郭士峰
山西大同城區平城苑小區1號,2號住宅樓,6層磚混結構。工程地質勘察查明地基持力層深約8 m,且持力層以上結構為粉質粘土,地下水位低于80 m,設計采用人工挖孔樁灌注,樁徑1.5 m,設計樁身長8 m~10 m。
本工程施工場地平坦,挖孔土層為粉質粘土,且地下水位較低,人工挖孔采用干作業法施工。
人工挖孔灌注樁的施工順序:平整場地、放線、定樁位→以樁位為中心,以1.5m直徑砌成240×300磚砌體成圓環→安裝活動井蓋、垂直運輸架、通風照明等設施→樁身挖土,隨時校核樁孔直徑和垂直度→樁身挖土至設計標高→清理虛土,檢查樁孔直徑,深度和持力層→吊放鋼筋籠就位→澆筑樁身混凝土。
1)質量問題。在人工挖孔過程中,由于各方面原因,孔壁不穩定,甚至造成塌孔,影響工程進度,危及施工人員安全。不僅是嚴重的工程質量問題,而且還關系到施工生產安全,要予以足夠重視。
2)原因分析。a.工程地質報告不詳實,地質勘探鉆孔少,不能正確反映工程地質真實情況,挖孔過程中突發變化,預定施工方案無法解決,結果造成施工準備不足,出現塌孔時不能及時應對。b.挖孔遇到比較復雜的地質,出現上層滯水,遇到干砂或含水的流砂,從而造成塌孔。c.在雨季進行挖孔,由于地表水滲透和雨水灌入孔內,從而使成孔困難。
1)質量問題。人工挖孔成孔后,吊放鋼筋籠不順利,造成鋼筋籠標高有誤;澆筑的混凝土密實度很差,樁身強度不夠,鋼筋保護層不符合設計要求。這類工程質量缺陷嚴重影響樁的承載力和建筑的使用壽命。
2)原因分析。a.人工挖孔的垂直度超出允許偏差,或者挖孔孔壁不規格,與鋼筋籠的形狀有差異,吊放鋼筋籠時被孔壁卡住。b.在運輸、裝卸、吊放等施工中,由于不按規定的操作方法施工,造成鋼筋籠局部變形過大,或者在吊放過程中過快、過猛,造成鋼筋籠撞孔、刮孔,孔底部的回落土過多,使鋼筋籠達不到設計標高。c.混凝土生產質量控制不嚴,配合比不當,計量不準確,攪拌不均勻,坍落度忽大忽小,運輸時間長,混凝土出現初凝或離析現象,嚴重影響樁身混凝土的質量。d.在成孔后澆筑混凝土的過程中,未按照混凝土澆筑的操作規程進行施工,澆筑不連續,晾孔時間過長,孔壁失穩出現塌孔,從而造成樁身混凝土中夾泥。
1)質量問題。在人工挖孔的施工過程中,由于種種原因造成樁孔的垂直度超出施工規范的允許值,使樁孔出現較大傾斜,造成鋼筋籠吊放不順利,樁體受力不垂直;挖孔時樁頂位置不符合設計要求,出現較大的偏差。
2)原因分析。a.在進行施工放線時,沒有嚴格按照設計圖紙準確確定樁位,造成實際樁位偏差過大;有的工程在施工中樁位標志丟失或擠壓偏離,正式挖孔時也未進行校核,施工人員隨意定位開挖,造成樁位錯位較大。b.在進行人工挖孔施工中,不經常認真吊線校核垂直度,或對樁孔的直徑、形狀控制不嚴,造成樁孔傾斜及樁頂位移偏差過大。c.在開始挖孔時,定位圈擺位(固定)位置不準確,造成樁頂位移偏差過大。d.在挖孔施工過程中,不能及時進行檢查樁位及垂直度,或者發現樁孔偏斜度已超過規范,但不及時、不認真采取糾偏措施。
1)樁位放線:嚴格按照圖紙測量定樁位,并進行復檢。軸線樁要與樁位樁區分開,避免挖錯位置。確定出每根樁孔的中心,用磚砌成240×300直徑為1.5 m的圓環,確定樁孔的開挖范圍。磚砌體要高出地面200 mm左右,防止周邊雜物滾入孔洞內傷人,或雨季施工時地面積水灌入孔內,影響成孔質量。同時,孔周圍設置施工警示和安全防護欄。2)挖樁過程控制:挖樁過程中,要隨時用線墜吊放中心線,以檢查挖孔的垂直度和偏離軸線情況,當發現偏差超過允許范圍時,立即加以糾正,同時檢查樁孔直徑,保證樁位、樁徑和垂直度在規范允許偏差范圍內。3)孔底的檢查:孔挖至設計標高,清理孔底后,要復驗孔底持力層土(巖)性,若與地質勘察報告不符或未達到設計持力層時,及時與設計、勘察單位商定處理。
1)控制進場鋼筋質量。進場鋼筋的出廠合格證和出廠檢驗報告要齊全,鋼筋型號和等級要與設計一致,材料進場后及時按規定進行三方見證抽樣送檢,檢驗合格后方可使用。2)鋼筋籠成型后,重點檢查鋼筋籠尺寸,鋼筋規格。包括主筋和箍筋型號、等級、間距;鋼筋籠直徑和長度要符合設計要求;鋼筋搭接位置和搭接長度要嚴格按規范要求制作。
鋼筋籠制成后,在運輸、裝卸、吊放過程中,要按規定的操作方法施工,防止因操作不當造成鋼筋籠吊放受到影響。1)樁孔驗收后,要及時吊放鋼筋籠,發現標高不滿足設計要求時,重新測量孔深,把多余的孔底虛土、回落土清理掉,保證樁身有效樁長。2)吊放鋼筋籠時要選擇好吊點位置。吊放時,要以均勻較慢的速度進行,為防止鋼筋籠彎曲變形,起吊時在籠內綁扎具有一定強度的木條,以增強鋼筋籠的抗彎能力。3)吊放鋼筋籠之前要做好孔口護孔漏斗,之后對樁孔進行認真檢查,特別是對于超偏的樁孔進行處理,以保證鋼筋籠順利吊放進孔內。4)吊放鋼筋籠時要對準樁孔均勻、垂直慢放,不得撞孔、刮孔、猛放,遇到卡籠時,先要查明原因,采取正確處理措施,正常放入。
1)成孔完畢、吊放完鋼筋籠后,緊隨下一道工序,澆筑混凝土。避免晾孔時間過長,造成不必要的塌孔。特別是在雨季,施工要連續進行,盡量不過夜。2)嚴格控制水泥、砂、石等原材料進廠質量。按規定對使用材料送樣化驗,并送實驗室配制混凝土配合比。3)審查混凝土配合比。混凝土配合比要計算準確,要委托有相應資質的實驗室進行配制。混凝土配合比經工地監理人員核驗后方可進行混凝土生產。4)控制混凝土攪拌質量。攪拌混凝土要計量準確、攪拌均勻、坍落度一致。如果運輸混凝土距離或時間過長,出現初凝的混凝土必須重新攪拌后再澆灌。5)澆筑混凝土前,放置好孔口漏斗,再次測量孔底虛土厚度,要滿足樁身有效長度和樁基承載力要求。6)根據本工程實際情況,澆筑混凝土使用串筒下料。串筒相互連接牢靠,固定在漏斗上。串筒底離混凝土面不高于3 m,隨著混凝土面升高,逐節取下串筒。在澆筑樁頂以下5 m范圍的混凝土時,應隨澆灌隨振搗,每次澆筑高度不大于1.5 m。最后控制樁頂標高稍高于設計標高,保證在清除浮漿后,樁頂標高符合設計要求。7)澆筑混凝土要連續進行,不得出現中途停頓,更不能出現隔夜澆筑現象,以免發生因晾孔時間過長,造成局部塌孔,出現混凝土中夾泥質量缺陷。8)按規范要求做好試塊,認真養護,28 d做抗壓強度試驗,驗證樁身混凝土強度是否達到了設計要求。9)開挖基坑,測量樁頂偏移誤差,按規范規定抽取一定比例的樁做小應變試驗,測試樁基質量,隨后向勘察設計單位報送檢查測試結果,以作為勘察設計單位下一步工作的參考依據。
通過建設、監理、施工三方共同努力,制定了科學周密的施工組織措施,并得到很好的貫徹執行,事前預控,事中嚴格把關,事后跟蹤檢查,最終取得了比較理想的效果。
[1] GB 50300-2001,建筑工程施工質量驗收統一標準[S].
[2] GB 50202-2002,地基與基礎工程施工質量驗收規范[S].
[3] 宋建國.鉆孔灌注樁的質量控制[J].山西建筑,2009,35 (9):226-227.