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1、【探讨高强预应力混凝土管桩施工质量控制要点】 预应力混凝土管桩质量控制 摘要:高强预应力混凝土管桩由于具有单桩承载力较大、质量稳定、低噪音和无震动等特点,已在广东地区得到广泛应用,由此也引发了许多施工质量和安全技术问题。本文结合某工程桩基承载力不合格的情况分析,阐述了出现问题的原因,并就高强预应力混凝土管桩施工质量控制要点进行了分析,对类似工程具有一定指导意义。 关键词:高强预应力混凝土管桩;承载力;质量控制要点 中图分类号:TU528.571文献标识码:A文章编号: Abstract:thehighstrengthprestressedconcretepipepilewithlargerbe
2、causesinglepilebearingcapacity,stablequality,lownoiseandnovibrationcharacteristics,hassetupafileintheguangdongareatobewidelyapplied,italsocausesmanyconstructionqualityandsafetytechnicalproblems.Combiningwithaprojectpilefoundationbearingcapacityunqualifiedsituationanalysis,thispaperexpoundstheproblem
3、sandthecausesofhighstrengthprestressedconcretepipepileisconstructionqualitycontrolpointsbasedontheanalysisofthesimilarprojectwhichissignificant. Keywords:highstrengthprestressedconcretepipepile;Bearingcapacity;Qualitycontrolpoints 一、引言 高强预应力混凝土管桩(PHC管桩)是一种采用预应力(通常采用先张法)工艺、经离心成型、常压高压蒸汽养护工艺,在工厂标准化、规模化
4、生产制造的预应力中空圆筒体细长混凝土预制件。90年代初期广东珠江三角洲地区及江浙、上海等沿海地区开始使用这项新型基础材料。由于采用工厂化生产,桩身质量稳定可靠,并具有良好的抗弯、抗震性能,且施工速度快,费用节省等优点。经过10多年的迅猛发展,PHC管桩正逐渐取代现场灌注桩、预制方桩等,成为这些地区尤其是珠江三角洲地区建筑基础材料的主导。但由于高强预应力混凝土管桩施工往往疏忽过程控制,导致出现工程事故的报道也屡见不鲜。因此,加强对预应力混凝土管桩的施工质量控制具有较重要的实际意义。 二、高强预应力混凝土管桩施工质量控制要点 (1)施工前的质量控制 检查建筑场所和邻近的高压电缆、通讯线路和其他地下
5、管线;研究工程地质报告、桩位平面布置图、桩基结构施工图;审核承建单位的主要技术人员的资质;审核承建人的施工组织设计或施工技术方案;检查预应力管桩的合格证,并进行管桩外观检查,核对管桩直径、壁厚、长度,以及生产日期;检查备用电源的供电能力;审核周边沉降观测点布置。 (2)施工中的质量控制 复查测量放线、桩位及标高控制;沉桩过程中,检查接桩的焊接质量。桩的对中定位和垂直度的控制情况。接头施焊要对称进行,焊缝要饱满,焊接时间要控制恰当,焊接完成后须自然冷却5min10min,才可继续沉桩;沉桩到位后,检查油压表续数是否达到预定值,以及终压次数是否符合设计要求;组织设计院、质监站、甲方及施工方,确认静
6、载试验以及动测的数量和桩号;审核土方开挖的施工技术方案;土方开挖过程中,监理人员须跟班检及时处理好施工中出现的问题。 (3)施工后的质量控制 静载试验和动测工作须在管桩复压完毕15d后进行;审查施工方提交的沉桩记录、隐蔽工程记录、桩位平面布置图;组织有关单位进行管桩验收;组织对桩基工程进行质量评定。 三、工程实例分析 某工程项目,施工场地浅层土土性较差,而且地下水位较高,勘察期间观测到的稳定混合地下水位0.30m1.20m。工程地质情况如下: -1层吹填砂土(Q4ml):厚0.20m4.60m。灰色、松散、稍湿,主要成分为粉细砂,该层为近期吹填整平场地土,本层厚度变化大,性质不均匀。-2层粉质
7、粘土(Q4l):厚度0.50m1.70m,灰色、灰黄色,可塑,主要成分为粘性土,含植物根系,为硬壳层。层淤泥质粉质粘土(Q4l):厚1.60m12.40m,青灰、灰、灰褐色,间杂灰黑色,呈流塑状态、局部软塑。-2层粉质粘土夹粉砂(Q4l):厚2.00m15.00m,青灰色、灰褐色,呈软塑状态、局部可塑。层粉砂(Q4al):厚0.60m7.90m,青灰色,呈稍密状态、局部中密,饱和,含贝壳、腐殖物等。层细砂(Q4al):揭露层厚4.80m17.90m,层顶埋深10.20m23.70m,层顶高程-18.47m-5.68m。青灰色,饱和,呈中密状态、局部密实,含贝壳等,局部夹薄层粉质粘土,本层分布普
8、遍。桩基采用PHC500(100)AB管桩,桩长26m,桩端位于层细砂,单桩承载力特征值为1400kN。根据28d的静载荷试验结果,平均单桩承载力为设计要求的80%,其中最小值仅为60%。典型静载荷曲线见图1。 图1静载荷曲线 四、原因调查 根据试桩曲线对比,静载不合格的长桩其破坏形态呈陡降形,且破坏前一级沉降仅在1cm左右,与一般土体破坏所呈现的缓变形有较大差别。为进一步判断承载力不合格的原因,对所有试桩进行了土塞高度测试。测试结果表明,试桩不合格的管桩其土塞高度都较高,一般达到2/3桩长以上,明显偏高,且桩孔内水位很高。此后对部分管桩进行了清孔检测,孔内摄像可以看到在桩的接头部位出现渗泥的
9、现象。根据施工情况、静载荷试验曲线以及管桩土塞实测结果,认为桩基静载不合格极有可能与桩身损坏有关。 五、现场监督管理要点分析 根据本工程的施工过程总结,分析了出现问题的原因,并从管理者角度提出了以下几点主要控制问题: (1)焊接管理:管桩接头质量的好坏直接关系到整根桩质量的好坏。对于软土地层,现场施工焊接时间与冷却时间必须满足管桩图集及一些规范要求,尤其在该区域浅层土性较差且地下水位较高的情况下,未冷却即开始打桩极易在接头部位发生冷淬、焊缝震裂和接头错位,从而影响桩身承载力。此类问题在桩基静载不合格中发生频率最高。 (2)桩锤控制:目前400和500管桩都采用D80桩锤,桩锤与管桩直径不配套,
10、桩锤明显偏大,桩基在沉桩过程中也有可能发生破坏,同时也可能导致土塞效应无法完全产生。 (3)打桩顺序控制:根据勘察报告显示,出现问题的桩基基本都位于河道内,浅部河塘淤泥较厚。一般情况下试桩先于工程桩打设,由于该区域浅层土较差,后续工程桩施工对试桩会产生较大侧向挤压力,由于管桩第一节都在淤泥质土中,若管桩桩身或接头存在缺陷则会产生挠曲变形,从而产生脱节、错位等情况。 (4)养护控制:根据03SG409预应力混凝土管桩9.2.1注:明确“但采用锤击法沉桩时管桩的混凝土龄期仍不得少于14d。由于现场供桩紧张,存在部分管桩养护仅2d3d即开始打桩,这也可能因养护时间不足出现桩身被破坏情况。 (5)休止
11、期控制:由于现场施工规模较大,已打桩基在休止期内周边仍存在大量沉桩情况,对于该地层在沉桩过程中其孔隙水压力增长较快,影响范围会达到3倍4倍桩长(约100m),因此会在试桩桩身产生水膜,尤其对于桩身较短情况下承载力影响明显。 (6)配桩控制:试桩比工程桩一般长2m4m,现场配桩情况比较复杂。假若发生现场打桩配桩错误,将会导致试桩长度减小,从而影响单桩承载力。 六、结语 预应力混凝土管桩基的特殊性和隐蔽性,其施工质量需要管理单位进行全程控制。因为此桩的检测和补救措施难以得到设计要求,所以施工前、施工中的监督管理尤为重要。因此,管理人员必须全面详细地熟悉整个施工工艺流程,事先提出质量控制和检验标准,监督施工单位严格遵守和执行,才能达到质量控制的目标。 参考文献: 1JGJ94-2008,建筑桩基技术规范S. 2曾律弦.锤击PHC管桩的监理J.湖南理工学院学报,2007,20(2):72-74. 303SG409,预应力混凝土管桩S. 第 7 页 共 7 页