沉管灌注桩的施工质量控制

边健全,张 玲

(1.沧州市规划设计研究院,河北 沧州 061001;2.青县建设局,河北 青县 062650)

1 工程概况

天津经济开发区某工程,其地质勘察资料显示工程所在区域为Ⅲ类场地,埋深在 11 m以上为典型的沿海软土(淤泥、淤泥质粘土)。其地质特性为软土层厚度大,力学性差(高压缩性),不能作为天然地基。工程的抗震设防烈度为 7度,故施工图设计要求采用沉管灌注桩。

该工程建筑面积4326.38 m2,采用单层大跨度门式刚架钢结构,地面为 250～300 mm厚整体钢筋砼结构。纵向①～⑩轴,共67.500 m;横向Ⓐ～Ⓔ轴共62.500 m。钢结构柱下为承台,每个承台下设置两根钢筋砼灌注桩(A型桩,桩径D=400 mm,共计190根,单桩竖向承载力标准值750 kN)。加气砼砌块围护墙下均设700 mm高钢筋砼地梁。钢筋砼地梁与地面每间隔 3700 mm设置一根钢筋砼灌注桩(B型桩,桩径 D=400 mm,共计 125根,单桩竖向承载力标准值 600 kN)。

2 工程试桩情况

A型桩桩长 19200 mm,在 A轴线上布置 10#,12#,13#三根,在D轴线上布置 61#一根;B型桩桩长13300 mm,在 D轴线上布置64#,67#两根。桩的砼强度均为 C25(普通砼加入“斯特尔”防腐剂),主筋为7 φ14,箍筋φ 8@200。桩身砼强度达到设计值后进行静载试验检测。除61#桩加载到525 kN就破坏外,其余试验桩均达到设计要求的标准值。建设单位组织勘察、设计、监理、施工单位对61#桩进行了分析,结合其进尺深度与地质剖面以及其它参考文献,一致认为：61#试验桩是在硬度不同的两层土的界面(约自然地坪以下 11.500 m)处发生了严重的缩径。

3 沉管灌注桩施工控制流程

沉管灌注桩施工控制流程大致分为检查开工条件、施工机械就位、沉管、上料(吊放钢筋笼)、拔管、成桩检测等 6个环节。

开工条件检查的内容包括熟悉地质勘察报告、试桩报告、桩基施工图,参加设计交底与图纸会审,审查工艺性试桩试验数据,审查砼配合比,检查桩孔定位放线,检查机械检定安全许可证,审查工程材料质量证明文件及复验报告,审查现场准备(临建、场地等)、技术交底、检查开工法定文件、上报开工报告、开工报告批复等情况。

机械就位就是将桩管对准桩位中心,埋设桩尖,检查桩管垂直度、桩机水平度。沉管中应检查控制沉管速度,特别要检查最后1 m的贯入度、孔底标高。上料前应吊放钢筋笼。钢筋笼在吊放前应进行检验,吊放中应检验垂直度及保护层厚度。然后连续浇筑砼(对砼的计量、塌落度、试块的制作进行检查)。拔管时应先振动5～10 s再开始拔管。拔管中应检查拔管提升速度,每提升0.5 m即停拔,振动5～10 s后再继续,如此反复直到拔出地面。砼超浇不少于500 mm。成桩检测包括砼试块送检、桩最终定位检测、桩基静载及动测检测、桩基交验等。

4 沉管灌注桩施工控制要点

在沉管灌注桩施工的控制中,要理清控制要点,严格控制手段,在每一阶段和每一个环节均按要求的目标值进行控制,从而使工程桩的施工达到预期效果。沉管灌注桩的施工控制要点见表 1。

表1 沉管灌注桩施工控制要点

5 施工桩长的控制

施工中采用桩端标高及最终贯入度双控的方法。根据设计要求,A型桩桩端应进入-15.580 m设计标高,B型桩应进入-9.680 m设计标高;并结合规范要求,以最后两个 2 min贯入度之和不大于 30 mm为标准进行双控。

现场施工进行过半时,在96#,98#,99#,100#,103#桩的沉管过程中桩端未进入-15.580 m设计标高。根据管下沉时振动的回声及单位时间桩管的贯入度判断桩管已进入粉土层。要穿透粉土层很困难,为此向设计和业主代表提出了对桩长进行动态控制的方案,即能打入的必须达到设计标高,不能打入的以最后两个2 min贯入度之和不大于30 mm为标准。按此方案,上述的96#,98#,99#,100#,103#桩,加上3#,17#,106#,136#共9根桩均未到达设计标高,特别是后4根桩的桩长比设计桩长小30%左右。在成桩检测时专门对上述 4根桩进行了静载试验,承载力完全达到设计要求,节约了工程成本。

[1]JGJ 94-2008,建筑桩基技术规范 [S].

[2]陈载赋,等.钢筋混凝土建筑结构与特种结构手册 [M].成都：四川科学技术出版社,1994.

[3]周友新,祁建祥.沉管灌注桩工程质量问题及防治对策 [J].建筑机械化,2001,(6)：35-37.