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工程桩按桩身材料分类
根据桩身材料可分为混凝土桩、钢桩和组合材料桩等。
1、混凝土桩
混凝土桩是目前应用最广泛的桩,具有制作方便,桩身强度高,耐腐蚀性能好,价格较低等优点。它可分为预制混凝土方桩、预应力混凝土空心管桩和灌注混凝土桩等。 a)预制混凝土方桩多为钢筋混凝土桩,断面尺寸一般为200mmx200mm一500rmnx500mm,单节长十余米,可根据需要将单节桩连接成所需桩长。 b)预应力混凝土空心管桩为工厂化预制生产,高压蒸汽养护,断面外径尺寸一般为350~600mm,壁厚80--lOOmm,单节长十余米,可根据需要将单节桩连接成所需桩长。 c)灌注混凝土桩是用桩机设备在施工现场就地成孔,在孔内放置钢筋笼,浇筑混凝土,桩深度和直径可根据受力的需要,由设计确定。
2、钢桩
由钢管桩和型钢桩组成。钢桩桩身材料强度高,桩身表面积大而截面积小,在沉桩时贯透能力强而挤土影响小,在饱和软粘土地区可减少对邻近建筑物的影响。型钢桩常见有工字形钢桩和H形钢桩。钢管桩由各种直径和壁厚的无缝钢管制成。由于钢桩价格昂贵,耐腐蚀性能差,应用受到一定的限制。
3、组合材料桩
组合材料桩是指一根桩由两种以上材料组成的桩。如钢管混凝土桩或上部为钢管下部为混凝土的桩。
静压管桩的质量监理要点
1、事前控制阶段
1)审核施工设备报验单时,要了解桩机压力表的换算、配重的重量及压力表是否经法定计量部门鉴定合格、有效期限是什么时候。 2)试打桩时,应注意压桩力和桩的配置的确定。
2、事中控制阶段
1)管桩材料的检验,每批管桩进场施工单位都必须及时报验,监理人员要检查管桩的质保书和合格证,必要时还要检查生产许可证(特别是生产许可证的有效期限)并根据合格证、质保书的有关参数对照现场管桩进行外观检查,符合规范要求的方可投入使用。 2)压桩时,监理人员应随时校核管桩的垂直度,(用两台经纬仪在相互垂直的方向观测控制);当采用焊接接桩时,应采用对称焊接,是四个焊工在对称的位置上焊接,至少也要有三个焊工,这样不但可以缩短压桩时间,又可以避免焊接引起的变形;每道焊缝都必须经过监理人员检查合格后,才能继续压桩,达到压桩力时,监理人员应见证压力表的读数。检查焊缝读取压桩力应做为停止点来控制。施工单位必须填写压桩记录,记录中应体现压桩力、桩长、桩顶标高、压桩时间等主要内容。 3)在压桩过程中若经常发现桩顶或桩身爆裂,有必要做取芯试验。例如:某工地桩基采用C80高强预应力管桩,但在压桩过程中经常发现桩顶和桩身爆裂,总监理工程师及时召开专题会议,会议决定做取芯试验,检验结果砼强度为C60,根据合同规定,生产厂家做了相应的赔偿。
针对先张法预应力混凝土管桩在我市工业与民用建筑上大量使用的现状,而工程项目管理人员对其技术性能和质量要求了解存在较多盲点,严重者甚至发生预应力管桩在桩基施工过程中管理方疏于管理,而依赖於专业桩基施工单位自我管理和纠正,给工程质量带来较大的隐患。质监站对本地区预应力管桩在工程施工过程中设定了质量控制点,加大了质量监督的力度,通过对参建各方的质量行为和工程桩的实体质量的检查,消除了较多质量控制不到位出现的质量问题,综合起来主要存在以下两个方面问题。
一、质量行为方面
1、设计图纸未说明基础环境、地质条件对管桩侵蚀的影响,尤其管桩接头部位防腐措施实现的技术要求。
2、设计单节管桩长度应合理避开桩尖接近硬持力层或桩尖处于硬持力层接桩,地质勘察报告对场地地质土层厚度变化不可能十分准确描述清楚,若沉桩发生异常情况,尤其是管桩遇到压不下时,设计图纸应明确处理方法,若随意加大压桩力,致使桩身破坏。
3、设计图纸应综合工程地质情况、上部结构特点、荷载大小及性质、施工条件等因素,确定管桩型号后,同时应明确沉桩设备或建议使用压桩机械设备型号和压桩方式。一般由施工单位自行确定不利于管桩的质量控制。
4、预应力混凝土 管桩专业施工单位现场质量保证体系不够健全,过程质量控制缺专人上岗管理,施工组织设计或施工方案管桩质量预控措施针对工程特点不强、指导施工深度不足。如复杂地质条件下的专项施工技术措施,工程桩接头焊接质量,抗拨桩接头质量及探伤检测,接头防腐处理的方法。
5、监理单位现场监理人员未经专业培训,关于管桩接头焊接和防腐,抗拨桩的连接质量,以及预应力混凝土管桩施工技术了解不多,施工单位报批的管桩施工方案审批流于形式。专业监理工程师编制的监理实施细则就管桩施工质量的预控措施、质量控制点的设定和要求不够明确,以及指导监理人员对现场的微观监督工作针对性不强。
二、实体质量方面
1、预应力混凝土管桩进场质量验收,规范、标准明确管桩的几何尺寸、外观质量和提供质量文件的要求,但管桩混凝土强度必须达到设计强度后方可沉桩,现场检查混凝土强度依据质量文件查验,而施工、监理人员未制定管桩实体强度抽样查验的方法,实际沉桩时混凝土实体强度不确定将带来桩身开裂压碎的质量问题。
2、预应力混凝土管桩采用静压沉桩施工时,垂直度偏差值是一个重要的质量控制点,桩身垂直度偏差过大直接影响单桩承载力。沉桩前每个桩位都经过施工单位放线定位和复核,也经过监理工程师对桩位的复核。沉桩时,管桩垂直度控制采用顶压式设备施工可设置两台约成90°方向的经纬仪,测量导杆和桩的垂直度来实现调整和控制;采用抱压式沉桩设备通过自动安平仪能较好地控制管桩垂直度。但基础开挖后仍有一小部分管桩出现倾斜,或在工程桩验收时发现少量桩位偏差值超出允许偏差值的数倍,这反映出桩位定位和复核,以及垂直度控制环节均存在管理不到,造成管桩倾斜和偏位的质量问题。
3、预应力混凝土管桩接桩主要存在对接定位偏差和焊缝质量的问题。03SG409标准要求接桩时上下节桩段应保持对直,错位偏差不宜大于2mm。江苏省苏G03-2002标准图集规定接桩时,上下桩节必须接直焊牢,上下桩节的中心线偏差不得大于5mm。接桩偏差控制标准不统一,现场施工、监理人员对此又未重视并重点监控,错位偏差超偏得不到及时纠偏。接头焊接应先清理焊道,采用手工焊接或二氧化碳保护焊,《预应力混凝土管桩》03SG409规定在坡口周围上对称点焊4点~6点,分层对称施焊,焊接层数宜分三层,内层焊渣必须清理干净后方可施焊外一层,焊缝应饱满、连续,且根部必须焊透。省《先张法预应力混凝土管桩》苏G03-2002规定接头焊接时应采取措施,减少焊接变形;沿接口周围宜对称焊六点固定,分层施焊,每层间的焊渣必须清除干净方能再焊下一层,坡口槽的电焊必须满焊,电焊厚度宜高出坡口1mm,焊缝必须每层检查,焊缝质量应满足二级焊缝的要求。施工、监理人员对接桩焊缝未进行全过程检查,常常是对焊缝的表面质量检查,忽略了对每层焊缝质量的检查,尤其是根部焊透的检查。接桩焊接质量的检测检查,《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002第5.2.3条规定重要工程应对电焊接桩的接头做10%的探伤检查。03SG409在焊缝检测上未明确规定。省苏G03-2002规定电焊接桩焊缝质量应达到二级焊缝的要求,其接头的焊缝探伤比例不小于20%。目前管桩施工中均没有对接桩的焊缝质量做探伤检查,施工单位的技术方案和监理细则都未细化对焊缝质量控制措施和检查要求,实体焊缝质量存在不确定性。
4、接桩间歇时间,标准中均明确焊接接头应在自然冷却后才继续沉桩,冷却时间不宜少于8min,实际情况对时间的控制不严格,能快则快的做法时常发生,严重影响焊缝质量。