《桩基施工质量问题研究【论文】8000字》

冠生园桩基项目案例分析4.1工程概况冠生园项目位于上海市浦东新区川沙路以东、浦东运河以西、新雅路以北、顾家浜路以北地块内。设计合理使用年限50年；地基基础设计等级：乙级。结构安全等级为二级：静压预制桩，桩断面为0.25m×0.25m，桩长为21.0m(不含桩尖)，主筋采用4Ф14，单桩设计承载力为450KN，混凝土等级为C35，桩端持力层为细砂层，设计桩顶标高为-1.4m。低级安全等级为二级：桩基设计等级为乙级。场地地下水位埋深0.9至1.17之间，相应标高3.15至3.40之间，丰水期（5到8月），枯水期（1到2月），水位变化1.0m。场地内水对基础混凝土有微腐蚀性，当水位交替时，对混凝土中钢筋有弱腐蚀性，地下水位对钢结构有弱腐蚀性。层号土层名称一般层底埋藏度(m)厚度（m）土重度(kPa/m)①填土1.31.318.2②褐黄一灰黄色粉质粘土3.32.017.8③灰色淤泥质粉质粘土4.61.317.6④灰色砂质粉土夹粉质黏土5.91.317.3⑤粉砂夹粉土115.117.3表1冠生园项目土重度γ表4.2工程施工实测资料由于基本建设和桩基技术的快速发展，经济、高效、环保、简便的静压预制桩加固地基技术工艺日益为大家所接受和采用。4.2.1施工环境本工程地质条件较差，场地埋深15.0m以上大都为软土层，含水率较高，基本为流塑性土，压缩性高，且④-1饱和砂(粉)土、⑤粉砂夹粉土为中等液化土，表层土地基承载力仅为2-3t/m2，为防止桩机沉陷、跑偏，增大地基受力面积，本工程桩基工程采用YZY-500型静力压桩机进行施工。即使如此，有时仍需卸载后才能跑机，极大影响了施工速度。土质构成主要包括：人工成因耕植土；第四纪滨海相沉积土层，主要由软弱土组成，游泥层厚度419米；冲洪积形成的土层，主要由粘性土及砂土组成；残积成因的砂质粘性土或碌质粘性土；基岩为燕山期花岗岩。4.2.2施工图纸设计桩基工程工艺种类包括冲孔灌注桩、预应力管桩和水泥土搅拌桩。钻孔灌注桩设计图，包括桩位平面布置图，桩身结构设计图，钢筋笼制作设计图。设计资料的研究包括两个目的:一是吃透设计意图，制订相应的技术保证措施。例如.根据桩长、桩径、混凝土强度等级、钢筋笼规格等技术要求，确定施工设备、材料、工艺和配方桩基工程正式施工前，对设计图纸，工程地质勘察报告进行认真研究，并进行了试压桩和单桩竖向极限承载力的测试，试桩数据与设计人员的期望基本一致，并进行了必要的修正。而该工程正式施工时起初较为正常，基本能达到设计要求。4.3桩基工程工艺质量控制过程4.3.1钢护筒埋设桥梁施工的时候，为了达到规定的承载力，需要打桩基，桩基施工需要护筒来保证其竖直度、防止周围的碎石下落造成坍塌（之前接触过在陆地的一般都用水泥砌的，但是在水中施工的桩基确实用到钢护筒了，需要防止太多海水进到护筒里面，还会腐蚀钻头，所以在桩基施工前先放样，然后把直径比设计桩基稍大的护筒下放到海水里，用打桩机砸入海泥中，然后抽一部分水，再下钻头。钢护筒采用4~8mm厚钢板加工制成，内径比设计桩径大20cm～40cm。护筒高度根据现场实际情况确定，护筒埋深不小于2.0米。护筒埋设完毕，立即检查护筒平面位置及倾斜率，对超出允许偏差范围的，重新进行埋设。护筒平面位置允许偏差5厘米，倾斜率1%。护筒顶部应开设1~2个溢浆口，并高出地面0.15~0.30m。护筒可采用挖埋法安装，护筒周围用优质粘土回填夯实，密实不漏水。4.3.2成孔过程控制钻孔应连续一次完成，不得中途无故停钻，钻孔达到设计深度并清孔后，会同监理工程师对孔位、孔深、孔径、垂直度及泥浆沉淀厚度进行检查，确定是否符合设计和规范要求。如清孔后2小时尚未浇筑砼，则重新清孔。在距钻孔桩中心距离5m以内的任何桩的砼浇注完毕24小时后，才能开始其它桩的钻孔施工。1一钻头；2--泥浆循环方向；3一沉淀池；4--泥浆池；5一泥浆泵；6--水龙头；7一钻杆；8一钻机回转装置在钻孔的过程中，若发生塌孔，出现流砂、弯孔和缩孔等现象时，要仔细分析，查明原因和位置，然后进行正确处理。钻孔达到要求深度后，测量孔深。技术标准为孔深不小于设计桩长；孔径不应小于设计尺寸：倾斜度不大于1%H。符合要求后立即进行清孔，清孔可采用抽浆清孔法（或掏碴法），用空气吸泥机进行抽浆清孔，清孔时，必须始终保持孔内水头高度，防止塌孔清孔后，将取样盒（开口铁盒）吊到孔底，待灌注水下混凝土前取出检查沉淀在盒内的碴土，碴土厚度不得大于0.4d（d为设计桩径）。否则，要重新清孔。4.3.3清孔需要采用两次清孔来达到规定的硅灌注前的泥浆比重。第一次清孔是钻进至设计深度后直接利用钻具进行的换浆清孔工作。清孔是在下完钢筋笼和导管以后利用导管进行的清孔，目的是清除这段时间里从泥浆中沉淀到孔底或是被钢筋笼撞到下去的泥块沉渣。在清孔过程中必须注意保持孔内水头，防止坍孔。清孔完毕后，应从孔底取出泥浆样品，进行性能指标试验。需特别注意不得用加深钻孔深度的方式来替代清孔。4.3.4钢筋笼吊装由于整钢筋笼是一个刚度极差的庞然大物，起吊时极易变形散架，发生安全事故，为此根据以往成功经验，采取以下技术措施：钢筋笼上设置纵、横向起吊桁架和吊点，使钢筋笼起吊时有足够的刚度防止钢筋笼产生不可复原的变形。钢筋笼运输、吊装前制定防止钢筋笼变形的方案，并认真组织实施。4.3.5水下混凝土的灌注灌注混凝土前，探测孔底泥浆的沉碴厚度，如大于规定，应再次清孔。混凝土拌合物运至灌注地点时，检查均匀性和坍落度，如不符合要求，应进行第二次拌合，二次拌合仍达不到要求的，不得使用。混凝土保持有足够的流动性，坍落度为18~20cm。应控制最后一次混凝土的灌注量，不使桩顶超高或偏低过多，一般应控制在设计桩顶标高以上约0.8m。5桩基常见质量事故预防及处理5.1桩基建筑中出现的缺陷5.1.1桩基顶部缺陷在水下浇筑混凝土时会有泥浆的沉淀，对于泥浆的厚度很难做到准确测定，如果超灌桩顶的混凝土不足，就会出现夹泥的现象而影响了混凝土质量；再者在浇筑混凝土完成后，因不均衡地用力或过度用力而对钢护筒进行预埋和拆拔，就会干扰到桩顶的混凝土，以至于破坏混凝土质量。5.1.2桩基中部缺陷在混凝土的灌注中可能会因勘探的失误造成因较差的地质条件而导致局部的发生塌孔，使混凝土的翻浆受到阻碍，以至于引起局部的缺陷。另外，如果过度的用力拆拔导管，混凝土受到连续性的扰动，混凝土质量也会受到影响。5.2单桩承载力不符合标准单桩的承载力不符合设计要求主要是由于桩未达到设计的沉入深度；最终的贯入量过大以及桩的顶端未没有进入设计要求的持力层，但桩已进入到设计的深度；勘察报告所提供的地基承载力、地层剖面等数据与实际情况存在较大的差距，还有其他的原因如桩倾斜过大、断裂等也会导致单桩的承载力不能达到设计要求。桩沉入深度不足。5.3桩柱不稳定倾斜过大由于预制桩的质量不符标准，导致桩顶面倾斜和桩尖的位置不正或者变形，从而造成桩倾斜；桩身、桩帽、桩锤的中心线偏离，导致锤击偏离了重心；桩机安装的角度不准确，造成桩架与地面的不垂直；基坑土方开挖不当、测量放线错误等都会造成桩倾斜过大。桩基的安装不准确误的打桩顺序基坑和土方开挖不当都会造成桩的倾斜。5.4桩柱断裂除了桩倾斜过大会导致桩断裂外，由于桩运输、起吊、堆放的吊点或支点位置出现偏差；设计要求的桩锤击与设计的贯入度存在较大误差，以致于施工时锤击次数过多、锤击过度导致桩断裂。如桩制作质量造成的弯曲，或桩细长又遇到较硬土层时，锤击产生的弯曲等。锤击次数过多。如有的设计要求的桩锤击过重，设计贯入度过小，以致于施工时，锤击过度而导致桩断裂。5.5桩柱接头处出现断裂上下节桩中心线不重合桩接头施工质量差，如焊缝尺寸不足等原因但是，在这期间如果桩柱测量的方位有了偏差，会导致桩柱倾斜过大，使桩柱的重心发生偏移，容易造成中心的不稳定，另外桩线的上下的中心线偏离，很容易造成桩柱接头处出现断裂，使桩柱的施工达不到技术的标准。5.6出现堵管水中灌注混凝土过程中，无法继续进行的现象。完成第二次清孔后，应立即开始灌注硷，若因故推迟灌注硷，应重新进行清孔。否则，可能造成孔内泥浆悬浮的砂粒下沉而使孔底沉渣过厚，并导致隔水栓无法排出导管外而发生堵管事故。6施工过程中的质量控制6.1施工工艺质量控制6.1.1成孔的质量控制此外，施工人员要检查机架的枕木基础的稳定性，并在钻孔过程中实时的对磨盘平整度和垂直度进行监测和控制，及时的调整偏差的数值。同时，根据轴线控制点实施桩位的监测，检查和控制桩位对中和磨盘的平整度等情况。6.1.2清孔的质量控制施工人员要在钻孔结束后，将钻头提离到孔底80～100mm位置空转，在保证孔壁的安全条件下完成泥浆的初步稀释，并在输入比重为1.05～1.08的新泥浆后进行再次的循环，时间一般为40min～60min，尽可能的将孔底的泥块、岩屑打碎至能够浮出孔外的程度。监理人员要严格把关，对达不到清孔沉渣厚度要求的要坚决予以驳回，不能进行混凝土的浇灌作业。6.1.3钢筋笼的质量控制钢筋笼的制作一般是分段进行的，并保证一半以上的钢筋接头在连接时错开焊接，监理人员要着重注意对钢筋笼立焊质量的控制和检查。下放时应徐徐轻放，坚决禁止强制钢筋笼入孔下放，避免造成钢筋笼的变形以及孔壁的坍塌。钢筋笼在就位后应将其上端与护筒焊接固牢，以减缓混凝土在上升时对顶部的托力，防止钢筋笼的上升。6.1.4混凝土灌注的质量控制施工单位必须在监理人员签署成孔隐蔽和钢筋笼下放合格检查证后，才可以进行混凝土的灌筑作业。在灌注混凝土前，要先检查配比试验报告和原材料，将施工材料与抽检样品报告进行对比核对，指标一致时才可进行材料的施工。在混凝土的灌注过程中，施工人员要随时注意和记录每根桩的混凝土用量，避免发生缩孔和塌孔事故。6.1.5施工后期的质量控制在桩基工程施工结束后，监理人员一定要对其已完工作业进行工程质量的检测和验收，确保桩基工程施工质量的合格。因此，在桩基工程施工的竣工验收时，通常把声波透射法、动测法和静载荷法结合起来进行综合的测定。6.2提高施工质量的管理方法6.2.1设计质量监管体系为了有效的提高工程施工的质量，施工单位首先要对自身的施工质量管理控制体系进行完善。设置工程施工管理负责人，组建专门的质量施工监管小组，从而对工程施工的质量进行监管控制。再对工程施工质量进行监管的过程中，质量监管小组还要设置具体的工程施工管理标准，由专门的质量监督管理人员对其进行监管控制，从而有效的提高工程的施工质量。6.2.2完善施工制度从制度上保证施工质量。坚持联合审查图纸和技术交底制度，认真审查施工图纸，熟悉设计文件和施工规范，严格按照设计文件、施工图纸。在每一个进程开始之前的过程中，工程师负责工艺操作技术的解释，所有工作人员了解情况。每个过程中应严格的自检，互检和交接检验，及时通知监理工程师资格后，自我检查，检查签订的监理工程师签署，隐蔽工程施工前。6.2.3提高管理人员综合管理水平施工管理工作是具有规范性、严谨性、原则性的生产实践活动，它的正常作业直接关乎整个工程系统的安全、稳定、协调的运转，所以这就要求我们的施工管理人员具备高度扎实的施工管理意识、正确规范的管理方式以及服从上级精神指导、坚决贯彻实践执行的责任观念。参考文献[1]刘郁.高性能混凝土的配置与施工质量控制解析[J].江西建材,2021(04):19-23.[2]孙健.公路工程路基施工质量控制技术探讨[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2021(04):148-149.[3]陈建军.建筑工程管理及工程施工质量的有效控制研究[J].房地产世界,2021(07):114-116.[4]程泽湘.基于BIM技术的综合管线施工质量控制[J].砖瓦,2021(04):97-98.[5]王雪柏.建筑工程施工技术与施工质量控制分析[J].砖瓦,2021(04):147-148.[6]边勇.做好建筑工程管控及施工质量控制对策刍议[J].四川水泥,2021(04):177-178.[7]辛晓平.建筑工程管理与施工质量控制的有效策略[J].住宅与房地产,2021(09):162-163.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