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西安某项目桩基施工过程监理监控及其经验总结

393 2021-01-05 15:18:19

0、引  言

随着西安市城市化区域的持续推进和“国际化大都市”建设的不断加速,加之西咸一体化进程的加快,一批重点项目和大型项目随之开始建设,绿地中心A座作为超高层项目,则是其中的典型代表。


1、工程概况

西安·绿地中心A座项目为西安市高新区重点建设项目,总建筑面积172 938.5 m2,地上建筑面积132 960.2 m2,地下建筑面积39 978.3 ㎡;建筑结构主屋面高度为248.2 m、全高269.7 m,为西安在建第一高楼;主楼结构为钢管混凝土框架+伸臂桁架及腰桁架+型钢混凝土核心筒体系结构;主楼地上57层,南区裙房地上4层,北区裙楼地上三层,地下室均为三层。


2、专业工程特点

西安·绿地中心A座,桩基工程采用泥浆护壁、泵吸反循环成孔的钻孔灌注桩,并采用桩侧桩端复式注浆的后压浆,桩数:346根(其中工程桩333根、试桩4根、锚桩9根),桩径:800 mm,设计有效桩长:53.1 m,桩身混凝土强度等级:C50,钢筋保护层厚度为50 mm。由于钻孔灌注的施工过程为隐蔽施工,不能直观反映钻孔桩的质量过程,许多施工数据难以控制,其中钻孔质量、钢筋笼吊装和灌注混凝土是整个钻孔灌桩的重点工序,钻孔过程中易发生坍孔、钻孔偏斜、卡孔、缩孔、沉渣偏厚的现象;钢筋笼吊装易发生偏位、变形、未到设计高度或钢筋笼上浮,保护层不够的现象;而混凝土灌注过程中易发生混凝土强度不足、夹泥、断桩、缩颈、局部离析等现象;所以在施工过程中加强对钻孔、钢筋笼吊装、混凝土浇捣过程控制是监理工程师控制的重点。


3、监理监控重点

3.1  施工单位上报的桩基工程施工组织设计审查

本桩基工程施工组织的设计审查由专业监理工程师严格把控,对所上报的施组每一道工序的施工方法及质量控制逐条审核,要求结合图纸的每一处说明及相关规范要求进行了多次完善后上报,并由总监理工程师把关审核。在工程桩施工时由于设计图纸为说明后压浆施工的相关技术参数,要求电子工业岩土在后压浆施工前根据陕西精华提供的试锚桩相关技术参数要求重新上报关于后压浆的施工组织设计。做到每道工序施工有据可依,有质可保的情况,为放心工程做好良好的开端。


3.2  钢筋原材进场及钢筋笼制作及安装的质量控制

3.2.1  钢筋原材进场质量控制

本桩基工程施工所用钢筋为HPB300(φ8)及HRB400(C28、C16、C14、C12),为龙门及酒泉钢厂生产的热轧钢筋。钢筋进场后及时组织建设单位及施工单位相关人员对所进场钢筋进行三方联合验收,同时做好见证取样,及时送检测单位进行复试检查,对不合格钢筋不允许使用。本桩基工程所制作钢筋笼分为两种:一种是工程桩钢筋笼,锚桩钢筋笼由C 16的主筋、C 12的加劲箍筋及φ8的螺旋箍筋组成;另一种是锚桩钢筋笼,其是由C 28的主筋、C 14的加劲箍筋及φ8的螺旋箍筋组成。

3.2.2  钢筋笼加工过程的质量控制

钢筋笼加工前对现场焊工的资质证书进行逐一检查,对没有证书的人员严禁进行钢筋笼的焊接施工。

(1)检查钢筋的规格、型号、数量是否与设计图纸一致,对不合格部位立即要求其整改。

(2)检查钢筋搭接焊长度、焊缝饱满度以及螺旋筋点焊是否牢固及是否有漏焊现象,焊缝长度L≥10d,饱满度满足相关规范要求无气泡,无焊渣;绕筋点焊必须牢固,不允许有漏焊现象。对搭接焊长度不足,要求采取双面焊的形式以保证焊接钢筋质量,对饱满度不合格的要求进行补焊,并处理干净焊渣;对点焊不牢固及漏焊现象要求补焊,不合格的不允许使用。

(3)由于本工程钢筋笼较长,为保证钢筋笼在吊装时保护层厚度,故而需在钢筋笼外侧每隔4 m布设长度300 mm、厚度50 mm的耳朵筋,此项需重点检查,对没有加焊耳朵筋的钢筋笼不允许进行吊装下放。

(4)注浆管的布设必须根据设计图纸要求,桩端两根,桩侧两根,其中桩侧注浆位置分别设在桩顶标高以下15 m及30m处。而注浆管的连接采用套筒机械链接,在钢管丝扣加工时必须保证滚丝质量,严禁滚丝较长,在安装时必须检查套筒两侧丝扣的外漏情况及对称安装。这样可以保证在检查时外观判断套筒链接是否合格,并检查是否拧紧,以保证注浆管不会在钢筋笼下放时松动脱落。

以上质量控制完成后,在加工过程中按照相关设计规范要求对现场搭接焊接头进行见证取样送检。

3.2.3  钢筋笼吊装过程的质量控制

本工程由于降水影响导致基坑开挖作业大面为-16.0 m,但桩基工程的桩顶标高分别为-18.5 m和-23.8 m,所以钢筋笼下放时桩顶标高的控制就尤为重要,首先应该对现有地面标高进行测量,根据测设数据反算出负笼长度,确定钢筋笼下放标高。在钢筋笼连接时必须严格检查每节钢筋笼的连接质量,包括连接段搭接焊长度、焊缝饱满度、绕筋是否点焊牢固、注浆管的连接丝扣是否拧紧及注浆环管连接是否牢固,同时必须注意保证注浆环管不能被钢筋搭接焊的接口处烫损。以上检查如有一项不合格,必须停止钢筋笼的下放。在钢筋笼从加工处到桩孔的运输过程中必须保证钢筋笼的完整性,不能随意拖行,以免钢筋笼绕筋点焊处的脱落或松动。钢筋笼在下放时必须垂直,尽量避免钢筋笼碰撞孔壁,破坏泥浆护壁面层,导致坑底泥浆沉渣较厚。另外,钢筋笼连接时要求选用焊接技术较好的焊工进行作业,保证钢筋笼连接的质量。


3.3  工程桩钻孔过程的质量控制

施工单位引测的控制点坐标及标高复核无误后,在钻孔前要求施工单位根据桩位图对桩位进行测量放线,放线后用钢钎标定桩心位置,并用白灰粉圈定桩心位置。用经纬仪及钢卷尺复核校检每根桩的轴线及桩位偏差。架设钻机时需要检查钻机垂直度及钻机布设是否稳固。检查各项都合格后才可允许进行钻孔施工。钻孔完成后应用测绳检查钻孔孔深及沉渣厚度,孔深不足及沉渣厚度不满足规范要求时不允许进行钻杆的拆卸。根据实测钻孔深度控制混凝土导管安装位置,必须保证安装好的导管距孔底0.5 m~0.8 m,混凝土导管安装后对沉渣厚度重新检测,对沉渣厚度过厚的桩,要求将导管放置孔底将沉淀的泥渣用大功率泥浆泵抽出。

在钻孔过程中应该用比重计检测泥浆比重,保证泥浆比重在1.1~1.15范围内,以保证泥浆护壁的效果。


3.4  工程桩混凝土灌注过程的质量控制

为保证混凝土生产质量,我项目部要求电子工业岩土在商混凝土站选择时必须选择西安市信用等级较高的商混凝土站,经过考察选择了4A级的陕西红旗商混凝土站,从原材料的控制到商品混凝土的拌制质量控制对其拌合站进行了全面的考察,要求在超高层混凝土拌制过程中严格控制原材料的检测,严谨不合格原材使用,由于本工程施工处于冬季,要求在配合比中加入防冻剂,拌制前必须做好原材砂及粗骨料的日常检测,根据不同的含水及时调整拌合楼用水。

混凝土进场后进行混凝土塌落度的检测,要求进场塌落为200±20 mm,对出现混凝土离析的要求退场,对塌落小于180 mm的要求商混凝土站实验人员现场调配塌落,对不满足的退场,不允许进行灌注,以免发生堵管现象,并同时对进场的混凝土取样成型28天标养试块一组,同条件试块一组。由于本工程单根桩灌注量在30 m3左右,故每根桩必须进行混凝土试块的取样抽检。

在混凝土灌注的过程是质量控制的重点,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。随着浇筑混凝土面的上升必须控制导管的埋深在2 m~6 m间,并要求及时进行导管的上下抽动,对混凝土起到一个振捣密实的效果。埋管深度检测用现场测绳及时测控,避免将导管埋入过深或抽离混凝土面的现象发生。


3.5  工程桩后压浆施工的质量控制

本工程后压浆施工首先应该控制在桩身混凝土浇筑完成2 d~7 d后进行,每根桩灌注量为2T,桩端及桩侧各注浆1T。

(1)在水泥浆拌制过程中检查水灰比,设计要求0.5~0.6,要求拌制均匀后才可灌浆,并用比重计检测浆液比重,对不合格的浆液不允许进行灌注施工。

(2)在灌注过程中检查控制注浆压力及注浆量。第一层桩侧压浆:Pmin≥1.0 MPa;第二层桩侧压浆:Pmin≥1.2 MPa;桩端压浆:Pmin≥1.2 MPa。压浆完成时必须检查是否溢浆,检查压力是否≥2.0 MPa。


4、钢筋混凝土钻孔灌注桩检测成果

4.1  检测内容及检测工作量

根据设计及规范要求,本次检测的工作量布置见下表1。

表1  钢筋混凝土钻孔灌注桩检测布置

钢筋混凝土钻孔灌注桩检测布置


检测工作完全按照国家有关规范规定及陕西省建设工程质量安全监督总站的有关规定执行,项目监理部对检测工作的外业进行了全过程现场见证。

机械工业勘察设计研究院承担了钢筋混凝土钻孔灌注桩检测工作,检测工作的主要技术要求如下,

(1)桩成孔后桩径不小于800 mm,个别断面不小于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)单桩承载力特征值不小于7 300 kN。

(3)检测灌注桩桩身结构的完整性。


4.2  成孔质量检测成果

成孔质量检测采用孔径仪、沉渣测定仪、孔斜仪,与工程桩施工同步进行,即在桩孔施工完成后及时进行成孔质量检测,成孔质量分析如下。

(1)在所检测的桩孔中,孔口标高下实测孔深介于56.18 m~62.48 m之间,在设计桩顶标高-18.50 m(部分为-23.80 m)下的有效孔深介于53.15 m~56.69 m)之间,均大于设计要求,满足设计要求。

(2)各检测桩桩孔实测孔径最小值介于772 mm~833mm之间,最大值介于815 mm~1 188 mm之间。将每个桩孔的孔径检测曲线进行分段计算得到每孔平均孔径介于806 mm~877 mm之间,均大于设计桩径。

(3)各检测桩桩孔垂直度偏差介于0.56%~0.95%之间,均小于1%,满足规范要求。

(4)各检测桩孔沉渣厚度介于8 cm~10 cm之间,满足不大于10 cm的规范要求。


4.3  低应变动力检测结果及分析

低应变反射波法桩身完整性测试,采用美国桩基动力公司生产的PIT桩身完整性测试仪。该仪器是按反射波原理设计的专业化桩基动测设备,代表着桩身完整性检测的国际先进水平。

根据实测得到的反射波时域曲线进行分析,各检测桩实测桩身纵波波速值介于3 001 m/s~4 194 m/s,平均值为3 393 m/s,各检测桩桩底反射信号存在,桩身结构完整,完整类别均为“I”类。


4.4  单桩静载试验成果及分析

表2  各检测桩承载力取值表

各检测桩承载力取值表


静载试验检测表明:本场地混凝土灌注桩单桩竖向极限承载力满足不小于14 600 kN的设计要求,单桩承载力特征值满足不小于7300的设计要求。

经各项检测与静载荷使用,结果达到设计要求。


5、结 语

由于绿地中心A座属于超高层,因此其桩基的施工过程有着自身的特点,监理部结合本工程的桩基特点,对施工过程难点及监控重点进行了较为详细的分析,包括事前控制和事中现场监控,不仅保证了桩基工程的质量,也为后期类似项目的展开积累了经验。