長白山國際旅游度假區某工程樁基礎冬季施工質量控制效果分析

(1．2 中國水利水電第一工程局有限公司 130011; 3．4 吉林省吉利水利水電工程監理咨詢有限公司吉林長春130033)

摘 要:本文提出了地下樁基礎冬季施工方案及質量控制措施，并在施工后對樁的完整性及砼強度進行了質量分析，從而論證了該樁基礎的冬季施工方案是可行的，質量控制是有效的。

關鍵詞:冬季樁基砼低應變

中圖分類號:TU755文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)09(a)-0099-02

1 工程概述

長白山國際旅游度假區某工程，擔負著為滑雪場人工造雪提供水源的任務，是長白山國際旅游度假區的重要組成部分，本工程主要由攔水壩、放水豎井及放空管道、蓄水區防滲及膜下排水排氣系統、蓄水區岸坡防護、上游截滲導流工程等部分組成，工程灌注樁位于溢流壩段壩基礎部位，共40根，直徑為1m，設計樁長分別為18m、18.8m。

根據業主單位要求，灌注樁施工必須在2010年底完成。灌注樁施工屬于冬季施工，需采取必要的保溫措施才能滿足質量要求，本文結合工程實際，對灌注樁冬季施工方法、質量控制要點及質量檢測效果進行了論述，供同行們參考。

2 砼冬季施工方案

2.1 填上

灌注樁屬于地下混凝土灌注施工，為確保工程質量，保證倉內混凝土不會受凍，根據當地的氣候條件，在設計樁頂高程以上填有足夠厚的土層并壓實，保證灌注樁的樁頂距地面以下5m，這樣既保證了倉內砼在凍層以下，又抬高了孔內的水位，有效地預防了塌孔。

2.2 拌和系統的布置及保溫措施

冬季混凝土拌和系統需采用熱水拌和，以保證混凝土出機口溫度滿足規范要求。水加熱溫度需要根據砂石料及拌和系統周圍溫度確定，水加熱方式分為電加熱、自制燃煤爐灶加熱、熱水鍋爐加熱三種。電加熱實施方便，但加熱效率較低;自制爐灶加熱需要焊制大體積水箱，加熱過程中熱量損失較大，且需要進行供水管路保溫;熱水鍋爐也需要進行保溫，一次性投入較大，但強度保證率較高。綜上比較，優先選用熱水鍋爐加熱。灌注樁混凝土拌和用水量約為150kg/m3。500型拌和系統實際生產能力按15m3/h計算，小時用水量約為2.25t。布置一臺立式節能型熱水鍋爐，每小時可提供60～80℃熱水2.4t，可以滿足混凝土的拌和要求。混凝土拌和鍋爐房外面采用輕型鋼構架，用塑料布、苫布及泡沫板包裹成型，保證了混凝土的出機溫度滿足要求，保證混凝土施工質量。

2.3 混凝土運輸車的保溫

布置了與拌和系統保溫棚相結合，形成混凝土罐車保溫間，對混凝土運輸車罐體用保溫被包裹保溫，減少混凝土運輸過程中的溫度損失，保證混凝土的入倉溫度在允許范圍之內。

3 冬季混凝土施工質量控制要點

低溫季節混凝土施工質量控制與檢查除了要符合DL/T5144-2001《水工混凝土施工規范》及國家其它有關標準規定以外，還要符合下列要求:

1)檢查化學附加劑的質量和用量;2)測量水和骨料的加熱溫度;3)測量混凝土在施工過程中各階段的溫度;4)測量混凝土達到允許受凍結臨界強度前的溫度過程。

溫度觀測對保證低溫季節混凝土的施工質量有重要作用。混凝土溫度的測量要求如下:

摻防凍劑的混凝土在強度未達到允許受凍臨界強度前，要每2h測量一次溫度，達到允許受凍臨界強度后，每6h測量一次;水、外加劑及骨料的溫度每1h測量一次，測量水、外加劑和砂的溫度時，溫度傳感器或溫度計插入深度不小于10cm;測量粗骨料溫度時，其插入深度不小于10cm并大于骨料粒徑的1.5倍長度，周圍要用細粒徑的骨料充填;混凝土出機口溫度、運輸過程中溫度損失和混凝土澆筑溫度，根據需要或每2h測溫一次。溫度傳感器或溫度計插入深度不小于10cm;當氣溫驟降時，要加密觀測次數;外界氣溫、濕度、風速等氣象要素每6h測量一次。

4 質量控制效果分析

4.1 砼強度質量分析

4.1.1 強度保證率計算

1)砼平均強度計算

=27.19(MP)

式中:組試件強度的平均值，MP;

第i組試件的強度值，MP;

試件的組數。

2)強度標準差計算

=1.5(MP)

式中:第i組試件的強度值，MP;

組試件強度的平均值，MP;

試件的組數。

3)概率度系數

=1.47

式中:概率度系數;

組試件強度的平均值，MP;

第i組試件的強度值，MP;

砼強度標準差，MP。

4)砼強度保證率

根據以上計算，查《水工砼施工規范》(DL/T5144-2001)及《水利水電工程施工質量檢驗與評定規程》(SL176-2007)知:砼強度保證率為93%，其砼的質量標準在合格以上。

4.1.2 離差系數

=0.055

根據計算所得的離差系數，并滿足>，兩式，查《水利水電工程施工質量檢驗與評定規程》(SL176-2007)知:其砼的質量標準在合格以上。

4.2 低應變質量分析

依據《建筑基樁檢測技術規范》(JGJ106-2003)對小徑樁可采用低應變反射波法對砼的樁身的完整性進行檢測，判定樁身缺陷的程度及位置，對樁長進行校核，對樁身砼強度等級做出估計。

4.2.1 現場檢測:受檢樁應符合下列規定

1)樁頭的材質、強度截面尺寸應與樁身等同。2)被測樁應鑿去浮漿，直至露出堅硬的砼表面，平整樁頭。3)切除外露過長的鋼筋。4)樁頂面應平整、密實、并與樁軸線基本垂直。

4.2.2 數據分析

1)對樁長及樁基的完整性進行檢測時，關鍵問題是要獲得清晰的樁底反射信號，然后根據樁長波速樁底波速反射時間等關系式來確定樁長的范圍。當樁長已知時，在地質條件、設計樁型、成樁工藝相同的基樁中，樁身的波速值按下式計算:

式中:樁身波速的平均值(m/s);

第i根受檢樁的樁身波速值(m/s);

測點下樁長(m);

速度波第一峰與樁底反射波峰間的時差(ms);

幅頻曲線上樁底相鄰諧振峰間的差頻(HZ);

參加波速平均值計算的基樁數量。

2)樁身缺陷位置按下列公式計算

式中:樁身缺陷至傳感器安裝點的距離(m);

速度波第一峰與缺陷反射波峰間的時間差(m);

受檢樁的樁身波速(m/s)

幅頻信號曲線上缺陷相鄰諧振峰間的頻差(HZ)。

4.2.3 檢測判定

樁基低應變檢測成果(僅列出A排樁)見下表(如表1）

樁身檢測結果:40根樁中Ⅰ類樁為37根，占總數的92.5%;Ⅱ類樁3根，占總數的7.5%。依據《建筑基樁檢測技術規范》(JGJ106-2003)樁身完整性分類表的分類原則，Ⅰ類樁為樁身完整，Ⅱ類樁為樁身有輕微缺陷，不會影響樁身結構承載力的正常發揮。由此可見，樁身的完整性完全符合規范要求。

5 結語

要保證鉆孔灌注樁的施工質量，關鍵在于人，人是決定因素，施工現場的各個管理人員有高度的責任心，對施工的各個環節充分重視并精心施工，只有這樣施工質量才能得到保證。