力层岩性的控制检测。当孔深进入持力层后,必须按照规范和设计明确的桩位及数量进行桩端持力层取样试压,当岩芯试件抗压强度满足设计要求并确认后,才能进行扩大头及清底施工。

(6)严格控制孔底残渣和积水的清理。

(7)钢筋笼制作与就位质量控制。钢筋笼主筋间距允许偏差±10mm,钢筋笼长度允许偏差±100mm,箍筋间距允许偏差±20mm,钢筋笼直径允许偏差±10mm,钢筋笼主筋混凝土保护层厚度允许偏差±10mm。

(8)混凝土塌落度及抗压强度的检测。混凝土进场使用前必须进行塌落度检测,当其塌落度符合设计要求并确认后方能使用。同时在混凝土浇注点要按照规范要求的数量进行混凝土强度的见证取样送检。

(9)桩芯混凝土浇注质量检测。当桩芯混凝土强度达到 70%后可对桩进行低应变动力检测和超声波检测,检查出具的检测报告判断桩芯混凝土浇注质量。超声波检测的具体桩位需要设计人员书面确定。其中深度>15m时采用φ50钢管,长度≤15m时用DN50PPR、壁厚6.9mm。声测管固定在基桩定位箍筋上,同时离开主筋距离50mm,保证管子上下竖直,上部出桩顶300mm。