如何監(jiān)理和控制泥漿護壁沖孔灌注樁的質(zhì)量

1、如何監(jiān)理和控制泥漿護壁沖孔灌注樁的質(zhì)量    摘要： 闡述泥漿護壁沖孔灌注樁工程的特點及其施工監(jiān)理的關(guān)鍵, 并結(jié)合工程實例提出在其施工中應抓好持力層確認、沉渣檢查、巖溶地層處理、主筋保護層、混凝土澆灌、樁頂超灌量、樁底后注漿等七個方面質(zhì)量控制的監(jiān)理工作。     關(guān)鍵詞：泥漿護壁沖孔灌注樁;質(zhì)量控制;施工監(jiān)理 隨著社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展, 建筑越來越成為城市一道靚麗的風景線, 高層建筑在城市中不斷地涌現(xiàn)。樁基礎(chǔ)通常作為高層建筑的地基處理方法, 而泥漿護壁沖孔灌注樁施工工藝相當成熟, 被廣泛采用。1.泥漿護壁沖孔灌注樁的

2、施工特點1.1相對獨立性。泥漿護壁沖孔灌注樁施工應該說具有其相對的獨立性, 但必須承受上部結(jié)構(gòu)傳遞的全部荷載, 與上部結(jié)構(gòu)保持一致。隨著社會分工越來越細, 泥漿護壁沖孔灌注樁的施工更顯現(xiàn)出其專業(yè)性, 一般會由專業(yè)的巖土工程施工單位完成。1.2施工工期短、質(zhì)量要求標準高。泥漿護壁沖孔灌注樁的施工因其自身特點造成工期一般較短。為保證上部結(jié)構(gòu)的安全, 質(zhì)量標準高, 必須集中大量人、財、物力和樁機等施工機械, 必須加強施工組織管理。1.3施工工藝多且復雜。泥漿護壁沖孔灌注樁的施工工藝主要包括成孔及清孔、泥漿護壁、鋼筋籠制作及安裝、混凝土拌制及灌注和樁底后注漿等5大工序。由于大部分工序均在水下進行, 無

3、法直接進行觀察, 各工序復雜、連續(xù)緊湊且持續(xù)時間較長。1.4耗工多、造價高。據(jù)統(tǒng)計資料, 樁基礎(chǔ)一般占工程總造價的2030%。泥漿護壁沖孔灌注樁雖然采用沖擊樁機成孔, 但工人的勞動強度還很大, 耗工還很多。2.做好泥漿護壁沖孔灌注樁工程施工監(jiān)理的關(guān)鍵2.1加強組織協(xié)調(diào)工作。項目總監(jiān)理工程師的組織協(xié)調(diào)能力在工程管理中起著舉足輕重的作用。在第一次工地會議上總監(jiān)理工程師一定要明確監(jiān)理工作程序和工作方法, 并對工程資料和工程現(xiàn)場管理通過監(jiān)理交底的形式向業(yè)主和施工單位闡述清楚。通過第一次工地會議及往后的工地監(jiān)理例會, 協(xié)調(diào)解決工程存在的問題和溝通上存在的差異。同時加強與施工單位的項目經(jīng)理和技術(shù)負責人等管

4、理人員的溝通, 使其理解監(jiān)理工作的特點, 做好事前控制、預防為主的思想灌輸工作, 以爭取施工單位的理解。2.2施工監(jiān)理過程中質(zhì)量控制的監(jiān)理工作。施工過程是工程質(zhì)量控制最重要也是最繁雜的一個環(huán)節(jié)。結(jié)合工程實例, 提出在泥漿護壁沖孔灌注樁工程施工監(jiān)理過程中應抓好質(zhì)量控制的監(jiān)理工作。2.2.1掌握樁基樁端持力層深入基巖的深度。某大廈和某住宅小區(qū)工程樁基設(shè)計均為端承樁, 且設(shè)計圖規(guī)定樁基樁端持力層為微風化巖層,并要求入微風化巖層一倍樁徑深度, 給施工、監(jiān)理等部門出了一道難題。由于找不到客觀標準, 又沒有一套科學的鑒定方法, 很難統(tǒng)一觀點。經(jīng)建設(shè)、監(jiān)理、施工等有關(guān)單位協(xié)商, 提出一個較為理想的辦法: 即

5、由專業(yè)地質(zhì)勘察人員做持力巖層及入巖深度的鑒定。在某大廈樁基工程210樁和某住宅小區(qū)樁基工程65 根樁施工監(jiān)理中, 每根樁的入巖面確定、終孔驗收均由專業(yè)地質(zhì)勘察人員參加確認,監(jiān)理人員積極配合專業(yè)地質(zhì)人員進行入巖面確定及終孔驗收工作, 督促施工單位做好巖樣的保護等相關(guān)工作。而專業(yè)地質(zhì)勘察人員基本上根據(jù)樁機沖擊錘沖孔進尺速度、沖擊錘取樣筒內(nèi)渣樣及護筒出漿口的渣樣來分析判斷, 即檢查沖孔進尺速度快慢的同時, 對沖擊錘取樣筒內(nèi)渣樣及護筒出漿口的渣樣作認真觀察分析。已進入微風化巖層的渣樣新鮮、邊角較尖銳。2.2.2掌握沉渣檢查的時間建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范(GB50202-2002) 和建筑樁基技

6、術(shù)規(guī)范(JGJ94-2008) 中均未明確規(guī)定檢查測定沉渣的具體時間。下鋼筋籠要移動樁機, 下完鋼筋籠后再換漿清渣, 樁機需要重新對位。而通常采用導管法澆灌水下混凝土, 則下鋼筋籠、導管需要一定的時間。在某食品大廈和廣播電視中心主樓工程中, 當樁孔孔深為2030m 時下鋼筋籠、導管的時間需要34h, 當樁孔孔深為6070m 時下鋼筋籠、導管的時間多達89h, 此時泥漿泵循環(huán)作用早已停止工作, 必然會造成泥漿沉淀等。設(shè)計等單位普遍認為測定沉渣應在下鋼筋籠后, 測定后立即澆灌混凝土, 以免造成二次沉淀。而在某大廈和某住宅小區(qū)工程樁基施工監(jiān)理中, 監(jiān)理人員將設(shè)計要求的沉渣厚度10cm 分解為兩個檢查

7、標準: 第一、下鋼筋籠前第一次清孔,而第一次清孔是否徹底對成樁的質(zhì)量有很大影響。清孔完畢后進行第一次檢查, 沉渣厚度小于5cm 即認為合格, 可以下鋼筋籠; 第二、安放完鋼筋籠和導管, 利用導管進行第二次清孔再檢查一次, 總沉渣厚度不大于10cm, 即可驗收立即澆灌混凝土。2.2.3解決巖溶地層沖孔過程遇溶洞泥漿流失等問題。本地區(qū)處在典型的灰?guī)r地質(zhì)層帶, 其結(jié)構(gòu)較復雜, 巖溶發(fā)育, 溶洞成串出現(xiàn), 且充填物有軟塑、流塑或溶洞等, 巖面參差不齊, 高低懸殊, 給泥漿護壁沖孔灌注樁沖孔、成孔帶來一定的困難。沖孔過程如遇到溶洞時只有選用合理的處理方法, 才能既確保成孔成樁的質(zhì)量又較取得好的經(jīng)濟效益。

8、某住宅小區(qū)工程樁基共有65 根樁, 將近20 根樁沖孔過程遇到溶洞孔內(nèi)泥漿大量流失。在施工監(jiān)理過程事先準備好黃土袋, 一遇到溶洞就采取直接投入黃土袋、水泥和片石等并同時補給泥漿的方法, 利用沖錘沖擊壓實黃土袋、水泥和片石等, 待水泥初凝過后, 重新沖擊把黃土、水泥和片石等擠入溶洞孔壁及其裂縫中, 這樣重新造壁成孔。除22# 樁因溶洞可能太大、泥漿流失嚴重造成地面塌陷外, 其余均一次性得到解決, 取得很好的效果, 得到業(yè)主等有關(guān)單位的肯定。2.2.4控制鋼筋籠主筋的保護層厚度。建筑樁基技術(shù)規(guī)范(JGJ94-2008) 規(guī)定, 水下灌注樁主筋保護層不小于5cm, 且設(shè)計一般要求為5cm。由于鋼筋籠

9、沉放在孔內(nèi), 其主筋保護層厚度較難控制。通常做法為在主筋上焊一個直徑16mm 的耳狀突起鋼筋, 但基坑開挖后, 會發(fā)現(xiàn)有的樁內(nèi)鋼筋籠不居中, 甚至少數(shù)樁的主筋可能嵌入孔壁中, 造成露筋, 原因在于耳環(huán)與孔壁接觸面很小, 耳環(huán)鋼筋容易嵌入孔壁泥土中, 不能起保證主筋位置正確。在上杭煙草大廈施工中, 監(jiān)理人員要求現(xiàn)場在加勁箍的部位用長約25cm 焊一耳環(huán)且在耳環(huán)外加焊一寬約5cm 長約8cm 的小扁鋼, 在基坑開挖后, 檢查筋籠基本能夠居中, 確保主筋保護層厚度。而在龍巖廣播電視中心主樓工程中, 事先預制直徑65mm 厚度為60mm 砂漿塊, 在中間處留一10mm 的小孔,下鋼筋籠時用8 鋼筋&#

10、160;    穿過10mm 小孔并焊在兩根主筋之間, 按每4.5mm 焊一組(3塊) 等邊三角形布置。這樣在下鋼筋籠時既起導向作用, 又能控制主筋保護層厚度, 不會因孔壁上的泥土下落而增厚孔底的沉渣而影響成樁的質(zhì)量。經(jīng)基坑開挖檢查復核, 均能滿足設(shè)計及有關(guān)規(guī)范要求。   2.2.5澆灌水下混凝土。灌注樁澆灌水下混凝土通常有兩種方法: 一種是用混凝土泵車, 將泵車導管深入孔底加壓混凝土。因泵車壓力較大不會堵管, 不易斷樁, 混凝土密實性好, 容易保證水下混凝土的質(zhì)量; 另一種方法是采用導管法澆灌現(xiàn)場自制的混凝土。由于第一種方法成本較大且在商品混凝土發(fā)展較

11、落后的地區(qū), 未能采用, 只有采用第二種方法。但第二種方法存在較多的弊端, 如混凝土下落靠自身密度與泥漿密度之差驅(qū)動混凝土由導管外四周向上浮動, 浮動力小, 容易堵管, 很難保證質(zhì)量, 若提升導管過快可能造成斷樁。因而現(xiàn)場監(jiān)理人員必須督促施工單位做好以下幾方面的工作, 確保成樁的質(zhì)量。第一、加強原材料進場驗收及復核工作, 粗骨料應采用質(zhì)地堅硬、粒徑在2040mm 之間并具有合理級配的碎石且含泥量不大于2%; 細骨料應選用質(zhì)地堅硬且含泥量不大于3%的中粗砂; 使用的水泥、外加劑等必須提供合格證書且具有復試報告。第二、混凝土澆灌前必須量測泥漿比重, 并嚴格控制在1.20 范圍以內(nèi)。第三、嚴格按混凝

12、土配合比報告單的配比實際調(diào)整投料。在混凝土第一盤攪拌時, 石子用量可以減少一半, 相對增加水泥用量, 以加強混凝土與孔底巖面的接觸。第四、根據(jù)孔徑、導管距孔底的間距和導管埋置深度等控制好第一斗混凝土澆灌量(初灌量) , 必須能保證導管端部能埋入混凝土面以下0.8m 以上?；炷翝补噙^程必須有專人測探導管埋深及管內(nèi)外混凝土面的高差。導管提升過程必須保證導管埋入混凝土的深度在26m 之間, 嚴禁導管提出混凝土面。第五、混凝土澆灌過程加強混凝土的坍落度和攪拌時間的監(jiān)控, 坍落度應控制在160220mm 之間, 保證混凝土有足夠的和易性。第六、澆灌水下混凝土必須連續(xù)進行, 不得中途停頓。在某大廈和某住

13、宅小區(qū)工程中, 嚴格按規(guī)范程序進行監(jiān)控, 取得較好的效益, 通過取芯法、超聲波透射法進行樁身完整性的檢測均為合格, 得到業(yè)主等有關(guān)單位的認可。2.2.6控制泥漿護壁沖孔灌注樁的樁頂超灌量。設(shè)計及施工規(guī)范均要求注意控制好最后一次灌入量。當鑿除樁頂浮漿層后, 應保證設(shè)計的樁頂標高及混凝土質(zhì)量。如果控制不好, 會有高有低, 必然會造成大量的材料和勞力的浪費, 因此合理有效地控制超灌量是十分有意義的。灌注水下混凝土, 第一斗混凝土沖出導管底口向孔底四周流動擴散, 與孔內(nèi)泥漿、沉渣相互摻合形成一定厚度的浮漿層。當導管有一定埋深時, 后續(xù)灌入的混凝土在已灌入混凝土的內(nèi)部流動, 第一斗混凝土始終處在最上層,

14、 最終在樁頂凝固成浮漿、沉渣的混雜層。混雜層及其下的低劣混凝土層強度低, 應該給予以鑿除。而混雜浮漿層的厚度應該取決于孔內(nèi)清渣程度, 澆灌混凝土前要求清孔必須徹底。清孔如果越徹底, 混雜浮漿層就會越薄。因此監(jiān)理人員必須嚴格按規(guī)范及操作規(guī)程進行監(jiān)控。混凝土澆灌時控制好第一斗混凝土澆灌量(初灌量) 及導管埋深等指標, 形成的樁身質(zhì)量必然好, 樁頂?shù)幕祀s浮漿層會很薄。實際施工中若樁頂較高即空孔較小時, 可以用毛竹或PVC 管等直接測定混凝土面標高, 應該說是比較直觀地控制最后一次灌入量。從上某大廈和某住宅小區(qū)工程證實, 用毛竹直接測定混凝土面標高來控制最后一次灌入量, 能收到較好的綜合效益。2.2.

15、7應用泥漿護壁沖孔灌注樁樁底后注漿技術(shù)。不管采用正循環(huán)還是反循環(huán)方式清孔, 樁底沉渣總會或多或少的存在, 會使樁的承載力受到影響。而應用樁底后注漿技術(shù)主要在于固化灌注樁的沉渣( 虛土) , 加固樁底樁側(cè)一定范圍的土體, 減少樁的變形, 在一定程度上提高樁的承載力。樁底后注漿是灌注樁施工的一種輔助方法。在成樁前將后注漿內(nèi)導管與鋼筋籠主筋用鐵絲綁牢安放在樁孔中, 灌注混凝土成樁。成樁后一定時間內(nèi)實施后注漿, 以注漿泵將配制好的水泥漿增壓輸入樁身內(nèi)導管, 通過劈裂作用注入樁底沉渣和周圍一定范圍的土體中。注漿壓力根據(jù)地層性質(zhì)和深度而定。后注漿施工過程中, 應對后注漿的各項工藝參數(shù)進行檢查, 同時做好試壓進漿量等施工記錄。注漿對樁底沉渣和樁側(cè)的泥皮起固化效應, 粗顆粒沉渣被水泥漿固化為中低強度的混凝土, 細顆粒沉渣或虛土被固化為網(wǎng)狀片石復合土體, 端阻力由此提高; 樁身泥皮因水泥漿的物理化學作用而固化, 側(cè)阻力由此提高。某住宅小區(qū)工程65 根樁均采用樁底后注漿處理, 根據(jù)3 根靜載試驗測試分析, 3 根樁單樁極限承力均滿足設(shè)計要求。樁底后注漿應該說具有操作簡單、可靠性好