预应力混凝土管桩施工质量监理控制要点

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预应力管桩与沉管灌注桩相比具有自身的优点:管桩工厂化生产、质量易于控制和检查,施工速度快,沉桩质量比灌注桩有保证(特别是软土地基,沉管灌注桩因挤土效应容易产生断桩),施工现场噪音小、对环境污染小、振动小,对周围建筑物影响相对较小。但由于管桩基础是在地下施工,隐蔽性和技术性都很强,因此,必须更加严格地监理其施工过程,才能保证工程质量。在预应力管桩的施工前和施工过程中,对其进行严格的质量监理,能极大地保证工程质量安全。

前期工作阶段在监理工作中,事前控制是最有效的手段。预应力混凝土管桩工序的不可逆转性和隐蔽性决定了其前期监控工作的必要性。

首先,解本工程施工的特点与难点,根据工程验收规范和实际要求编制可行的监理实施细则。

其次,开工前,应审查施工单位现场项目管理机构的质量管理体系、技术管理体系和质量保证体系,审查承建单位的资格、技术与管理水平、以往的施工业绩、特殊工种人员上岗证书等。对承建商的开工申请报告和施工组织设计进行审核评定,监理人员应按工程地质、水文地质条件、邻近建筑物基础和管线情况及施打位置有否旧基础管线等障碍物情况,重点审核施工方案、施工机械及打桩顺序、桩机行走线路,尤其是关键工序的工程质量控制及保证措施,主要包括桩位控制、垂直度控制、焊接质量等是否符合要求。

最后,组织设计、施工等有关单位进行会审,研究工程地质勘察报告、桩位图、施工图、复核桩设计承载力等问题。同时,做好技术交底设计人员讲明设计意图和施工技术要点、监理人员明确质量控制标准、施工单位进行施工图答疑等。

除此之外还要审查管桩及各种配件、施工设备合格情况;管桩入场必须具备出厂合格证及生产厂家资质证明,接桩用焊条、钢板或角钢材质规格应符合设计要求;焊条要有出厂合格证,钢板或角钢有质保书或检验报告。上述资料经监理确认后才能投入使用。进场的施工设备,符合现场的施工技术要求和环境要求,如:打桩锤重、桩机型号、设备噪音、主杆高度、垂直度等:检查打桩设备的安装和调试:压桩设备的规格,压力系统允许最大压力及加压龙门架的高度等。管桩进场后要对原材料抽检,检查管桩是否采用图纸要求的类型(采用A型桩或AB型桩);管桩桩头处钢板与混凝土的结合有无缺陷,管桩桩身有无裂纹、麻面及粘皮等;检查桩尖是否采用图纸要求的类型(十字型、圆锥型、开口型),桩尖各部位采用的钢板是否符合规范及设计要求,焊接质量是否达到规范要求等。最后复核桩位放线及标高,打试验桩。

在预应力管桩的施工中施工工艺流程为:抄平放线——桩机就位——桩机调整——吊装定位——垂直检查——打击贯入——吊入上桩——垂直检查——焊接接缝——打击贯入——最终收锤——记录——桩机移位。打桩前应先在桩身及送桩器上作尺寸标记,以便在打桩时观测每次锤击桩的下沉量;常压蒸养的PC桩应不少于28d的龄期方可施打。桩机的架设必须平稳,桩帽与桩端之间应设置弹性衬垫,衬垫厚度均匀。且经锤击压实后的厚度不少于120mE,桩帽与桩锤之间应用竖纹硬木或钢丝绳叠盘作锤垫,厚度应取150~200mE;送桩器与管桩桩头之间应设置1~2层麻布袋或硬纸板作衬垫。桩尖材料及焊缝必须满足规程要求,桩尖定位的偏差不得大于20mE。

打桩应重锤低击,开始打桩时首先应用短落距轻打数锤,观察桩身与桩架、桩锤等是否在同一垂直线上,第一节桩起吊就位插入地面时的垂直度偏差不得大于0.5%,打桩过程中,当桩身倾斜超过0.8%时,应设法纠正,当桩尖进入硬土层后,严禁强行纠偏,打桩过程中注意检查桩机工作情况和稳定性;检查机件是否正常,绳索是否有损伤,桩锤悬挂是否牢固,桩架移动和固定是否安全等。垂直度控制非常重要第一节管桩起吊就位插入地面时的垂直度不得大于0.5%,宜用长条水准尺或其它测量仪器校正。管桩施打过程中,桩锤、桩帽和桩身的中心线应重合,若是采用压桩机,则夹具与桩身的中心线应重合。施打过程中如桩身突然倾斜,应令施工单位暂停施打,报于设计及有关人员研究处理,严禁用桩机本身移动调正。观察管桩的贯入度(或沉桩速度)变化参照地质报告,观察管桩的贯入度(或沉桩速度)与地质是否相符,贯入度(或沉桩速度)有无突变,如发现突变则有可能是发生断桩,应令施工单位暂停施工,报与设计及有关人员研究处理。

打桩时由专职施工员做好施工记录,开始打桩时,应记录每沉落lm所需的锤击数,并记录桩锤下落的平均高度,当下沉接近设计标高和贯入度要求时,应在一定的落锤高度下,以每落锤10击为一阵击阶段,测量其贯入度并登记入表,并做收锤回弹曲线。收锤标准应以到达的桩尖持力层,最后贯入度或最后1.0m沉桩锤击数为主要控制指标;正常情况下,最后贯入度不宜小于20mm/10击;当持力层为较薄的强风化岩层且上履土层软弱时,最后贯入度可适当减少,但不宜小于15mm/10击。

在桩长度不够的情况下,应采用焊接接桩,焊接接桩的预埋铁件表面应清洁,焊接时,应采取对称焊接,以减少变形,焊接层数不得少于两层,内层焊渣必须清理干净以后才可施焊外层,焊缝应连续、饱满。当管桩需要接长时,入土部分桩段的桩头宜高出地面0.5~1.0m;接桩时上下段应顺直,错位偏差不大于2mm。焊接时,上下端板表面应用铁刷子清刷干净。焊接后应自然冷却至少8min方能继续施打,严禁用水冷却或不冷却即打。

在管桩施工后要妥善保护好桩基的轴线和标高与控制桩,不得碰撞和振动,以免引起位移。打桩完毕后基坑开挖,应制订合理的施工顺序和技术措施报监理部门审批,防止主体挤压引起的桩身位移的倾斜甚至断裂。截桩头应采用锯桩器截割,严禁用横锤敲打,以免造成断桩和产生横向裂纹。严禁施工机械碰撞或将桩头用作拉锚点。管桩顶应灌注不低于C30的填芯砼,灌注深度不得少于2d,且不得小于1.2m。

在工程验收阶段,监理人员的工作主要包括审阅成桩检测报告和质量评价两个部分:①管桩检测:包括桩位偏差、桩身质量、桩的承载力检测等。该工程采用了应力反射法检测桩体质量,未发现三类以下成桩,检测合格。桩的承载力检测采用静载试验,规范要求:作静载试验的桩数不少于总桩的1%,且不少于3根,用两倍于设计值的压力进行测验,最大沉降不大于40mm。②质量评价:监理人员在完工后应根据桩基施工过程记录、成桩检测结果对施工质量做出评价报告,对工程可能出现的质量问题及处理意见作详细说明。质检合格后,才能进行桩承台施工。

预应力混凝土管桩是采用高强混凝土和预应力技术发展的一种混凝土构件,由于预应力混凝土管桩基的特殊性和隐蔽性,其施工质量需要监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、施工中的监理尤为重要。因此,监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,为建造高质量工程打下坚实的基础。

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