張春亮
(西安高新建設監(jiān)理有限責任公司, 陜西 西安 710075)
樁基施工過程監(jiān)理控制經驗總結
張春亮
(西安高新建設監(jiān)理有限責任公司, 陜西西安710075)
摘要:西安·綠地中心A座,地上57層,地下3層,樁基工程采用泥漿護壁、泵吸反循環(huán)成孔,后從樁側樁端復壓注漿的鋼筋混凝土鉆孔灌注樁。樁數346根(其中工程樁333根、試樁4根、錨樁9根),樁徑800mm,設計有效樁長53.1m。樁身混凝土強度等級C50,鋼筋保護層厚度為50mm。根據本工程樁基特點,對難點及監(jiān)控重點進行分析,編制切實有效的監(jiān)理實施細則,并對成孔垂直度、泥漿護壁、孔底沉渣厚度及樁端后壓漿的監(jiān)控,確保樁基施工質量,經各項檢測與靜載荷使用,結果達到設計要求。
關鍵詞:監(jiān)理控制重點;鉆孔灌注樁;樁側樁端復式注漿;質量控制
隨著西安市城市化區(qū)域的持續(xù)推進和“國際化大都市”建設的不斷加速,加之西咸一體化進程的加快,一批重點項目和大型項目隨之開始建設,綠地中心 A 座作為超高層項目,則是其中的典型代表。
西安·綠地中心 A 座項目為西安市高新區(qū)重點建設項目,總建筑面積 172 938.5 m2,地上建筑面積 132 960.2 m2,地下建筑面積 39 978.3 m2;建筑結構主屋面高度為 248.2 m、全高 269.7 m,為西安在建第一高樓;主樓結構為鋼管混凝土框架+伸臂桁架及腰桁架+型鋼混凝土核心筒體系結構;主樓地上 57 層,南區(qū)裙房地上 4 層,北區(qū)裙樓地上 3 層,地下室均為 3 層。
西安·綠地中心 A 座,樁基工程采用泥漿護壁、泵吸反循環(huán)成孔的鉆孔灌注樁,并采用樁側樁端復式注漿的后壓漿,樁數 346 根(其中工程樁 333 根、試樁 4 根、錨樁 9 根),樁徑 800 mm,設計有效樁長 53.1 m,樁身混凝土強度等級C50,鋼筋保護層厚度為 50 mm。由于鉆孔灌注的施工過程為隱蔽施工,不能直觀反映鉆孔樁的質量過程,許多施工數據難以控制,其中鉆孔質量、鋼筋籠吊裝和灌注混凝土是整個鉆孔灌樁的重點工序,鉆孔過程中易發(fā)生坍孔、鉆孔偏斜、卡孔、縮孔、沉渣偏厚的現(xiàn)象;鋼筋籠吊裝易發(fā)生偏位、變形、未到設計高度或鋼筋籠上浮,保護層不夠的現(xiàn)象;而混凝土灌注過程中易發(fā)生混凝土強度不足、夾泥、斷樁、縮頸、局部離析等現(xiàn)象;所以在施工過程中加強對鉆孔、鋼筋籠吊裝、混凝土澆搗過程控制是監(jiān)理工程師控制的重點。
3.1施工單位上報的樁基工程施工組織設計審查
本樁基工程施工組織的設計審查由專業(yè)監(jiān)理工程師嚴格把控,對所上報的每一道工序的施工方法及質量控制逐條審核,要求結合圖紙的每一處說明及相關規(guī)范要求進行了多次完善后上報,并由總監(jiān)理工程師把關審核。在工程樁施工時由于設計圖紙未說明后壓漿施工的相關技術參數,要求在后壓漿施工前根據相關單位提供的試錨樁相關技術參數要求重新上報關于后壓漿的施工組織設計。做到每道工序施工有據可依,有質可保的情況,為放心工程做好良好的開端。
3.2鋼筋原材進場及鋼筋籠制作及安裝的質量控制
3.2.1鋼筋原材進場質量控制
本樁基工程施工所用鋼筋為 HPB300(φ8)HRB400 (C28、C16、C14、C12),為龍門及酒泉鋼廠生產的熱軋鋼筋。鋼筋進場后及時組織建設單位及施工單位相關人員對所進場鋼筋進行三方聯(lián)合驗收,同時做好見證取樣,及時送檢測單位進行復試檢查,對不合格鋼筋不允許使用。本樁基工程所制作鋼筋籠分為兩種:一種是工程樁鋼筋籠,錨樁鋼筋籠由 C16 的主筋、C12 的加勁箍筋及φ8 的螺旋箍筋組成;另一種是錨樁鋼筋籠,其是由 C28 的主筋、C14 的加勁箍筋及φ8 的螺旋箍筋組成。
3.2.2鋼筋籠加工過程的質量控制
鋼筋籠加工前對現(xiàn)場焊工的資質證書進行逐一檢查,對沒有證書的人員嚴禁進行鋼筋籠的焊接施工。
(1)檢查鋼筋的規(guī)格、型號、數量是否與設計圖紙一致,對不合格部位立即要求其整改。
(2)檢查鋼筋搭接焊長度、焊縫飽滿度以及螺旋筋點焊是否牢固及是否有漏焊現(xiàn)象,焊縫長度 L≥10 d,飽滿度滿足相關規(guī)范要求無氣泡,無焊渣;繞筋點焊必須牢固,不允許有漏焊現(xiàn)象。對搭接焊長度不足,要求采取雙面焊的形式以保證焊接鋼筋質量,對飽滿度不合格的要求進行補焊,并處理干凈焊渣;對點焊不牢固及漏焊現(xiàn)象要求補焊,不合格的不允許使用。
(3)由于本工程鋼筋籠較長,為保證鋼筋籠在吊裝時保護層厚度,故而需在鋼筋籠外側每隔 4 m 布設長度 300 mm、厚度 50 mm 的耳朵筋,此項需重點檢查,對沒有加焊耳朵筋的鋼筋籠不允許進行吊裝下放。
(4)注漿管的布設必須根據設計圖紙要求,樁端兩根,樁側兩根,其中樁側注漿位置分別設在樁頂標高以下 15 m 及30 m 處。而注漿管的連接采用套筒機械鏈接,在鋼管絲扣加工時必須保證滾絲質量,嚴禁滾絲較長,在安裝時必須檢查套筒兩側絲扣的外漏情況及對稱安裝。這樣可以保證在檢查時外觀判斷套筒鏈接是否合格,并檢查是否擰緊,以保證注漿管不會在鋼筋籠下放時松動脫落。
以上質量控制完成后,在加工過程中按照相關設計規(guī)范要求對現(xiàn)場搭接焊接頭進行見證取樣送檢。
3.2.3鋼筋籠吊裝過程的質量控制
本工程由于降水影響導致基坑開挖作業(yè)大面為-16.0 m,但樁基工程的樁頂標高分別為-18.5 m 和-23.8 m,所以鋼筋籠下放時樁頂標高的控制就尤為重要,首先應該對現(xiàn)有地面標高進行測量,根據測設數據反算出負籠長度,確定鋼筋籠下放標高。在鋼筋籠連接時必須嚴格檢查每節(jié)鋼筋籠的連接質量,包括連接段搭接焊長度、焊縫飽滿度、繞筋是否點焊牢固、注漿管的連接絲扣是否擰緊及注漿環(huán)管連接是否牢固,同時必須注意保證注漿環(huán)管不能被鋼筋搭接焊的接口處燙損。以上檢查如有一項不合格,必須停止鋼筋籠的下放。在鋼筋籠從加工處到樁孔的運輸過程中必須保證鋼筋籠的完整性,不能隨意拖行,以免鋼筋籠繞筋點焊處的脫落或松動。鋼筋籠在下放時必須垂直,盡量避免鋼筋籠碰撞孔壁,破壞泥漿護壁面層,導致坑底泥漿沉渣較厚。另外,鋼筋籠連接時要求選用焊接技術較好的焊工進行作業(yè),保證鋼筋籠連接的質量。
3.3工程樁鉆孔過程的質量控制
施工單位引測的控制點坐標及標高復核無誤后,在鉆孔前要求施工單位根據樁位圖對樁位進行測量放線,放線后用鋼釬標定樁心位置,并用白灰粉圈定樁心位置。用經緯儀及鋼卷尺復核校檢每根樁的軸線及樁位偏差。架設鉆機時需要檢查鉆機垂直度及鉆機布設是否穩(wěn)固。檢查各項都合格后才可允許進行鉆孔施工。鉆孔完成后應用測繩檢查鉆孔孔深及沉渣厚度,孔深不足及沉渣厚度不滿足規(guī)范要求時不允許進行鉆桿的拆卸。根據實測鉆孔深度控制混凝土導管安裝位置,必須保證安裝好的導管距孔底 0.5 m~0.8 m,混凝土導管安裝后對沉渣厚度重新檢測,對沉渣厚度過厚的樁,要求將導管放置孔底將沉淀的泥渣用大功率泥漿泵抽出。
在鉆孔過程中應該用比重計檢測泥漿比重,保證泥漿比重在 1.1~1.15 范圍內,以保證泥漿護壁的效果。
3.4工程樁混凝土灌注過程的質量控制
為保證混凝土生產質量,我項目部要求在商混凝土站選擇時必須選擇西安市信用等級較高的商混凝土站。經過考察選擇了 4A 級的陜西紅旗商混凝土站,從原材料的控制到商品混凝土的拌制質量控制對其拌合站進行了全面的考察,要求在超高層混凝土拌制過程中嚴格控制原材料的檢測,嚴謹不合格原材使用。由于本工程施工處于冬季,要求在配合比中加入防凍劑,拌制前必須做好原材砂及粗骨料的日常檢測,根據不同的含水及時調整拌合樓用水。
混凝土進場后進行混凝土塌落度的檢測,要求進場塌落為 200±20 mm,對出現(xiàn)混凝土離析的要求退場,對塌落小于180 mm 的要求商混凝土站實驗人員現(xiàn)場調配塌落,對不滿足的退場,不允許進行灌注,以免發(fā)生堵管現(xiàn)象。同時對進場的混凝土取樣成型 28 d 標養(yǎng)試塊一組,同條件試塊一組。由于本工程單根樁灌注量在 30 m3左右,故每根樁必須進行混凝土試塊的取樣抽檢。
混凝土灌注的過程是質量控制的重點,首先控制首批混凝土的灌注量不小于 1 m3,且埋管深度不得小于 0.8 m。隨著澆筑混凝土面的上升必須控制導管的埋深在 2 m~6 m 間,并要求及時進行導管的上下抽動,對混凝土起到一個振搗密實的效果。埋管深度檢測用現(xiàn)場測繩及時測控,避免導管埋入過深或抽離混凝土面的現(xiàn)象發(fā)生。
3.5工程樁后壓漿施工的質量控制
本工程后壓漿施工首先應該控制在樁身混凝土澆筑完成 2 d~7 d 后進行,每根樁灌注量為 2 t,樁端及樁側各注漿 1 t。
(1)在水泥漿拌制過程中檢查水灰比,設計要求0.5~0.6,要求拌制均勻后才可灌漿,并用比重計檢測漿液比重,不合格的漿液不允許進行灌注施工。
(2)在灌注過程中檢查控制注漿壓力及注漿量。第一層樁側壓漿:Pmin≥1.0 MPa;第二層樁側壓漿:Pmin≥1.2 MPa;樁端壓漿:Pmin≥1.2 MPa。壓漿完成時必須檢查是否溢漿,檢查壓力是否≥2.0 MPa。
4.1檢測內容及檢測工作量
根據設計及規(guī)范要求,本次檢測的工作量布置見表1。
表1 鋼筋混凝土鉆孔灌注樁檢測布置
檢測工作完全按照國家有關規(guī)范規(guī)定及陜西省建設工程質量安全監(jiān)督總站的有關規(guī)定執(zhí)行,項目監(jiān)理部對檢測工作的外業(yè)進行了全過程現(xiàn)場見證。
機械工業(yè)勘察設計研究院承擔了鋼筋混凝土鉆孔灌注樁檢測工作,檢測工作的主要技術要求如下。
(1)樁成孔后樁徑不小于 800 mm,個別斷面不小于 750 mm,沉渣厚度不得大于 100 mm,垂直度偏差小于1.0%,有效孔深不小于 53 m。
(2)單樁承載力特征值不小于 7 300 kN。(3)檢測灌注樁樁身結構的完整性。
4.2成孔質量檢測成果
成孔質量檢測采用孔徑儀、沉渣測定儀、孔斜儀,與工程樁施工同步進行,即在樁孔施工完成后及時進行成孔質量檢測,成孔質量分析如下。
(1)在所檢測的樁孔中,孔口標高下實測孔深介于 56.18 m~62.48 m 之間,在設計樁頂標高-18.50 m(部分為-23.80 m)下的有效孔深介于 53.15 m~56.69 m)之間,均大于設計要求,滿足設計要求。
(2)各檢測樁樁孔實測孔徑最小值介于 772 mm~833 mm之間,最大值介于 815 mm~1 188 mm 之間。將每個樁孔的孔徑檢測曲線進行分段計算得到每孔平均孔徑介于 806 mm~877 mm 之間,均大于設計樁徑。
(3)各檢測樁樁孔垂直度偏差介于 0.56%~0.95% 之間,均小于 1%,滿足規(guī)范要求。
(4)各檢測樁孔沉渣厚度介于 8 cm~10 cm 之間,滿足不大于 10 cm 的規(guī)范要求。
4.3低應變動力檢測結果及分析
低應變反射波法樁身完整性測試,采用美國樁基動力公司生產的 PIT 樁身完整性測試儀。該儀器是按反射波原理設計的專業(yè)化樁基動測設備,代表著樁身完整性檢測的國際先進水平。
根據實測得到的反射波時域曲線進行分析,各檢測樁實測樁身縱波波速值介于 3 001 m/s~4 194 m/s 之間,平均值為3 393 m/s,各檢測樁樁底反射信號存在,樁身結構完整,完整類別均為“I”類。
4.4單樁靜載試驗成果及分析
表2 各檢測樁承載力取值表
靜載試驗檢測表明:本場地混凝土灌注樁單樁豎向極限承載力滿足不小于 14 600 kN 的設計要求,單樁承載力特征值滿足不小于 7 300 的設計要求。
經各項檢測與靜載荷使用,結果達到設計要求。
由于綠地中心 A 座屬于超高層,因此其樁基的施工過程有著自身的特點。監(jiān)理部結合本工程的樁基特點,對施工過程難點及監(jiān)控重點進行了較為詳細的分析,包括事前控制和事中現(xiàn)場監(jiān)控,不僅保證了樁基工程的質量,也為后期類似項目的展開積累了經驗。
中圖分類號:TU712
文獻標識碼:B
文章編號:1007-4104(2014)08-0071-03
收稿日期:2014-04-22
作者簡介:張春亮(1987—),男,助理工程師,主要從事施工監(jiān)理工作,任職于西安高新建設監(jiān)理有限責任公司。
通信地址:陜西省西安市灃惠南路20號 華晶廣場B座1503室。