管桩质量控制在弹性体项目中的应用.pdf

管桩质量控制在弹性体项目中的应用周国忠（中国石化上海石油化工股份有限公司，上海 ）摘要：管桩基础作为一种最常见的基础形式，随着应用越来越广泛，对其施工质量控制也显得越来越重要。文章结合上海金山巴陵新材料有限公司 热塑性弹性体项目管桩施工质量控制实例，通过对管桩施工之前质量控制、管桩施工过程中质量控制和管桩施工之后的质量验收，阐述全方位的管桩质量控制对施工质量控制的必要性及对工程质量保证的重要性。关键词：管桩基础质量控制必要性重要性文章编号：（）中图分类号：文献标志码：收稿日期：。作者简介：周国忠，男，年出生，年毕业于上海交通大学机电一体化专业，高级工程师，目前主要从事工程管理工作。随着现代建筑施工工艺的发展，高层建筑、超大厂房等上部受荷载较大的建筑越来越多。建筑物上部受到的荷载变大，导致天然地基不能承受上部荷载，需要使用人工地基提高地基承载力。将上部荷载有效传递到下部持力层，提高地基承载力，常用的方法有使用预制钢筋混凝土管桩、钻孔灌注桩和钢管桩等。因预制桩具备适用范围较广、易批量生产、桩体成型质量易控制、不受地下水位影响、拼接简单、承载能力强、沉降变形量小、施工速度快等优点，被广泛应用于地基处理。文章以上海金山巴陵新材料有限公司 热塑性弹性体项目的管桩质量控制过程和最终的检测结果为例，探讨管桩质量控制对工程质量控制的必要性及重要性。工程概况上海金山巴陵新材料有限公司 热塑性弹性体项目为上海市 年重大产业项目，项目的建设单位：上海金山巴陵新材料有限公司；设计单位：湖南百利工程科技股份有限公司；监理单位：上海金申工程建设监理有限公司；桩基施工单位：上海中钱联合基础工程有限公司。本项目总桩数约 套，桩基础采用 预制管桩，混凝土强度为 ，桩径为 ，桩长为 ，管桩型号分别为 （）和 （）。为保护环境，防止施工扰民，该工程管桩采用“静压法”沉桩方式进行施工，单桩承受设计荷载最大为 或 。预制管桩质量控制要点根据设计提供的预制管桩设计施工说明，管桩的质量控制主要有以下几点：（）预制管桩桩身质量控制。预制管桩的沉桩应在桩身混凝土强度达到设计强度 后才能进行，并对预制混凝土进行外观质量检查。（）预制管桩施工定位控制。预制管桩沉桩前应根据桩位平面图，准确放线，定出桩位，经复验合格后方可进行沉桩施工。沉桩过程中如发现沉桩数据异常，桩身倾斜、位移、桩身或桩头破损等异常情况时，应停止沉桩，查明原因并及时通知业主及设计人员研究解决，待进行必要的处理后，方可继续施工。沉桩时如发现地质条件与勘察资料明显不符，应停止沉桩，查明原因并及时通知勘察及设计人员现场研究解决。（）预制管桩沉桩过程中垂直度控制。沉桩应确保桩帽、送桩器和桩身在同一中心线上，垂直桩第一节插入地面时的垂直度偏差不得超过 ，且最大值不应大于 。沉桩过程中应经常观测桩身的垂直度和倾斜度，垂直桩桩身垂直度偏差不得超过 。当桩尖进入硬土层后，严禁用移动机架等方法强行纠偏，每一根桩应一次性连续压到底，接桩、送桩应连续进行，中间不得无故停歇。第 卷第 期 年 月 石 油 化 工 技 术 与 经 济 （）预制管桩焊接过程控制。接桩采用接头焊接连接，接桩处钢零件涂刷快干型水性环氧涂层（），并在接头处用胶带缠绕保护。接桩时，焊接前应先确认预制桩接头质量合格，上下端板表面应清理干净，并清除油污和铁锈。焊接时宜先在坡口周围对称电焊 点 点，待上下节桩固定后拆除导向笸再分层施焊，施焊应对称进行。焊接采用手工焊接或二氧化碳保护焊，焊接层数不得少于 层，且逐层进行，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。焊接质量应符合 钢结构工程施工质量验收标准（）的有关规定，内部缺陷超声波探伤评定等级为级，检验等级为 级。焊接接头应在自然冷却后方可继续施工，手工焊接时冷却时间不应少于 ，二氧化碳保护焊时冷却时间不应少于 。严禁用水冷却或焊好后立即沉桩。（）预制管桩施工质量验收控制。根据 建筑基桩检测技术规范（）和 建筑基桩检测技术规程（）有关规定，单桩竖向承载力采用静载试验进行检测，桩身完整性检测采用低应变法检测。预制管桩施工过程质量控制上海金山巴陵新材料有限公司 热塑性弹性体项目桩基础采用 预制管桩。预制管桩成品和外观的质量控制预制管桩施工前的质量控制分为桩身成品和外观的质量控制。预制管桩采用的是工厂预制，在工厂中进行支模，编制钢筋笼、浇筑混凝土。因混凝土强度为 ，采用的是早强混凝土进行浇筑，在养护室养护 天就可以出厂，所以对预制管桩的钢筋和混凝土进行检测是很有必要的，预制管桩厂家提供的钢筋和混凝土检测结果如表 所示。表 预制管桩钢筋检测结果检测项目标准值实测值试件 试件 试件 外径 抗拉强度 断后伸长率 根据监理在管桩厂现场的检查和厂家提供的钢筋和混凝土试验检测结果，可以知道预制管桩的质量合格，满足出厂条件。表 混凝土检测结果试件序号强度 预制管桩出场进入施工场地之后，还需要对预制管桩进行尺寸偏差检测和管桩外观质量检查（见表 ）。表 预制管桩尺寸偏差检测结果检测项目设计值 允许偏差 正负实测值 管桩直径 端板外径 内径 厚度 正偏差不限 钢筋保护层厚度 根据现场尺寸检测的结果可知，进场的预制管桩的尺寸满足设计和规范要求，钢筋保护层厚度也在规范要求的范围内。然而从预制管桩的外观检查图片中可以看出，预制管桩端部存在模板不合格导致的混凝土漏缝和漏浆等情况。由于预制管桩外观检查不合格，预制管桩需要退场，重整补浆或者改发另一批预制管桩。预制管桩的接桩焊缝检测、桩身垂直度和桩位偏差的控制根据预制管桩的施工顺序，施工过程中预制管桩的质量控制依次为接桩焊缝检测、桩身垂直度检测和桩位偏差。以 试桩为例，对管桩的接桩焊缝进行检测。根据设计要求，管桩接桩时根部位置必须焊透，且焊接质量应符合 的有关规定，内部缺陷超声波探伤评定等级为级，检验等级为 级，现场检测管桩焊缝时，检测长度 。因为管桩端部法轮盘的厚度为 ，焊缝焊接厚度要求不小于 ，现场条件限制无法采用二次反射进行探伤扫查，所以焊缝检测时采用一次反射进行探伤扫查。又因为桩端部位为薄钢板，所以检测探头采用 值较大的 型斜探头进行探伤。焊缝检测结果如表 所示，根据焊缝检测结果可以知道试桩焊接质量良好。管桩焊缝的质量控制除了焊缝超声波探伤外，还需要控制焊缝的外观、焊缝的冷却时间和焊 石 油 化 工 技 术 与 经 济 第 卷第 期 年 月缝的接头保护，这些因素都将影响管桩的施工质量。表 管桩焊缝检测结果项目检测结果项目检测结果检测部位焊缝及热影响区接头种类对接焊缝检测数量 条检件材质 焊接方法手工焊接检测长度 扫查方式平行工件温度 坡口形式型表面状态修磨良好试块型号 技术要求级仪器编号 检测等级级仪器型号 验收等级级探头型号 评定等级级管桩焊缝冷却 之后，进行下一步施工，在施工过程中管桩的垂直度采用全站仪进行观测，判断管桩的垂直度是否在规范要求的范围内。施工过程中管桩垂直度的要求为第一节插入地面的垂直偏差不得超过 ，且最大值不应大于 ，沉桩过程中最终垂直桩桩身垂直度偏差不得超过 。经过现场观测 试桩的桩身垂直度偏差的结果如表 所示。根据上述测量结果可以知道，试桩和 试桩的垂直度在设计满足的要求范围内，而 试桩的垂直度偏差大于设计要求的范围，垂直度不满足设计要求。当整个沉桩过程完成后，采用测量仪器对桩位偏差进行测量。检测结果发现：和 试桩在东平面分别偏差 和 ；试桩在南平面偏差 。试桩在设计文件中同属于 组，根据规范，桩数为 时，桩位偏差允许范围为 ，故 试桩的桩位偏差在规范要求的范围内。表 桩身垂直度偏差和倾斜率桩号部位沉桩长度 倾斜方向 倾斜率 倾斜值 第一节 东北 第二节 东北 第三节 东北 第一节 东北 第二节 东北 第三节 东北 第一节 西南 第二节 西南 第三节 西南 预制桩的施工结束后的桩身质量验收对于预制桩的桩身质量验收，第一步进行的是桩身完整性的检测，采用的具体检测方法为低应变反射波法。热塑性弹性体项目 试桩的桩长为 ，桩径为 ，混凝土强度为 。静载荷试验前后桩身完整性检测结果如表 所示。表 静载试验前后试桩桩身完整性检测结果项目试桩试验前试验后试桩试验前试验后试桩试验前试验后波速（）桩身完整性描述桩身完整桩身完整桩身完整桩身完整桩顶下 严重缺陷桩身完整类别类类类类类类根据低应变反射波法的检测结果，试桩的桩身在静载试验之后出现严重缺陷，该缺陷导致的原因为静载试验过程中 试桩桩身发生严重破坏。第二步为试桩单桩竖向抗压承载力检测。对比 试桩和 试桩的单桩竖向抗压承载力试验曲线，可知 试桩在静载试验最后一级单桩竖向沉降过大，最终的极限承载力判断为 ，与设计要求的 存在一定的差距。分析原因为在静载过程中当桩身承受极限荷载 时桩身发生破坏，发生破坏的位置为低应变检测结果显示的桩顶下 的距离。因桩身发生脆性破坏，从而导致桩身竖向位移过大，达到破坏停止试验条件，最终判定桩身极限承载力为 ，小于设计要求的 。施工质量验收注意事项（）施工之前的预制管桩钢筋、混凝土检测和预制管桩尺寸和外观检测，可以在施工之前保证进入施工现场的管桩质量良好，防患于未然。（）施工过程中的焊接质量、桩身垂直度和桩偏位的控制对后期的过程质量会产生重要影响，焊接质量的好坏决定了桩身完整性。如果焊第 期（）周国忠 管桩质量控制在弹性体项目中的应用接质量不好将会在低应变信号中体现，桩身垂直度会对桩身承载力产生重要影响，试桩的垂直度不满足要求最终导致在承载力试验过程中桩头出现破损和承载力降低。（）施工之后质量验收进行的低应变检测和承载力检测是质量把控的最后一道关卡，尤为重要。结语管桩施工之前的质量控制、施工过程中的质量控制和施工之后的质量验收对提高管桩施工质量起到了至关重要的作用。它能全方面地诊断预制管桩的施工过程和质量结果，做到有迹可查、有据可依，预制管桩质量控制的前后照应、相互印证，给施工质量加上了三道“保险”。管桩基础施工质量良好，使得上部结构能在良好的施工基础上进行施工，保证整个工程的施工质量。上海金山巴陵新材料有限公司 热塑性弹性体项目在预制管桩施工全过程的质量控制，值得在后续施工过程中或者其他项目中大面积推广应用。（，），：，櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵 山东凯泰乙烯法氯乙烯技术通过评审 年 月 日，山东凯泰科技股份有限公司和青岛科技大学研究团队开发的 乙烯法制氯乙烯工艺包通过山东省化工情报信息协会专家评审。该技术以乙烯、氯气（或 ）为原料生产氯乙烯，包括乙烯直接氯化、乙烯氧氯化、二氯乙烷精制、裂解和氯乙烯精制等单元。（）乙烯直接氯化原料乙烯和氯气通过氯化反应生成二氯乙烷，二氯乙烷气化后在冷凝器中冷凝为液相，一部分返回反应器，另一部分送至二氯乙烷精制单元精制。（）乙烯氧氯化原料乙烯、氧气和来自裂解单元 在催化剂作用下发生氧氯化反应，生成二氯乙烷和水，经过碱洗、水洗、脱水后与来自直接氯化单元的粗二氯乙烷及氯乙烯精制单元返回的粗二氯乙烷，在二氯乙烷精制单元精制，合格的二氯乙烷送往裂解单元。（）裂解精制后的二氯乙烷通过预热后进入裂解炉对流段换热，然后进入汽化器被来自裂解炉的裂解气气化之后进入裂解炉辐射段，在一定的温度条件下发生裂解反应生成氯乙烯和氯化氢。随后进入裂解急冷塔，降温后进入 塔，将 气体分离并送至氧氯化单元回用，粗氯乙烯经过氯乙烯精制单元精制后得到合格的氯乙烯产品。（中国石化有机原料科技情报中心站供稿）石 油 化 工 技 术 与 经 济 第 卷第 期 年 月