浅谈预应力管桩基础详细勘察前后应注意的若干问题

来源 :城市建设理论研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qwert730202
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  摘要:分析总结针对拟采用预应力管桩基础的场地详细勘察,从勘察之前的准备工作开始,经过勘察野外施工和室内资料编制工作,至管桩基础施工结束,整个过程勘察应注意的一些问题,促进勘察为管桩基础设计和施工提供更好的服务。
  关键词:预应力管桩勘察注意问题
  1.前言
  
   近年来,随着科学技术的不断提高,预应力管桩作为一种新的桩型,具有单桩承载力高、单价低、现场施工文明、无污染、桩身质量可靠、使用方便、施工进度快等诸多优点,在广大地区得到飞速发展,受到很多业主的青睐和使用,对管桩设计和施工质量要求越来越高。而工程勘察是工程建设的一项基础性工作, 是工程设计、施工的依据, 其质量的优劣,对工程建设的质量、安全、工期和成本起着重要作用。一些业主对勘察工作不重视,认为勘察就是随便钻几个孔提供资料办手续用而已,桩基设计施工忽视勘察的作用,结果造成管桩施工时桩长无法控制,经常截桩,浪费严重,还有的桩遇硬夹层误认为已达持力层,造成静载检测不合格,以及一些因地质条件复杂而使管桩出现断桩、斜桩、浮桩等现象,若处理不当会给工程安全留下隐患。因此,重视场地的详细勘察,把握重点环节,强调事先指导、过程控制、事后总结,不断提高岩土工程师的专业技术水平,保证勘察质量,使勘察方面的工作在管桩基础工程领域发挥更重要的作用,更好地服务建筑工程建设。
  
  2.勘察开始之前应重视的问题
  
   2.1收集相关资料
   收集资料的工作十分重要,不可忽视,主要是收集场地周边的勘察资料和场地的原始地形地貌资料。参考周边的勘察资料,可初步了解周边地段地层结构和桩端持力层分布情况。收集当地原有地形、地貌资料,必要时向附近居民访问,作用很大。拟建场地原来可能高低不平,坑坑洼洼,但在准备勘察前一般已回填整平,如果没有原始的地形地貌资料,很难看出回填前的原始状态,勘探时可能出现相邻两个勘探点刚好都在地质条件比较好的地段,但该两点中间实际存在一个深冲沟或池塘,由于没有布勘探点而未被发现,在作剖面图时以点带面认定该两点之间的地质条件都是好的,造成误判,给工程造成隐患。因此认真收集当地原有地形地貌资料,充分了解场地回填之前的原始状态,可使勘探工作量布置更有针对性,为准确反映场地地质条件奠定基础。
  
   2.2实地查看现场环境条件
   预应力管桩的设计施工除了看地质条件外,也要考虑场地周边的环境条件。有些场地如果采用管桩,参考临近地质资料初步判断可能要采用锤击式的,但如果场地位于市区,周边房屋很多,那就要慎重考虑了,因为锤击式管桩施工时会产生很大的振动,对周边建筑物影响很大,一般不允许在市区采用,这就可能需要变更桩型或采用其他基础型式。因此,勘察正式施工之前实地查看现场环境条件,参考临近地质资料初步判断管桩的施工可行性,及时向业主和设计单位反映情况,提出建议,供业主和设计考虑,以便勘探正式施工时根据实际情况及时调整工作量,确保勘察成果满足设计要求。
  
   2.3勘察纲要编制
   编写勘察纲要是勘察工作中一件很重要的事情,是事前的组织计划,起着重要的指导作用,对勘察工作的顺利与否和勘察质量的好坏有重要影响。但现在很多勘察单位对此并没有足够的重视,正式施工前很少编写勘察纲要,施工时无章可循,工作带有很大的盲目性,该做的没做,结果使勘察工作量不符合规范的要求,有时甚至造成需要返工,影响质量和工期。针对预应力管桩的特点,对拟采用管桩基础的场地,其勘察纲要的内容应注意以下几个要点:1、勘探点布置时,间距尽量取规范规定的小值,必要时加密勘探点;2、正确选择原位测试手段;3、深度控制原则,有多个持力层选择时按最长桩方案确定;4、制定取水、土样作腐蚀性检测的计划,根据规范的要求明确取样数量和方法;5、若遇实际地质条件与原先预计的差别较大,及时与业主和设计单位协商调整勘察工作量事宜。
  
  3.勘察外业施工过程中应注意的问题
  
   3.1严格按钻探规程要求进行施工操作
   野外钻探施工是勘察取得第一手资料的主要手段,必须严格按《建筑工程地质钻探技术标准》(JGJ87-92)的规定进行施工,保证岩心采取率满足要求,地层划分准确,确保第一手资料的真实性和准确性,为保证勘察成果的质量奠定基础。
  
   3.2加强原位测试工作
   应根据不同的土层结合地区经验选用合适的原位测试手段,如砂土、粘性土、全风化岩、强风化岩等选用标贯试验,碎石土选用重型圆锥动力触探,原位测试数据对持力层的选择和沉桩可行性分析有着重要的参考意义。试验时严格按规范要求操作,严格控制试验的间距在规范规定的范围内,同时试验孔的数量和试验的次数满足规范要求,确保试验数据的准确性、有代表性,客观实际地反映地层的主要特征。
  
   3.3重视取水、土样进行腐蚀性检测
   由于水和土的腐蚀性对管桩影响很大,因此取水、土样作腐蚀性检测的任务非常重要,野外施工时必须严格按规范的规定进行取样,确保取样方法正确、取样数量满足要求,使所取样品有真正的代表性、检测数据能正确反映腐蚀性情况。有些勘察单位不重视该工作,施工时随便取几个地表水和地表土、有的甚至现场没有取而是到了室内试验时随便从其他地方弄几个水样和土样过来应付了事,这些做法是极不负责任的行为,检测出来的数据也将严重偏离实际情况,误导设计,给工程安全带来隐患,因此勘察单位应以对工程质量高度负责任的角度出发,摒弃错误做法,认真按要求做好该项工作,确保数据真实可靠。
  
   3.4随时注意地层的变化,必要时加密勘探孔或调整勘察工作量
   采用管桩很担心的一点是由于持力层起伏情况不清造成截桩或接桩,因此控制相邻勘探点揭露的持力层层面坡度的变化,对管桩的设计施工特别重要。施工过程中应随时注意地层的变化,若相邻勘探孔所揭露的桩端持力层层面坡度超过10﹪,应及时向业主和设计单位反映,建议加密勘探孔,以便更详细查明坡度变化情况,使今后管桩施工更有针对性,配桩更好调整,桩长更好控制,尽量减少浪费。
  
  4.勘察报告编写时应注意的问题
  
   4.1野外施工过程中的一些特殊情况应阐述清楚
   在野外施工过程中,若存在一些特殊的情况,如按规范要求本应加密勘探孔,但业主不同意加密或要求以后必要时再施工勘察,个别勘探点因原位置存在安全隐患经有关各方协商决定偏移至安全位置施工(有时还明确待安全隐患消除后进行补充勘察或在今后施工时若发现异常情况进行施工勘察),局部地段存在影响沉桩的硬夹层,在勘察报告里应说明清楚,以提醒设计和施工予以注意。
  
   4.2有多层地层可作为桩端持力层选择时应进行分析比较
   在同一个场地,有时会出现有两层以上的地层均可做为桩端持力层,在本地区常见情况是同一场地的全风化层、强风化层均可作为桩端持力层,若拟建物荷载不大,甚至残积土层也可作为桩端持力层,这时勘察报告应分别估算单桩承载力和论证各层的沉桩可行性和难易程度,最后选择哪一层作为桩端持力层最经济适用,由设计单位进行计算比较和选择。
  
   4.3水和土的腐蚀性情况应详细写清楚
   地下水和土的腐蚀性对管桩影响很大,关系到管桩的选型和防腐蚀处理,是设计的一个重要考虑因素。本地区很多场地的地下水对混凝土结构有弱腐蚀性,按福建省的管桩技术规程(DBJ13-86-2007)的规定,管桩应采用PHC管桩且壁厚不应小于125mm,这就要求采用截面直径为500 mm的管樁。勘察报告里如果没有把这方面的内容写清楚,将给设计带来麻烦,有时如果设计单位不慎重或为了给业主省钱,直接采用400 mm的管桩,在弱腐蚀性的场地就可能存在很大的风险,给工程留下隐患。
  
   4.4应说明管桩的施工工艺
   管桩的施工工艺选择是否妥当,关系到施工质量和施工进度。施工工艺合适,施工质量有保证,进度也能顺利推进,确保按计划工期完成;相反,若施工工艺选择不当,则施工质量难以保障,可能造成施工过程中被迫停工并改变工艺,工期延误且成本增加。因此选择适当的施工工艺,对保证管桩工程质量、工期和控制成本、减少折腾、避免浪费,有重要意义。
  
   4.5应论述管桩施工对相邻桩和周围环境的影响及其预防措施
   管桩属挤土桩,在施工过程中,由于挤土效应,对相邻桩的影响主要为出现浮桩、斜桩等现象,对周围环境的影响主要为可能造成房屋和道路裂缝、地下管线被挤偏等。勘察报告里应论述该方面的内容,以提醒设计和施工时充分考虑,采取对策,消除不利影响。为尽量减少挤土效应,消除不利影响,可采用的措施有:1、按正确的施工顺序进行施工;2、采用引孔沉桩措施;3、控制沉桩速率;4、设置防挤沟;5、设置监测点,密切跟踪监视,发现问题及时处理,把问题解决在萌芽状态之中。
  
  
  5.勘察人员在管桩施工过程中应注意的问题
  
   5.1积极参加施工之前的图纸会审
   管桩施工前业主一般会召集相关单位进行图纸会审,勘察人员应积极参加,回答相关单位对地质方面的一些疑问,若地基土层中存在影响沉桩的硬夹层、部分地段桩端持力层层面坡度较大、地下水对混凝土结构有弱腐蚀或更强的腐蚀性等情况,以及其他地质方面應该注意的问题,勘察人员应主动提出来,提醒设计和施工时应注意,为管桩正式施工作好准备。
  
   5.2与其他单位配合做好试桩的工作
   管桩正式施工前的试桩是一个很重要的环节,对桩的参数确认、施工工艺确认、施工控制标准确认等均有重要意义,还可提前发现施工中可能遇到的问题,减少在大面积施工中发生的频率,使桩基的施工质量得到事前控制。业主应召集勘察、设计、监理等相关部门共同参与试桩的工作。勘察人员可从专业角度出发,建议选择地质条件有代表性的位置进行试桩,并根据试桩结果,协同其他单位确定正式施工的控制标准和控制参数,并提醒施工单位和监理单位注意,施工过程中若遇硬夹层无法到达指定持力层或出现其他异常情况,应及时与勘察和设计等单位联系,共同研究解决方案,必要时进行施工勘察。
  
   5.3积极参与处理施工过程中遇到的一些问题
   管桩施工过程中有时不可避免会出现一些问题,其中有些问题和地质条件有很大的关系,勘察人员应充分发挥自己的地质专业优势,积极参与处理施工过程中遇到的问题,认真分析问题发生的因果关系,提出可行的处理方案。例如遇到施工桩长较短(与勘察报告对比显示未到指定持力层)的情况,勘察人员经分析,判断有两种可能,一是该地段的桩端持力层层面深度突然变浅,二是该地段桩端持力层上部地层中存在硬夹层,为详细准确查明原因,建议进行施工勘察,为设计采取适当措施进行处理提供可靠依据。
  
   5.4积极参加桩基静载检测工作,确保桩基础工程任务顺利完成
   管桩全部施工完成后,接下来的工作就是对桩基进行质量检测,确认桩基施工质量是否合格。通常采用抗压静载试验和低应变检测两种方法,静载试验与地质方面关系比较密切。在选桩进行静载试验时,勘察单位应重视并派人参加,勘察人员可从地质专业角度出发,选择地质条件比较特殊地段(如选择持力层层面坡度比较大的地段)的桩进行静载,可以检验在持续载荷条件下,该地段桩的桩端稳定性,若静载不合格,可能说明桩端滑移或失稳,在上部结构施工之前趁早把问题暴露出来,并采取措施进行补救,避免遗留后患。
  
  6.结语
   随着预应力管桩基础的日益广泛应用,场地前期的勘察工作也越来越受到重视。勘察单位及其技术人员应本着对工程质量高度负责的精神,在勘察开始之前认真准备,在外业施工过程中严格按规范要求进行施工,在勘察报告编写时认真思考、详细分析论证,在管桩施工过程中充分发挥专业优势、积极参与分析和处理相关问题,与设计、监理等相关单位密切配合,互相学习借鉴、取长补短、群策群力,认真总结经验和规律,不断提高勘察水平,确保管桩质量,达到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量、保护环境、提高投资效益的预期效果,更好地服务于工程建设领域,为社会经济建设做出应有的贡献。
  
  参考文献:
   ⑴、国标《岩土工程勘察规范》GB 50021-2001(2009版)
   ⑵、行标《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)
   ⑶、福建省标准《先张法预应力混凝土管桩基础技术规程》(DBJ13-86-2007)
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