淺談先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁質(zhì)量控制要點(diǎn)
先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁適用于工業(yè)與民用建筑的低承臺(tái)樁基礎(chǔ)。預(yù)應(yīng)力管樁分為預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁(代號(hào)PHC)、預(yù)應(yīng)力混凝土管樁(代號(hào)PC)、預(yù)應(yīng)力混凝土薄壁管樁(代號(hào)PTC)三種樁型。近幾年無(wú)錫地區(qū)預(yù)應(yīng)力管樁獲得較快發(fā)展,大量建筑物的樁基工程采用了預(yù)應(yīng)力混凝土管樁,尤其預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁(代號(hào)PHC)和預(yù)應(yīng)力混凝土管樁(代號(hào)PC)得到廣泛地使用,社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益顯著。先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁與灌注樁、鋼管樁、混凝土方樁等相比,呈現(xiàn)如下特點(diǎn):
優(yōu)點(diǎn):
1、預(yù)應(yīng)力混凝土管樁產(chǎn)品系列化、市場(chǎng)化,用戶根據(jù)需要可方便迅捷采購(gòu)。
2、采用離心技術(shù)工廠化生產(chǎn)的效率高,成形質(zhì)量穩(wěn)定,強(qiáng)度高。
3、采用先張法離心技術(shù)生產(chǎn)節(jié)約資源。
4、施工周期短、樁長(zhǎng)調(diào)整較方便,噪聲對(duì)環(huán)境影響小,對(duì)環(huán)境無(wú)污染、無(wú)劇烈振動(dòng)。
缺點(diǎn):
1、預(yù)應(yīng)力混凝土管樁對(duì)運(yùn)輸和臨時(shí)堆放要求高。
2、預(yù)應(yīng)力混凝土管樁對(duì)地下水或土層腐蝕性介質(zhì)的防腐要求高。
3、飽和粘性土場(chǎng)地壓樁過(guò)程和基坑開(kāi)挖對(duì)施工方案的技術(shù)措施要求高,質(zhì)量控制難度較大。
4、預(yù)應(yīng)力混凝土管樁需穿越較厚的粉土粉砂層或硬塑粘土層,沉樁困難,嚴(yán)重的會(huì)發(fā)生管樁壓不下或壓力過(guò)大樁身碎裂。
針對(duì)先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁在我市工業(yè)與民用建筑上大量使用的現(xiàn)狀,而工程項(xiàng)目管理人員對(duì)其技術(shù)性能和質(zhì)量要求了解存在較多盲點(diǎn),嚴(yán)重者甚至發(fā)生預(yù)應(yīng)力管樁在樁基施工過(guò)程中管理方疏于管理,而依賴於專業(yè)樁基施工單位自我管理和糾正,給工程質(zhì)量帶來(lái)較大的隱患。質(zhì)監(jiān)站對(duì)本地區(qū)預(yù)應(yīng)力管樁在工程施工過(guò)程中設(shè)定了質(zhì)量控制點(diǎn),加大了質(zhì)量監(jiān)督的力度,通過(guò)對(duì)參建各方的質(zhì)量行為和工程樁的實(shí)體質(zhì)量的檢查,消除了較多質(zhì)量控制不到位出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題,綜合起來(lái)主要存在以下兩個(gè)方面問(wèn)題。
一、質(zhì)量行為方面
1、設(shè)計(jì)圖紙未說(shuō)明基礎(chǔ)環(huán)境、地質(zhì)條件對(duì)管樁侵蝕的影響,尤其管樁接頭部位防腐措施實(shí)現(xiàn)的技術(shù)要求。
2、設(shè)計(jì)單節(jié)管樁長(zhǎng)度應(yīng)合理避開(kāi)樁尖接近硬持力層或樁尖處于硬持力層接樁,地質(zhì)勘察報(bào)告對(duì)場(chǎng)地地質(zhì)土層厚度變化不可能十分準(zhǔn)確描述清楚,若沉樁發(fā)生異常情況,尤其是管樁遇到壓不下時(shí),設(shè)計(jì)圖紙應(yīng)明確處理方法,若隨意加大壓樁力,致使樁身破壞。
3、設(shè)計(jì)圖紙應(yīng)綜合工程地質(zhì)情況、上部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、荷載大小及性質(zhì)、施工條件等因素,確定管樁型號(hào)后,同時(shí)應(yīng)明確沉樁設(shè)備或建議使用壓樁機(jī)械設(shè)備型號(hào)和壓樁方式。一般由施工單位自行確定不利于管樁的質(zhì)量控制。
4、預(yù)應(yīng)力混凝土 管樁專業(yè)施工單位現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量保證體系不夠健全,過(guò)程質(zhì)量控制缺專人上崗管理,施工組織設(shè)計(jì)或施工方案管樁質(zhì)量預(yù)控措施針對(duì)工程特點(diǎn)不強(qiáng)、指導(dǎo)施工深度不足。如復(fù)雜地質(zhì)條件下的專項(xiàng)施工技術(shù)措施,工程樁接頭焊接質(zhì)量,抗撥樁接頭質(zhì)量及探傷檢測(cè),接頭防腐處理的方法。
5、監(jiān)理單位現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理人員未經(jīng)專業(yè)培訓(xùn),關(guān)于管樁接頭焊接和防腐,抗撥樁的連接質(zhì)量,以及預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工技術(shù)了解不多,施工單位報(bào)批的管樁施工方案審批流于形式。專業(yè)監(jiān)理工程師編制的監(jiān)理實(shí)施細(xì)則就管樁施工質(zhì)量的預(yù)控措施、質(zhì)量控制點(diǎn)的設(shè)定和要求不夠明確,以及指導(dǎo)監(jiān)理人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的微觀監(jiān)督工作針對(duì)性不強(qiáng)。
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二、實(shí)體質(zhì)量方面
1、預(yù)應(yīng)力混凝土管樁進(jìn)場(chǎng)質(zhì)量驗(yàn)收,規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)明確管樁的幾何尺寸、外觀質(zhì)量和提供質(zhì)量文件的要求,但管樁混凝土強(qiáng)度必須達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后方可沉樁,現(xiàn)場(chǎng)檢查混凝土強(qiáng)度依據(jù)質(zhì)量文件查驗(yàn),而施工、監(jiān)理人員未制定管樁實(shí)體強(qiáng)度抽樣查驗(yàn)的方法,實(shí)際沉樁時(shí)混凝土實(shí)體強(qiáng)度不確定將帶來(lái)樁身開(kāi)裂壓碎的質(zhì)量問(wèn)題。
2、預(yù)應(yīng)力混凝土管樁采用靜壓沉樁施工時(shí),垂直度偏差值是一個(gè)重要的質(zhì)量控制點(diǎn),樁身垂直度偏差過(guò)大直接影響單樁承載力。沉樁前每個(gè)樁位都經(jīng)過(guò)施工單位放線定位和復(fù)核,也經(jīng)過(guò)監(jiān)理工程師對(duì)樁位的復(fù)核。沉樁時(shí),管樁垂直度控制采用頂壓式設(shè)備施工可設(shè)置兩臺(tái)約成90°方向的經(jīng)緯儀,測(cè)量導(dǎo)桿和樁的垂直度來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)整和控制;采用抱壓式沉樁設(shè)備通過(guò)自動(dòng)安平儀能較好地控制管樁垂直度。但基礎(chǔ)開(kāi)挖后仍有一小部分管樁出現(xiàn)傾斜,或在工程樁驗(yàn)收時(shí)發(fā)現(xiàn)少量樁位偏差值超出允許偏差值的數(shù)倍,這反映出樁位定位和復(fù)核,以及垂直度控制環(huán)節(jié)均存在管理不到,造成管樁傾斜和偏位的質(zhì)量問(wèn)題。
3、預(yù)應(yīng)力混凝土管樁接樁主要存在對(duì)接定位偏差和焊縫質(zhì)量的問(wèn)題。03SG409標(biāo)準(zhǔn)要求接樁時(shí)上下節(jié)樁段應(yīng)保持對(duì)直,錯(cuò)位偏差不宜大于2mm。江蘇省蘇G03-2002標(biāo)準(zhǔn)圖集規(guī)定接樁時(shí),上下樁節(jié)必須接直焊牢,上下樁節(jié)的中心線偏差不得大于5mm。接樁偏差控制標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,現(xiàn)場(chǎng)施工、監(jiān)理人員對(duì)此又未重視并重點(diǎn)監(jiān)控,錯(cuò)位偏差超偏得不到及時(shí)糾偏。接頭焊接應(yīng)先清理焊道,采用手工焊接或二氧化碳保護(hù)焊,《預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》03SG409規(guī)定在坡口周圍上對(duì)稱點(diǎn)焊4點(diǎn)~6點(diǎn),分層對(duì)稱施焊,焊接層數(shù)宜分三層,內(nèi)層焊渣必須清理干凈后方可施焊外一層,焊縫應(yīng)飽滿、連續(xù),且根部必須焊透。省《先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》蘇G03-2002規(guī)定接頭焊接時(shí)應(yīng)采取措施,減少焊接變形;沿接口周圍宜對(duì)稱焊六點(diǎn)固定,分層施焊,每層間的焊渣必須清除干凈方能再焊下一層,坡口槽的電焊必須滿焊,電焊厚度宜高出坡口1mm,焊縫必須每層檢查,焊縫質(zhì)量應(yīng)滿足二級(jí)焊縫的要求。施工、監(jiān)理人員對(duì)接樁焊縫未進(jìn)行全過(guò)程檢查,常常是對(duì)焊縫的表面質(zhì)量檢查,忽略了對(duì)每層焊縫質(zhì)量的檢查,尤其是根部焊透的檢查。接樁焊接質(zhì)量的檢測(cè)檢查,《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50202-2002第5.2.3條規(guī)定重要工程應(yīng)對(duì)電焊接樁的接頭做10%的探傷檢查。03SG409在焊縫檢測(cè)上未明確規(guī)定。省蘇G03-2002規(guī)定電焊接樁焊縫質(zhì)量應(yīng)達(dá)到二級(jí)焊縫的要求,其接頭的焊縫探傷比例不小于20%。目前管樁施工中均沒(méi)有對(duì)接樁的焊縫質(zhì)量做探傷檢查,施工單位的技術(shù)方案和監(jiān)理細(xì)則都未細(xì)化對(duì)焊縫質(zhì)量控制措施和檢查要求,實(shí)體焊縫質(zhì)量存在不確定性。
4、接樁間歇時(shí)間,標(biāo)準(zhǔn)中均明確焊接接頭應(yīng)在自然冷卻后才繼續(xù)沉樁,冷卻時(shí)間不宜少于8min,實(shí)際情況對(duì)時(shí)間的控制不嚴(yán)格,能快則快的做法時(shí)常發(fā)生,嚴(yán)重影響焊縫質(zhì)量。
5、管樁接頭的防腐處理實(shí)際施工中都沒(méi)有具體實(shí)施,施工、監(jiān)理人員存在重視沉樁工藝的連續(xù)性,接頭防腐做和不做沒(méi)有大的區(qū)別這種錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí),直接弱化了接頭的防腐能力。蘇G03-2002規(guī)定對(duì)接頭鋼箍護(hù)擴(kuò)焊縫須涂刷防腐涂料;對(duì)接頭外露金屬部分,在打入土前應(yīng)再次涂刷防腐涂料。
6、預(yù)應(yīng)力混凝土管樁沉樁行走線路制定人員對(duì)施工方案制定和審批疏忽,沒(méi)有根據(jù)樁基平面尺寸、密集程度、深度、樁機(jī)移動(dòng)方便等因素決定沉樁順序。一般在粉質(zhì)粘土及粘土地區(qū),應(yīng)避免按一個(gè)方向進(jìn)行沉樁,使土向一邊擠壓,造成入土深度不一,土體擠實(shí)密度不均,將導(dǎo)致不均勻沉降。
7、基坑開(kāi)挖未根據(jù)場(chǎng)地地質(zhì)條件制定施工方案,隨意開(kāi)挖不按分層均勻進(jìn)行,也不嚴(yán)格控制樁周土體高差不大于1m,致使土體擠壓引起樁身傾斜、嚴(yán)重的將引起樁身斷裂。
8、管樁樁頂處理的質(zhì)量問(wèn)題有:①抗撥樁錨固鋼筋采用直接在頂端板上焊接的形式,焊縫受荷不可靠。②樁頂標(biāo)高偏差而低于承臺(tái)基底或嵌入承臺(tái)高度<50mm,不按規(guī)定要求先進(jìn)行處理。③截樁和不截樁頂與承臺(tái)連接管芯混凝土澆筑前,監(jiān)理人員不作隱蔽驗(yàn)收,澆筑的混凝土的強(qiáng)度也未留置試塊進(jìn)行強(qiáng)度評(píng)定。
9、工程樁單樁承載力靜載檢測(cè)得不到嚴(yán)格執(zhí)行。設(shè)計(jì)單位和施工單位認(rèn)為試樁的靜荷載單樁承載力已確定,不需再作工程樁單樁靜荷載檢測(cè)?!督ㄖ鼗A(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50207-2002第5.1.5條規(guī)定工程樁進(jìn)行承載力檢驗(yàn)(此條為強(qiáng)制性條文)。施工單位錯(cuò)誤認(rèn)為標(biāo)貫值能確定單樁承載力,現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理人員把關(guān)也不嚴(yán)。
幾點(diǎn)建議:
1、參建各方應(yīng)加大對(duì)管理人員的業(yè)務(wù)培訓(xùn),重視對(duì)施工組織設(shè)計(jì)或施工方案的編制、復(fù)核和審批環(huán)節(jié)的質(zhì)量,使方案能切實(shí)指導(dǎo)施工,發(fā)揮質(zhì)量預(yù)控的作用。
2、強(qiáng)化工程質(zhì)量的驗(yàn)收制度,對(duì)進(jìn)場(chǎng)的材料和設(shè)備嚴(yán)格檢驗(yàn),對(duì)施工過(guò)程關(guān)健工序質(zhì)量應(yīng)設(shè)定府上點(diǎn)檢驗(yàn),分項(xiàng)、分部工程完工后按質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格驗(yàn)收 ,消除不合格工序質(zhì)量流入下道工序。
3、對(duì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)提出的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一之處,設(shè)計(jì)圖紙應(yīng)加以明確。如工程樁的單樁承載力的檢測(cè),試樁的檢測(cè)報(bào)告是否可替代工程樁單承載力的檢測(cè);管樁接頭焊縫的探傷檢測(cè)的比例,尤其是抗撥樁接頭焊縫質(zhì)量的檢測(cè)要求;管樁接頭的防腐要求和沉樁工藝的匹配,以及采用何種技術(shù)解決管樁防腐等。
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