#6干煤棚人工挖孔桩施工管理

1 工程概况

1.1 地质特征

梅县发电厂位于梅州市西郊, 原地形地貌属梅江一级阶地向低山丘陵区过渡地段。根据广东电力设计研究院2003年08月出版的《梅县电厂2×135MW以大代小技改工程施工图设计阶段岩土工程勘察报告》可以知道, 工程场址地层主要为人工填土、粘土、全风化泥质粉砂岩、强风化全风化泥质粉砂岩、中风化泥质粉砂岩。

1.2 水文地质条件

场地地下水类型属潜水型, 主要赋存于第四系土层中的孔隙和风化基岩的裂隙中, 含水地层为弱透水层, 地下水相对贫乏, 但在填土层的下部, 地下水相对丰富, 透水性较强。地下水的主要补给来源为大气降水, 往低洼处排泄。地下水埋深0.0~7.00m, 主要随地形起伏而变化。

1.3 基础方案

根据广东宏图建筑设计有限公司的设计图纸, #6干煤棚基础采用人工挖孔桩, 桩径为1.2m。以中风化泥质粉砂岩为基础持力层, 中风化泥质粉砂岩承载力特征值fak=1400kpa。

2 人工挖孔桩的施工

人工挖孔桩具有可直接观察地层情况、孔底容易清除干净、设备简单、噪声小、场区各桩可同时施工、桩径大、适应性强、比较经济等优点。

2.1 施工前期工作

(1) 根据施工图纸、水文、地质资料和架空管线、地下设施情况, 制定具体的方案, 迁移了相关设施。

(2) 预估开挖对周围建筑物的影响, 并定期对周围建筑物进行观测。

(3) 会同相关单位进行图纸会审, 并将会审记录作为施工依据并入工程档案。

(4) 施工所需要的各种临时设施已到位, 施工场地已“三通一平”, 有完善的交通条件, 可以保证余泥外运;有完善的排水系统, 能满足施工的需要。

(5) 已经按照基础平面图放线, 设置了桩位轴线、桩定位点、高程水准点, ±0.000沿用#4、#5干煤棚的高程。

(6) 桩位布置图已经相关单位确认, 可以按照放线桩位施工。

(7) 签订了《安全协议》, 并要求相关单位严格按照电力工程相关要求进行安全教育、使安全教育落实到个人。

2.2 施工流程

前期准备工作→按施工图放线、定桩位→挖第一节桩孔→浇筑护壁→高程和桩位十字轴线标定→安装吊土设备、通风设施→挖第二节桩孔→校核垂直度、吊中线复核孔径→拆模→支模、浇筑混凝土护壁→遇水安装抽水设备→重复挖孔、校核垂直度、吊中线复核孔径、拆模、支模、浇筑混凝土护壁, 循环施工直至设计深度→对持力层检查→对桩进行全面检查验收→孔底清洗、排水→吊放钢筋笼就位→浇筑桩身前清除淤泥、排水→浇灌桩身混凝土。

2.3 施工方法

2.3.1 成孔

(1) 根据工期、轴距比较大、现场作业空间大等实际情况, 分两次开挖, 次采用全面开挖的施工方法。

(2) 施工次序从上至下、先中间后四周。在井口安装手动提升支架, 弃土装入吊桶, 吊出井。遇到原有路面、基础、岩石等采用风镐破碎。

(3) 按设计的孔径加两倍护壁厚度控制截面, 根据土质情况, 每节高度约为1m, 及时浇筑护壁。

(4) 地下水不大时, 直接装入吊桶内, 随弃土吊出井。地下水大时, 在井底挖集水井, 用水泵排水。

(5) 逐层开挖至设计深度, 检查岩质情况。经检查, 桩端持力层全部达到设计要求岩质, 且全部桩的入岩深度超过设计的0.8m, 最深的达到了4.3m。

2.3.2 护壁施工

(1) 护壁的混凝土强度为C20, 加筋等级为Ⅰ级。

(2) 第一节挖深为1m, 在人工填土层浇钢筋混凝土护筒。在靠近#4干煤棚处的4根桩, 分布在道路两侧, 考虑到运煤车对护壁的影响, 要求混凝土等级为C25, 钢筋加密。且作好观测, 确认护壁没有裂纹、内倾等破坏情况下, 才允许继续施工。

(3) 护壁的高度高出地面20cm, 以保证泥土、石块、雨水等掉入井内。

(4) 在含水层, 护壁设置泻水孔。

2.3.3 钢筋的加工和吊装

(1) 纵向钢筋采用Ⅱ级钢筋, 纵向钢筋接长采用焊接, 焊接长度大于等于10d, d为钢筋直径。

(2) 横向加劲箍和螺旋箍采用Ⅰ、Ⅱ级钢筋, 钢筋接合处、纵横钢筋接合处焊牢。

(3) 先在加工场制作钢筋圆环, 然后在现场将主筋焊接在圆环上, 形成钢筋笼骨架。然后装箍筋, 加密箍筋, 吊环。主筋接合处按要求错开。

(4) 考虑到场地较开阔实际情况, 钢筋制作完成后, 用钢索系住钢筋笼L和L处, 用铲车将钢筋笼转运至井口。然后, 用吊车起吊。将钢筋笼吊至井口上方, 直立扶稳后缓慢落入孔内。快到吊索所在位置时, 用木方架住钢筋笼, 卸掉钢索。抽出木方, 继续吊装, 直至完成。

2.3.4 桩身混凝土的浇筑

钢筋笼安装就位后, 及时清理孔底浮土和积水, 浇筑封底混凝土, 且厚度大于等于入岩深度+200mm。浇筑封底混凝土时, 因渗水较大, 采用水下混凝土施工方法。桩身混凝土采用提高标号的方法, 在厂外侧的搅拌站搅拌, 用拖拉机转运。采用吊车吊混凝土, 串筒施工。出料口离混凝土面约1m。采用连续浇灌、分层振捣的办法, 每层的浇灌高度约0.6m, 用插入式振捣棒振捣密实, 直至桩顶。并在混凝土初凝前抹平压实。浇筑过程中, 及时排除积水。

3 质量控制

3.1 质量要求

(1) 材料和设备应符合相关规范的要求, 并经检验合格。

(2) 严格控制标高, 并符合施工要求和相关规范。

(3) 桩位放线必须符合设计要求, 桩中心位置容许误差为±50mm。

(4) 桩身直径容许误差为+1 0 0 m m, -4 0 m m。

(5) 严格控制桩的垂直度, 容许误差为0.5%。

(6) 持力层必须符合设计要求并经检验合格。

(7) 钢筋加工必须符合设计要求, 并符合相关规范。

(8) 混凝土的强度必须符合设计要求和施工规范。

3.2 控制重点

(1) 原材料、设备、人员的控制。

水泥:采用塔牌4 2 5号普通硅酸盐水泥。

砂:采用本地产优质中砂。

石子:采用本地梅南产粒径不大于40mm的优质碎石。

水:采用自来水。

钢筋:采用正规厂家生产的钢筋, 并经检验合格, 有相关质量证明。

设备:在开工前已经进场, 并且齐全。经检验, 符合施工要求。

人员:为专业的挖桩队, 并经安全教育、技术交底, 具有丰富的经验。

(2) 测量控制。

严格按照施工图放线, 根据三期工程确定的测量基准点和测量基线放样定位, 经确认, 准确确定桩的中心位置, 并测出高程。在地面设立十字控制网, 安装提升设备时, 使吊桶的钢丝绳的中心与孔中心一致, 作粗略控制中心用。当第一节护壁施工完成后, 在护壁上标定桩的控制轴线和高程控制点, 每节采用十字线对中, 吊线锤为中心控制, 用杆尺找圆周。用高程控制点测孔深, 从而保证桩位、孔深、截面尺寸。

(3) 成孔质量。

严格控制垂直度, 每施工完三节护壁就要复核垂直度和中心位置。桩终孔保证设计桩长和足够入岩深度。桩的持力层全部符合设计要求, 31根桩的孔深为9.3m~18.8m, 入岩深度全部达到设计要求。认真检查桩身半径, 要求施工单位对孔壁进行修整, 保证桩身的截面尺寸。

(4) 护壁质量控制。

采用钢筋混凝土护壁, 每节高度以100cm, 厚度严格按照设计要求尺寸施工, 混凝土等级与桩一致。在施工中要保证钢筋的数量, 在道路两侧的护壁采用加插钢筋, 提高混凝土标号的方法, 保证护壁不变形、不坍塌。严格控制上下节的搭接长度。在渗水区, 预留排水口, 减少水对护壁的影响。加强检查, 发现护壁变形等情况及时处理。

(5) 桩身的质量控制。

1) 及时对桩孔进行验收, 孔壁要求干净。孔底沉渣要清除干净, 积水要排除。

2) 钢筋笼制安质量控制。

(1) 钢筋采用正规厂家的产品, 有详细的质保单、检验报告。并按照规范要求作相关实验, 检验合格后才能使用。不合格的材料禁止用于工程中。要求钢筋采用同一厂家的产品, 生锈严重的钢筋不得用于工程。

(2) 电焊工要有上岗证, 并有非常丰富的施工经验。焊条符合施工要求。

(3) 钢筋笼制作严格按设计图纸加工, 保证钢筋的间距符合规范要求, 箍筋与主筋之间全部采用焊接, 保证钢筋笼的质量。制作完成后, 尽快安装, 避免钢筋大面积生锈。

(4) 钢筋笼的外围绑预制的水泥沙浆块, 每隔2m, 布置4块, 并均匀分布在圆周上, 严格保证保护层厚度。

(5) 钢筋笼就位时, 严格控制起吊受力, 尽量避免钢筋笼的变型。

(6) 钢筋笼安装后, 及时进行验收, 并浇注封底混凝土, 避免持力层长时间在水中浸泡。

3) 混凝土质量控制。

(1) 浇注混凝土前, 对孔底、孔壁进行检查, 堵塞护壁上的流水。混凝土由施工单位设在厂外的搅拌站搅拌, 用拖拉机转运。考虑到现场情况和施工经验, 混凝土提高一个等级。并严格按照设计要求和相关规范进行搅拌, 严格控制水灰比, 塌落度控制在80~100。同时按照规范要求, 按照浇注方量取样做混凝土试件。

(2) 在浇注过程中, 加强监控。发现问题及时要求暂停施工, 整改合格后才能施工。混凝土浇灌要连续, 采用串筒施工, 出料口离混凝土面距离控制在1.5m左右。分层浇注, 每层高约6 0 0 m m, 用插入式振捣棒振捣, 保证混凝土的密实性。及时排除混凝土面的积水, 防止混凝土发生离析, 影响桩身质量。

(3) 在混凝土初凝前, 对桩顶进行抹平压实, 防止出现塑性收缩裂纹和环向干缩裂纹。

(4) 成桩后及时进行养护, 桩基采用浸水养护。并凿除表面浮浆层。

4) 桩养护完成后, 再次在桩上标定高程。

(6) 桩身质量检测控制。

1) 砼试块强度质量检验结果必须满足设计的等级要求。

2) 做好桩的施工记录, 按规定留取混凝土实验块, 做出试压结果, 整理成册, 提交档案室保存。

3) 桩按照设计和规范要求确定检测方法, 采用小应变检测桩身砼的质量情况。

4) 检测结论。

根据梅州市建设工程质量安全监督检测站出具的检测报告, 31根桩中, Ⅰ类桩有20根, 占所测桩数的64.5%;Ⅱ类桩11根, 占所测桩数的35.5%。

5) 存在问题。

(1) 4根桩桩身有轻微缺陷, 且全部靠近桩端。可能缺陷形式有离析、缩径、夹泥、裂缝、接缝等。

(2) 有7根桩桩身完整, 但桩端嵌岩效果差。

6) 原因分析。

出现轻微缺陷的可能原因如下。

(1) 出料口离混凝土面太远或混凝土的塌落度未控制好, 造成混凝土离析。

(2) 桩径未达到设计要求。

(3) 未充分振捣, 造成混凝土不够密实、出现空洞。

(4) 浇筑混凝土时间过长, 产生施工缝等情况。

(5) 施工过程中, 护壁渗水未堵塞好, 出现漏水。

出现桩端嵌岩效果差如下。

(1) 桩端有虚土, 未清除干净。

(2) 持力层在水中浸泡时间过长, 造成岩层软化。

(3) 浇注封底混凝土时未清除积水或地下水过大, 使骨料与水泥产生离析, 影响桩端质量。

(4) 出料口离混凝土面太高, 造成骨料分离, 形成分层, 桩端承载力低。

(5) 积水过高, 未采用水下浇注封底混凝土的方法。

(6) 施工过程中, 护壁渗水未处理好, 直接影响封底混凝土的质量。

7) 解决方案。

会同相关单位, 现场办公, 通过计算和试验, 确定31根桩符合设计要求, 可以继续进行施工。

4 安全措施

(1) 与施工单位签定《安全协议》, 交纳安全保证金。督促施工单位做好安全教育工作, 提供安全考试合格证明。加强现场的安全管理, 发现问题及时提出整改, 暂时停工, 整改完成合格后才准复工。

(2) 执行《地基与基础工程施工及验收规范》GB50202-2002有关规定。

(3) 执行广东省建设厅粤建管字 (2003) 49号文件通知有关规定。

5 结语

通过完善的施工方案, 合理的安排, 严格的质量监控, 完善的安全措施。在整个施工过程中未发生安全事故, 施工时间控制在方案规定的时间里。#6干煤棚31根桩全部合格。

摘要：严格控制人工挖孔桩施工的各个工序, 加强质量控制, 有针对性地监控、解决容易出现的问题, 保证成桩质量。

关键词：人工挖孔桩,质量控制,成桩质量

参考文献

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