淺談城市環境中的樁基工程施工監理

魯曙祥

摘要：隨著時代的發展，科技的進步，樁的種類日益增多，樁基的形式也趨于復雜化，與之相適應的，樁基的設計理念、設計方法、施工工藝也發生了質的飛躍，推動經濟的進步和生產力的提高，帶來了經濟效益。樁基因其自身特點被廣泛應用于土質不良地區或具有特殊要求的構筑物。在建筑工程施工過程中，采用樁基一方面可以縮短一定的施工工期，另一方面可以保證建筑工程的施工質量，從而實現了經濟效益的最大化，同時也兼顧了社會效益?；跇痘哂械倪@些優點，很有必要對樁基進行深入的研究。

關鍵詞：城市環境；樁基工程；施工監理

中圖分類號：TU984文獻標識碼： A

一、樁基工程監理的必要性

八十年代以來，我國的樁基工程步入迅猛發展的時期。在建筑工程中常用的各種樁型，包括各種類型的混凝土預制樁、灌注樁，由于施工技術、施工工藝、施工管理水平和人員素質的差異問題，常常產生質量問題，甚至發生質量事故。例如，南京新街口地區，某開發公司大樓基礎采用大直徑人工挖孔樁。由于沒有處理好挖樁時基坑周圍的止水問題，使得鄰近的廠房下沉，剛剛引進的設備無法生產，造成了重大經濟損失。后來該開發公司支付的賠償金高達千萬元。樁基工程質量隱患后果嚴重。雖然大部分工程在檢測中發現并進行了加固處理，但這無疑給建設單位帶來極大的資金損失和工期損失。還有一些工程，因為樁基設計不合理，造成施工困難，承載力分布不合理無法達到使用要求造成返工。更有甚者，一些設計單位寧可保守一點，也不愿切合實際設計。他們的設計不顧實際需要任意加大樁徑，樁長和數量。造成浪費。如果對樁基工程的各個階段實施有效的監理，就可以大大減少甚至避免問題出現。樁基施工質量的控制不是個人，也不是一個過程就可以實現的，應該將其納入到具體的質量監督管理體系中，采用適宜的技術方法以提高其施工質量。

二、樁基承載力的規定

一般端承樁樁基承載力設計單位按規范和地質報告給出的是一個根據地勘報告標準值確定的計算值,在樁基施工完成后通常通過大應變和小應變做樁基檢測判定承載力是否符合設計指標。與上述方法要求不同的是,現行的GB50007-2002地基基礎設計規范對此作了十分嚴格的規定,其中第8.5.5條規定單樁水平或豎向承載力應由靜載試驗確定,而且總數不少于3根和總樁數1%,只有當試驗完成,且判定單樁承載力達到設計要求后,才可開始樁基施工。作為現場監理人員對此條規定理解和執行應做到心中有數,應及時提醒建設單位和施工單位在樁基施工開始前,應先施工3根或更多的樁作為試樁,做單樁承載力試驗,達到設計承載力要求以后,才可以大規模開始全部樁基施工。

三、認真閱讀地質報告

作為一個監理人員,在工作中不僅要嚴格執行建設監理規范中的條文,還應認真審查工程地質資料、設計文件等相關文件,這一點在樁基監理過程中顯得尤為重要,也是一個高水平的監理人員應具備的素質。由于很多工程為節省費用,地勘過程中鉆孔過稀,一些房屋的地勘只有房屋四角有4個鉆孔,房屋中間鉆孔很少,很難準確反映每根樁基的地質情況,尤其是基巖面或持力層在場地內起伏變化很大的情況。而設計文件中對嵌巖灌注樁只籠統的提出樁端進入微風化層或持力層的深度,沒有給出具體的設計樁長,地質報告中的各地層地質剖面在兩鉆孔間未能正確反映,嚴重者甚至導致鉆孔樁樁基施工失誤,部分樁基施工完后樁底未能進入持力層的嚴重后果。一般情況下我們對兩鉆孔間持力層頂面高差大于2m,就在兩鉆孔間的樁基施工中應格外注意,在確定鉆機鉆到持力層時,應對照地質報告中的有關持力層深度是否有較大差別,并在樁端持力層為中微風化巖的灌注樁施工中采用反旋清孔,若進入基巖,則反旋速度與鉆進速度相仿,比較慢。這些技術經驗一般施工單位施工人員是不知道的,作為監理工程師應提醒施工單位,并督促施工。

四、重點控制鉆孔樁的沉渣厚度及人孔樁的垂直度

鉆孔樁的沉渣量不超過設計規范要求的范圍,是保證樁身承載力的關鍵。根據鉆孔樁成樁工藝,一般鉆孔樁終孔后底部均會有一定量的沉渣量,按建筑樁基技術規范要求,沉渣量的范圍為端承樁小于等于50mm,摩擦樁小于等于100mm,若沉渣量超過此范圍,一旦受荷,樁身勢必發生沉降,導致該樁報廢,嚴重的發生工程質量事故。監理工程師應從以下兩方面進行控制:一是監督作業人員嚴格按工藝要求清孔;二是認真檢查沉渣厚度,一般用端部系有錐錘的線進行檢測,有經驗的檢測人員可憑感覺確定沉渣量是否超過允許范圍。如沉渣厚度超過允許范圍則要求繼續清孔,直到滿足規范要求。重點要注意灌注混凝土前沉渣的檢測,特別是當檢測合格的樁孔未及時灌混凝土時,一定要重新進行檢測,必要時再清孔。如新鋼公司115m2燒結機主廠房鉆孔樁工程,有兩根樁因吊車、攪拌機故障,在監理人員驗完樁孔及鋼筋籠質量后4h仍未灌混凝土,筆者檢測時發現沉渣厚度在80～100mm,超過了允許范圍(端承樁),重新清孔后方允許澆灌混凝土,后抽檢此兩根樁未出現質量問題。這一點應引起足夠重視。同時要嚴格控制樁的垂直度,一般樁的垂直度允許范圍為H/100內(H為樁身長),垂直度一旦偏離此范圍,勢必影響樁的受力點。對于鉆孔樁,因鉆機設有導向裝置和扶正器,比較容易控制,但首先要確保護筒的埋設要準,護筒中心與樁位中心偏差不得大于50mm,而對于人孔樁,人為因素較多,難以保證樁身垂直度,監理工程師要認真對待,首先檢查每個樁孔是否設置了4個定位控制點,且控制點需固定好,其次在開挖過程中,每隔一段時間要復查樁孔的垂直度,一般以每段護壁施工完為時段進行,并據復測結果要求及時予以糾正。

五、成樁過程進行旁站監理

在確保地基承載力、沉渣厚度、垂直度等符合設計技術要求并驗好孔后,就要注意控制樁身強度,樁基工程質量監理的根本目的是要確保樁身強度,而樁身強度主要取決于鋼筋籠的制作質量和混凝土灌注質量,鋼筋籠的制作質量比較容易控制,而無論是人孔樁還是鉆孔樁,其混凝土灌注質量則因影響因素多且多不可預測、不可預見而較難控制,實際上,樁基檢測不合格的樁往往是由于混凝土灌注質量沒有保證致使樁身強度達不到設計要求,比如發生斷樁、夾層、混凝土強度不足等現象,這些問題多因成樁工藝不合理、不完善,或未按規范要求操作引起。對此,對成樁過程一定要采取旁站監理,重點對施工單位施工方案上制定的成樁工藝、方法、措施及其落實予以審查和監督。同時要全過程控制好以下幾方面:

(1)混凝土的原材料。如砂、石的含泥量不應大于5%,有條件的地區要采用級配良好的砂、石,骨料粒徑最大不應超過40mm。

(2)混凝土的塌落度,塌落度要保證在180～220mm內,混凝土配制必須按配合比試驗結果要求進行,才能確?；炷恋暮鸵仔?從而保證混凝土的塌落度,且每根樁最好抽查一次混凝土的塌落度。

(3)對于鉆孔樁,因為是水下灌注,初灌是保證混凝土灌注質量的關鍵,初灌不理想,該根樁很有可能出現斷樁。因此初灌量必須是通過精確計算確定的,作為監理工程師一定要監督到位。在新鋼公司115m2燒結機主廠房樁基工程監理中,有一根樁因初灌量不足,導致本應有足夠的水量迅速排出卻沒有排出。若繼續灌混凝土,該根樁極有可能出現斷樁,為此,筆者要求施工單位對此樁進行處理,后該樁經過清除鋼筋籠、破除已灌混凝土、重新鉆孔、重新報驗再重新澆灌混凝土成樁,且后來檢測合格。

(4)混凝土澆灌的連續性,對于樁基工程一次性成樁至關重要,若混凝土供應不及時或其他原因中斷成型的樁則該樁很可能出現斷樁或夾層。新鋼公司燒結廠備件庫人孔樁工程因地下水十分豐富,φ1000mm樁徑的樁孔每小時水位上升80cm,若施工單位的降水機具不到位,會導致混凝土的灌注時斷時續,從而影響混凝土灌注質量,筆者及時找來施工方項目經理,要求必須備足人員,備足降水設施,通暢道路及排水場所,保證水能抽干,混凝土能一次性澆灌方允許澆混凝土。

參考文獻

[1]鄭艷平.巖土工程監理技術方法探討[D].河北工程大學,2012.

[2]馬威銘.風險管理在建設工程施工安全監督管理中的應用[D].華南理工大學,2013.

[3]錢保國.無錫地區軟土樁基設計質量控制研究[D].上海大學,2013.

[4]張琦.建設監理企業區位選擇的理論與實證研究[D].西北大學,2014.