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泥漿護(hù)壁沖孔灌注樁工程監(jiān)理初探論文
【摘要】闡述泥漿護(hù)壁沖孔灌注樁工程的特點(diǎn)及其施工監(jiān)理的關(guān)鍵， 并結(jié)合工程實(shí)例提出在其施工中應(yīng)抓好持力層確認(rèn)、沉渣檢查、巖溶地層處理、主筋保護(hù)層、混凝土澆灌、樁頂超灌量、樁底后注漿等七個(gè)方面質(zhì)量控制的監(jiān)理工作。
【關(guān)鍵詞】泥漿護(hù)壁沖孔灌注樁;質(zhì)量控制;施工監(jiān)理
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展， 建筑越來越成為城市一道靚麗的風(fēng)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(hù)壁沖孔灌注樁施工工藝相當(dāng)成熟， 被廣泛采用。
1. 泥漿護(hù)壁沖孔灌注樁的施工特點(diǎn)
1.1相對(duì)獨(dú)立性。泥漿護(hù)壁沖孔灌注樁施工應(yīng)該說具有其相對(duì)的獨(dú)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(huì)分工越來越細(xì)， 泥漿護(hù)壁沖孔灌注樁的施工更顯現(xiàn)出其專業(yè)性， 一般會(huì)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(biāo)準(zhǔn)高。泥漿護(hù)壁沖孔灌注樁的施工因其自身特點(diǎn)造成工期一般較短。為保證上部結(jié)構(gòu)的安全， 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)高， 必須集中大量人、財(cái)、物力和樁機(jī)等施工機(jī)械， 必須加強(qiáng)施工組織管理。
1.3施工工藝多且復(fù)雜。泥漿護(hù)壁沖孔灌注樁的施工工藝主要包括成孔及清孔、泥漿護(hù)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(jìn)行， 無法直接進(jìn)行觀察， 各工序復(fù)雜、連續(xù)緊湊且持續(xù)時(shí)間較長。
1.4耗工多、造價(jià)高。據(jù)統(tǒng)計(jì)資料， 樁基礎(chǔ)一般占工程總造價(jià)的20～30%。泥漿護(hù)壁沖孔灌注樁雖然采用沖擊樁機(jī)成孔， 但工人的勞動(dòng)強(qiáng)度還很大， 耗工還很多。
2. 做好泥漿護(hù)壁沖孔灌注樁工程施工監(jiān)理的關(guān)鍵
2.1加強(qiáng)組織協(xié)調(diào)工作。項(xiàng)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(huì)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(duì)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(huì)議及往后的工地監(jiān)理例會(huì)， 協(xié)調(diào)解決工程存在的問題和溝通上存在的差異。同時(shí)加強(qiáng)與施工單位的項(xiàng)目經(jīng)理和技術(shù)負(fù)責(zé)人等管理人員的溝通， 使其理解監(jiān)理工作的特點(diǎn)， 做好事前控制、預(yù)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(gè)環(huán)節(jié)。結(jié)合工程實(shí)例， 提出在泥漿護(hù)壁沖孔灌注樁工程施工監(jiān)理過程中應(yīng)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。某食品大廈和廣播電視中心主樓工程樁基設(shè)計(jì)均為端承樁， 且設(shè)計(jì)圖規(guī)定樁基樁端持力層為微風(fēng)化巖層，并要求入微風(fēng)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(biāo)準(zhǔn)， 又沒有一套科學(xué)的鑒定方法， 很難統(tǒng)一觀點(diǎn)。經(jīng)建設(shè)、監(jiān)理、施工等有關(guān)單位協(xié)商， 提出一個(gè)較為理想的辦法: 即由專業(yè)地質(zhì)勘察人員做持力巖層及入巖深度的鑒定。在某食品大廈樁基工程116 根樁和廣播電視中心主樓樁基工程65 根樁施工監(jiān)理中， 每根樁的入巖面確定、終孔驗(yàn)收均由專業(yè)地質(zhì)勘察人員參加確認(rèn)，監(jiān)理人員積極配合專業(yè)地質(zhì)人員進(jìn)行入巖面確定及終孔驗(yàn)收工作， 督促施工單位做好巖樣的保護(hù)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(jī)沖擊錘沖孔進(jìn)尺速度、沖擊錘取樣筒內(nèi)渣樣及護(hù)筒出漿口的渣樣來分析判斷， 即檢查沖孔進(jìn)尺速度快慢的同時(shí)， 對(duì)沖擊錘取樣筒內(nèi)渣樣及護(hù)筒出漿口的渣樣作認(rèn)真觀察分析。已進(jìn)入微風(fēng)化巖層的渣樣新鮮、邊角較尖銳。
2.2.2掌握沉渣檢查的時(shí)間《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50202-2002) 和《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》( JGJ-1994) 中均未明確規(guī)定檢查測(cè)定沉渣的具體時(shí)間。下鋼筋籠要移動(dòng)樁機(jī)， 下完鋼筋籠后再換漿清渣， 樁機(jī)需要重新對(duì)位。而通常采用導(dǎo)管法澆灌水下混凝土， 則下鋼筋籠、導(dǎo)管需要一定的時(shí)間。在某食品大廈和廣播電視中心主樓工程中， 當(dāng)樁孔孔深為20～30m 時(shí)下鋼筋籠、導(dǎo)管的時(shí)間需要3～4h， 當(dāng)樁孔孔深為60～70m 時(shí)下鋼筋籠、導(dǎo)管的時(shí)間多達(dá)8～9h， 此時(shí)泥漿泵循環(huán)作用早已停止工作， 必然會(huì)造成泥漿沉淀等。設(shè)計(jì)等單位普遍認(rèn)為測(cè)定沉渣應(yīng)在下鋼筋籠后， 測(cè)定后立即澆灌混凝土， 以免造成二次沉淀。而在某食品大廈和廣播電視中心主樓工程樁基施工監(jiān)理中， 監(jiān)理人員將設(shè)計(jì)要求的沉渣厚度10cm 分解為兩個(gè)檢查標(biāo)準(zhǔn): 第一、下鋼筋籠前第一次清孔，而第一次清孔是否徹底對(duì)成樁的質(zhì)量有很大影響。清孔完畢后進(jìn)行第一次檢查， 沉渣厚度小于5cm 即認(rèn)為合格， 可以下鋼筋籠; 第二、安放完鋼筋籠和導(dǎo)管， 利用導(dǎo)管進(jìn)行第二次清孔再檢查一次， 總沉渣厚度不大于10cm， 即可驗(yàn)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(fù)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(hù)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(shí)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(jì)效益。廣播電視中心主樓工程樁基共有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(zhǔn)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(shí)補(bǔ)給泥漿的方法， 利用沖錘沖擊壓實(shí)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(yán)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(hù)層厚度�！督ㄖ䴓痘夹g(shù)規(guī)范》( JGJ-1994) 規(guī)定， 水下灌注樁主筋保護(hù)層不小于5cm， 且設(shè)計(jì)一般要求為5cm。由于鋼筋籠沉放在孔內(nèi)， 其主筋保護(hù)層厚度較難控制。通常做法為在主筋上焊一個(gè)直徑16mm 的耳狀突起鋼筋，但基坑開挖后， 會(huì)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(hù)層厚度。而在龍巖廣播電視中心主樓工程中， 事先預(yù)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(shí)用8 鋼筋穿過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(shí)既起導(dǎo)向作用， 又能控制主筋保護(hù)層厚度， 不會(huì)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(fù)核， 均能滿足設(shè)計(jì)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(dǎo)管深入孔底加壓混凝土。因泵車壓力較大不會(huì)堵管， 不易斷樁， 混凝土密實(shí)性好， 容易保證水下混凝土的質(zhì)量; 另一種方法是采用導(dǎo)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(dòng)混凝土由導(dǎo)管外四周向上浮動(dòng)， 浮動(dòng)力小， 容易堵管， 很難保證質(zhì)量， 若提升導(dǎo)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(qiáng)原材料進(jìn)場驗(yàn)收及復(fù)核工作， 粗骨料應(yīng)采用質(zhì)地堅(jiān)硬、粒徑在20～40mm 之間并具有合理級(jí)配的碎石且含泥量不大于2%; 細(xì)骨料應(yīng)選用質(zhì)地堅(jiān)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(fù)試報(bào)告。第二、混凝土澆灌前必須量測(cè)泥漿比重， 并嚴(yán)格控制在1.20 范圍以內(nèi)。第三、嚴(yán)格按混凝土配合比報(bào)告單的配比實(shí)際調(diào)整投料。在混凝土第一盤攪拌時(shí)， 石子用量可以減少一半， 相對(duì)增加水泥用量， 以加強(qiáng)混凝土與孔底巖面的接觸。第四、根據(jù)孔徑、導(dǎo)管距孔底的間距和導(dǎo)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(dǎo)管端部能埋入混凝土面以下0.8m 以上。混凝土澆灌過程必須有專人測(cè)探導(dǎo)管埋深及管內(nèi)外混凝土面的高差。導(dǎo)管提升過程必須保證導(dǎo)管埋入混凝土的深度在2～6m 之間， 嚴(yán)禁導(dǎo)管提出混凝土面。第五、混凝土澆灌過程加強(qiáng)混凝土的坍落度和攪拌時(shí)間的監(jiān)控， 坍落度應(yīng)控制在160～220mm 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(jìn)行， 不得中途停頓。在某食品大廈和廣播電視中心主樓工程中， 嚴(yán)格按規(guī)范程序進(jìn)行監(jiān)控， 取得較好的效益， 通過取芯法、超聲波透射法進(jìn)行樁身完整性的檢測(cè)均為合格， 得到業(yè)主等有關(guān)單位的認(rèn)可。
2.2.6控制泥漿護(hù)壁沖孔灌注樁的樁頂超灌量。設(shè)計(jì)及施工規(guī)范均要求注意控制好最后一次灌入量。當(dāng)鑿除樁頂浮漿層后， 應(yīng)保證設(shè)計(jì)的樁頂標(biāo)高及混凝土質(zhì)量。如果控制不好， 會(huì)有高有低， 必然會(huì)造成大量的材料和勞力的浪費(fèi)， 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(dǎo)管底口向孔底四周流動(dòng)擴(kuò)散， 與孔內(nèi)泥漿、沉渣相互摻合形成一定厚度的浮漿層。當(dāng)導(dǎo)管有一定埋深時(shí)， 后續(xù)灌入的混凝土在已灌入混凝土的內(nèi)部流動(dòng)， 第一斗混凝土始終處在最上層， 最終在樁頂凝固成浮漿、沉渣的混雜層�；祀s層及其下的低劣混凝土層強(qiáng)度低， 應(yīng)該給予以鑿除。而混雜浮漿層的厚度應(yīng)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(huì)越薄。因此監(jiān)理人員必須嚴(yán)格按規(guī)范及操作規(guī)程進(jìn)行監(jiān)控�；炷翝补鄷r(shí)控制好第一斗混凝土澆灌量( 初灌量) 及導(dǎo)管埋深等指標(biāo)， 形成的樁身質(zhì)量必然好， 樁頂?shù)幕祀s浮漿層會(huì)很薄。實(shí)際施工中若樁頂較高即空孔較小時(shí)， 可以用毛竹或PVC 管等直接測(cè)定混凝土面標(biāo)高， 應(yīng)該說是比較直觀地控制最后一次灌入量。從上某食品大廈和廣播電視中心主樓工程證實(shí)， 用毛竹直接測(cè)定混凝土面標(biāo)高來控制最后一次灌入量， 能收到較好的綜合效益。
2.2.7應(yīng)用泥漿護(hù)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(huì)或多或少的存在， 會(huì)使樁的承載力受到影響。而應(yīng)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(dǎo)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(shí)間內(nèi)實(shí)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(dǎo)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(yīng)對(duì)后注漿的各項(xiàng)工藝參數(shù)進(jìn)行檢查， 同時(shí)做好試壓進(jìn)漿量等施工記錄。注漿對(duì)樁底沉渣和樁側(cè)的泥皮起固化效應(yīng)， 粗顆粒沉渣被水泥漿固化為中低強(qiáng)度的混凝土， 細(xì)顆粒沉渣或虛土被固化為網(wǎng)狀片石復(fù)合土體， 端阻力由此提高; 樁身泥皮因水泥漿的物理化學(xué)作用而固化， 側(cè)阻力由此提高。廣播電視中心主樓工程65 根樁均采用樁底后注漿處理， 根據(jù)3 根靜載試驗(yàn)測(cè)試分析， 3 根樁單樁極限承力均滿足設(shè)計(jì)要求。樁底后注漿應(yīng)該說具有操作簡單、可靠性好、附加費(fèi)用低、承載力增幅大等優(yōu)點(diǎn)， 在樁基設(shè)計(jì)與施工中具有較好的推廣和實(shí)用價(jià)值。建議在今后的樁基設(shè)計(jì)與施工中利用內(nèi)導(dǎo)管， 進(jìn)行超聲波透射法檢測(cè)樁身完整性， 注漿后取代等強(qiáng)度截面鋼筋， 一管三用， 提高其經(jīng)濟(jì)社會(huì)綜合效益。
3. 結(jié)束語
樁基檢測(cè)是一種手段， 要保證沖孔灌注樁的質(zhì)量， 關(guān)鍵在于人， 必須以人為本。人是管理的主體， 人的素質(zhì)高低， 質(zhì)量意識(shí)的強(qiáng)弱對(duì)保證工程質(zhì)量起決定性作用。監(jiān)理人員應(yīng)加強(qiáng)做好事前控制等工作， 現(xiàn)場施工管理人員要求預(yù)防為主，對(duì)樁基各個(gè)施工環(huán)節(jié)充分重視并精心組織施工。
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