土建工程施工技术及质量控制课件.ppt
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1、土建工程施工技术及质量控制2018.4.中共中央国务院2017年09月05日发布的关于开展质量提升行动的指导意见提出:“坚持以质量第一为价值导向,牢固树立质量第一的强烈意识,坚持优质发展、以质取胜,真正形成政府重视质量、企业追求质量、社会崇尚质量、人人关心质量的良好氛围”,“弘扬企业家精神和工匠精神,提高决策者、经营者、管理者、生产者质量意识和质量素养,打造质量标杆企业,加强品牌建设,推动企业质量管理水平和核心竞争力提高”。国家质量监督检验检疫总局局长支树平国家质量监督检验检疫总局局长支树平介绍开展质量提升行动工作情况介绍开展质量提升行动工作情况住建部2017年03月03日发布的工程质量安全提
2、升行动方案提出:“准确把握常见问题产生的根源,坚持技术与管理并重、质量行为与工程实体质量齐抓,构建质量常见问题治理长效机制,有效预防和治理质量常见问题”。国家质量监督检验检疫总局局长支树平:“现在要抓质量,不是管得严、拧得紧一点质量就上去了,现代社会要提升质量,除了要抓得紧,更重要的是要靠技术”。 目 录一、桩锚支护基坑事故分析及预防二、灌注桩施工技术及质量控制三、基础工程施工技术及质量控制四、地下工程渗漏原因分析及预防五、钢管扣件支撑脚手架施工需注意的几个问题六、江西丰城电厂“1124 ”冷却塔施工平台坍塌事故警示七、精品工程创建 第一部分 桩锚支护基坑事故分析及预防措施一、事故情况:201
3、5年7月10日,深圳某单位正在施工的基坑发生滑移坍塌事故,引起广泛关注。据通报,事故发生前,施工单位在每日安全巡检中发现异状并及时对邻近项目所有人员进行了疏散,事故未出现人员伤亡,但造成了一定的经济损失。基坑坍塌过程基坑坍塌过程基坑坍塌过程基坑坍塌过程基坑坍塌过程基坑坍塌过程基坑坍塌过程基坑坍塌过程二、事故原因分析:桩锚支护结构为自平衡支撑体系,锚索在桩锚结构中替代传统桩撑结构中的支撑构件,通过锚索提供支撑力,基坑内部不设置任何支撑构件,为基坑内部土方开挖、结构施工等提供了便利的施工条件。锚索根据锚入的地质条件不同可分为土锚和岩锚。本起事故未公开具体事故原因,根据倒塌过程,推断事故可能原因如下
4、:1、基坑边堆载超载(可明显看出边坡有较多堆放物)。2、锚索锚固体质量不满足要求,锚固体拔出。二、事故原因分析:3、锚索锁定值过大,基坑正常变形后造成锚索受力值大于极限值,锚索破坏,基坑坍塌。4、锚索锁定值过小,造成基坑变形过大,造成锚索破坏,基坑坍塌。5、地质条件差,锚索实际受力超过设计值及极限值。6、多种原因造成薄弱区域锚索失效,引发连锁反应,造成基坑整体坍塌。7、围护灌注桩破坏引发的坍塌。8、其它原因引发坍塌。三、事故警示坑坍塌前施工单位在每日安全巡检中发现异状并及时对邻近项目所有人员进行了疏散,事故未出现人员伤亡。在巡检及应急处理方面值得借鉴。本工程如严格按照要求进行施工、管理及监测,
5、完全可以避免事故的发生。如在监测时发现异常,可以提前采用多种手段进行处理,可以有效避免事故的发生。四、桩锚支护基坑事故预防(锚索质量检验)桩锚支护体系坍塌风险大,曾发生过多起坍塌事故,规范中对锚索施工、张拉、验收等过程有着严格的要求。1、施工前需进行破坏性试验及工艺性试验,用于判定在特定地质条件及施工工艺下锚索的极限承载力,为信息化施工提供依据。2、锚索施工完成后需对每根锚索张拉至设计值的1.1倍,确保每根锚索均可满足设计要求(实际施工过程中易被忽略),如张拉发现不合格点可采用增加锚索的方式解决。3、抽取总量5%的锚索,张拉至设计值的1.2倍,如发现不合格点,需加倍检测,如仍有不合格点,判定锚
6、索质量不合格,不得进行土方开挖。锚索试验锚索试验破坏性试验钢绞线破断面分析破坏性试验钢绞线破断面分析四、桩锚支护基坑事故预防(预应力精确锁定)为减少基坑位移量,锚索需施加一定的预应力后进行锁定,预应力施加需准确无误。如预应力达不到设计要求,将直接导致基坑位移量增大,从而影响基坑安全;如预应力大于设计值,锚索在初始状态受力过大,在基坑开挖过程中随着土压力增大锚索内力将继续增加,当锚索内力大于极限承载力,将导致锚索断裂失效,从而引发灾难性后果。1、锚索锁定必须在验收张拉完成后方可锁定。2、锚索锁定预应力损失值需通过工艺试验确定。为减少基坑位移量,锚索需施加一定的预应力后进行锁定,预应力施加需准确无
7、误预应力施加需准确无误。预应力大于设计值预应力大于设计值:锚索在初始状态受力过大,在基坑开挖过程中随着土压力增大锚索内力将继续增加,当锚索内力大于极限承载力,将导致锚索断裂失效预应力大于设计值预应力大于设计值:锚索在初始状态受力过大,在基坑开挖过程中随着土压力增大锚索内力将继续增加,当锚索内力大于极限承载力,将导致锚索断裂失效预应力达不到设计要求预应力达不到设计要求:将直接导致基坑位移量增大。预应力达不到设计要求预应力达不到设计要求:将直接导致基坑位移量增大。预应力达不到设计要求预应力达不到设计要求:随着土方开挖深度的加深,基坑位移超过极限后,将造成支护桩或锚索破坏而坍塌。工艺性试验的基本原理
8、为在张拉锁定时加装测力计,测力计安装于锚头内侧,锁定后测力计不取出,在张拉锁定时,对千斤顶逐步加压锁定,并读取测力计压力值(读数2),同时读取千斤顶压力值(读数1),待测力计压力值达到设计锁定值后,停止加载,读数1减去减去读数2所得数值即为预应力损失值,通过选取不同点位进行工艺性试验后,即可得出此设备的预应力损失值。工艺试验示意工艺试验示意四、桩锚支护基坑事故预防(预应力精确锁定)3、锚索锁定时通过锚具与工具锚的配合工作,在钢绞线张紧时,卡具不受力,在钢绞线回缩时带动卡具卡紧。4、从工程实际试验数据分析可知,在工具锚使用正确时,预应力损失约在20%左右,在工具锚使用错误时,会造成假索现象,预应
9、力损失可达85%90%左右,造成锁定失效。5、在实际施工过程中,操作工人极易出错,需派专人旁站管理,须确保每根锚索锁定准确无误。6、验收张拉过程必须保证在不安装锁定夹片的情况下实施(实际施工过程中极易出错)。锚索锁定示意锚索锁定示意锁定夹片锁定夹片锚索验收张拉实例锚索验收张拉实例四、桩锚支护基坑事故预防(基坑监测)1、需对锚索内力、基坑位移等主要指标进行监测。2、通过监测数据可以判断基坑是否处于安全状态。3、如通过监测数据发现问题,可以采用周边卸载、增加锚索、改变设计方案等手段予以应对。4、基坑监测是保证基坑安全的最后一道保障,需充分利用监测数据。桩锚支护基坑监测点布置实例桩锚支护基坑监测点布
10、置实例锚索内力监测曲线示例锚索内力监测曲线示例根据监测数据增加锚索实例根据监测数据增加锚索实例基坑卸载实例基坑卸载实例调整后锚索内力变化示例调整后锚索内力变化示例 第二部分 灌注桩施工技术及质量控制一、工程中常用桩的类型:我们在工程最常用的工程桩为灌注桩和PHC管桩。灌注桩:直接在所设计的桩位上开孔,其截面为圆形,成孔后在孔内加放钢筋笼,灌注混凝土而成。PHC管桩:预应力高强度混凝土管桩,直径300mm800mm ,混凝土强度等级C80。灌注桩PHC管桩二、灌注桩常用成孔施工方法:灌注桩一般采用人工挖孔、钻孔、冲孔及旋挖等几种成孔工艺。人工挖孔灌筑桩:是人工挖土成孔,浇筑混凝土成桩。这类桩由于
11、其受力性能可靠,不需大型机具设备,施工操作工艺简单,施工无振动、无噪声、无环境污染,对周围建筑物影响小;是大直径灌筑桩施工的一种主要工艺方式。但桩成孔工艺存在劳动强度较大,单桩施工速度较慢,安全性较等问题。人工挖孔灌注桩施工超大直径挖孔灌注桩(开孔直径9.5米)钻孔灌筑桩:是用钻机在泥浆护壁条件下,慢速钻进,通过泥浆排渣成孔,为常用的成桩方法。其特点是:可用于多种地质条件,护壁效果好,成孔质量可靠;施工无噪声、无振动、无挤压;机具设备简单,操作方便,费用较低。但成孔速度慢,效率低,用水量大,泥浆排放量大,污染环境,扩孔率较难控制。适用于地下水位较高的软、硬土层,如淤泥、粘性土、砂土,软质岩等土
12、层应用。钻孔灌注桩施工示意钻头钻孔灌注桩施工旋挖桩全称旋挖钻孔灌注桩:是近几年才推广使用的一种较先进的桩基施工工艺。旋挖钻机成孔是通过底部带有活门的桶式钻头回转破碎岩土,并直接将其装入钻斗内,然后再由钻机提升装置和伸缩钻杆将钻斗提出孔外卸土,这样循环往复,不断地取土卸土,直至钻至设计深度,施工速度快。对粘结性好的岩土层,可采用干式或清水钻进工艺,无需泥浆护壁。而对于松散易坍塌地层,或有地下水分布,孔壁不稳定,必须采用静态泥浆护壁钻进工艺,向孔内投入护壁泥浆或稳定液进行护壁。旋挖机旋挖机入岩钻头旋挖机铣孔入岩钻头旋挖机取芯旋挖干成孔施工旋挖干成孔施工旋挖干成孔施工旋挖干成孔施工冲击成孔灌筑桩:系
13、用冲击式钻机或卷扬机悬吊冲击钻头(又称冲锤)上下往复冲击,将硬质土或岩层破碎成孔,部分碎渣和泥浆挤入孔壁中,大部分成为泥渣,泥浆循环排出,然后再灌筑混凝土成桩。其特点是:设备构造简单,适用范围广,操作方便,因此被广泛地采用。但存在成孔速度较慢,泥渣污染环境。主要适于有孤石的砂砾石层、漂石层、坚硬土层、岩层中使用。冲孔灌注桩灌注桩成型三、灌注桩钢筋笼施工:钢筋笼较长时钢筋过长,应分节制作,分段吊放,主筋连接可采用搭接焊或螺纹连接,为保证钢筋笼主钢筋位置的准确性,可采用钢筋定位器定位。在钢筋笼部分主筋上,应每隔一定距离设置混凝土垫块或焊耳环控制保护层厚度。灌注桩钢筋笼钢筋笼钢筋定位装置钢筋笼保护层
14、垫块做法四、灌注桩泥浆循环工艺及混凝土施工要点:灌注桩多采用泥浆循环护壁成孔,地质条件较差时,施工过程中易产生塌孔、缩颈等缺陷。灌注桩多采用循环泥浆护壁成孔,地质条件较差时,成孔过程中易产生塌孔。易塌孔土层,如砂层易塌孔土层,如砂层桩孔桩孔泥浆管泥浆管泥浆池泥浆池灌注桩循环泥浆护壁成孔施工灌注桩循环泥浆护壁成孔施工易塌孔土层,如砂层易塌孔土层,如砂层在此过程中,泥浆因停止循环而沉淀,如钢筋笼放置时间过长,易产生大面积塌孔。灌注桩钢筋笼安装灌注桩钢筋笼安装易塌孔土层,如砂层易塌孔土层,如砂层泥浆比重达到规定要求后,安装浇筑导管,在浇筑导管安装过程中,因泥浆循环停止,易产生塌孔。易塌孔土层,如砂层
15、易塌孔土层,如砂层迅速拆除泥浆管,最快速安装浇筑斗,并将浇筑斗填满混凝土,如此时桩底发现沉渣超标,必须重新安装泥浆循环设备,再次清孔。五、灌注桩检测中常见质量问题:灌注桩一般在成桩后采用低应变、高应变、声波透射、取芯、静载(抗压、抗拔、水平力)法进行检测。检测中可能发生桩承载力不足、桩身不完整、加泥、混凝土强度不足、沉渣过厚、桩底土质或岩层不符合设计要求等缺陷。可能发生声波透射管安装、连接、封堵措施不到位,造成声测管弯曲变形、管内进入水泥浆造成声测管堵塞,或声测管不到底,无法检测或判定。大承载力静载试验是桩头未加固或加固措施不当可能引起桩头爆裂。六、灌注桩常见质量问题及预防:1、桩长不足2、桩
16、身完整性不满足要求(类、类桩)3、桩底沉渣厚度超标4、桩底土质或岩层不符合设计要求5、桩混凝土强度不足6、声波透射管损坏、堵塞,造成无法检测或判定。7、静载试验是桩头未加固或加固措施不当可能引起桩头爆裂。六、灌注桩常见质量问题及预防:1、桩长不足2、桩身完整性不满足要求(类、类桩)3、桩底沉渣厚度超标4、桩底土质或岩层不符合设计要求5、桩混凝土强度不足6、声波透射管损坏、堵塞,造成无法检测或判定。7、静载试验是桩头未加固或加固措施不当可能引起桩头爆裂。1、灌注桩桩长控制1)、设计给定桩长时按照设计桩长施工。2)、设计仅给出桩底持力层要求时,可根据超前钻资料确定。3)、如采用旋挖桩,无超前钻资料
17、时可根据取出的岩样确定(一般由业主、监理、勘察、施工、设计共同确认)。4)、如采用采用钻、冲孔施工,无超前钻资料时可以根据现场取岩样确定(一般由业主、监理、勘察、施工、设计共同确认)。1、灌注桩桩长控制1)、设计给定桩长时按照设计桩长施工。2)、设计仅给出桩底持力层要求时,可根据超前钻资料确定。3)、如采用旋挖桩,无超前钻资料时可根据取出的岩样确定(一般由业主、监理、勘察、施工、设计共同确认)。4)、如采用采用钻、冲孔施工,无超前钻资料时可以根据现场取岩样确定(一般由业主、监理、勘察、施工、设计共同确认)。超前钻(每根桩在桩位钻孔勘探)确定桩长。桩位桩位桩位灌注桩超前钻示意灌注桩超前钻示意超前
18、钻取样超前钻取样根据超前钻资料确定桩长。1、灌注桩桩长控制1)、设计给定桩长时按照设计桩长施工。2)、设计仅给出桩底持力层要求时,可根据超前钻资料确定。3)、如采用旋挖桩,无超前钻资料时可根据取出的岩样确定(一般由业主、监理、勘察、施工、设计共同确认)。4)、如采用采用钻、冲孔施工,无超前钻资料时可以根据现场取岩样确定(一般由业主、监理、勘察、施工、设计共同确认)。旋挖机取芯旋挖机取芯旋挖机取芯旋挖机取芯岩样判定岩样判定1、灌注桩桩长控制1)、设计给定桩长时按照设计桩长施工。2)、设计仅给出桩底持力层要求时,可根据超前钻资料确定。3)、如采用旋挖桩,无超前钻资料时可根据取出的岩样确定(一般由业
19、主、监理、勘察、施工、设计共同确认)。4)、如采用采用钻、冲孔施工,无超前钻资料时可以根据现场取岩样确定(一般由业主、监理、勘察、施工、设计共同确认)。在循环泥浆中取样在循环泥浆中取样通过泥浆中取岩样判定通过泥浆中取岩样判定岩样封存留样岩样封存留样通过对不同标高处循环泥浆中的岩样进行判定,可判定嵌岩深度。嵌岩深度确定嵌岩深度确定1、灌注桩桩长控制1)、设计给定桩长时按照设计桩长施工。2)、设计仅给出桩底持力层要求时,可根据超前钻资料确定。3)、如采用旋挖桩,无超前钻资料时可根据取出的岩样确定(一般由业主、监理、勘察、施工、设计共同确认)。4)、如采用采用钻、冲孔施工,无超前钻资料时可以根据现场
20、取岩样确定(一般由业主、监理、勘察、施工、设计共同确认)。通过以上措施,可有效控制灌注桩桩长。通过以上措施,可有效控制灌注桩桩长。桩底桩底持力层符合要求实例桩底持力层符合要求实例桩底持力层不符合要求实例桩底持力层不符合要求实例桩底六、灌注桩常见质量问题及预防:1、桩长不足2、桩身完整性不满足要求(类、类桩)3、桩底沉渣厚度超标4、桩底土质或岩层不符合设计要求5、桩混凝土强度不足6、声波透射管损坏、堵塞,造成无法检测或判定。7、静载试验是桩头未加固或加固措施不当可能引起桩头爆裂。1、低应变、高应变、声波透射及钻芯法检测可判定桩身完整性。桩身完整性分类见下表:桩身完整性类别分 类 原 则类桩桩身完
21、整类桩桩身有轻微缺陷, 不会影响桩身结构承载力的正常发挥类桩桩身有明显缺陷, 对桩身结构承载力有影响类桩桩身存在严重缺陷(废桩)特 征类 别单 孔两 孔三 孔大部分混凝土芯样胶结较好,无松散、夹泥现象,但有下列情况之一:局部混凝土芯样破碎段长度不大于10cm。芯样不连续完整、多呈短柱状或块状。任一孔局部混凝土芯样破碎段长度大于10cm但不大于20cm,且另一孔的同一深度部位的混凝土芯样质量完好,否则应判为类。任一孔局部混凝土芯样破碎段长度大于10cm但不大于30cm,且另外两孔的同一深度部位的混凝土芯样质量完好,否则应判为类。任一孔局部混凝土芯样松散段长度不大于10cm,且另外两孔的同一深度部
22、位的混凝土芯样质量完好,否则应判为类。 钻芯法桩身完整性判定标准特 征类 别单 孔两 孔三 孔有下列情况之一有下列情况之一有下列情况之一因混凝土胶结质量差而难以钻进任一孔因混凝土胶结质量差而难以钻进。任一孔因混凝土胶结质量差而难以钻进。混凝土芯样任一段松散或夹泥。混凝土芯样任一段松散或夹泥。混凝土芯样任一段夹泥或松散段长度大于10cm。局部混凝土芯样破碎长度大于10cm 。任一孔局部混凝土芯样破碎长度大于20cm。任一孔局部混凝土芯样破碎长度大于30cm。两孔在同一深度部位的混凝土芯样破碎。其中两孔在同一深度部位的混凝土芯样破碎、夹泥或松散。钻芯法桩身完整性判定标准抽芯芯样抽芯芯样抽芯芯样抽芯
23、芯样加泥抽芯芯样加泥抽芯芯样加泥六、灌注桩常见质量问题及预防:1、桩长不足2、桩身完整性不满足要求(类、类桩)3、桩底沉渣厚度超标4、桩底土质或岩层不符合设计要求5、桩混凝土强度不足6、声波透射管损坏、堵塞,造成无法检测或判定。7、静载试验是桩头未加固或加固措施不当可能引起桩头爆裂。桩底无沉渣无沉渣沉渣超标沉渣超标桩底沉渣桩底沉渣六、灌注桩常见质量问题及预防:1、桩长不足2、桩身完整性不满足要求(类、类桩)3、桩底沉渣厚度超标4、桩底土质或岩层不符合设计要求5、桩混凝土强度不足6、声波透射管损坏、堵塞,造成无法检测或判定。7、静载试验是桩头未加固或加固措施不当可能引起桩头爆裂。持力层不符合要求
24、抽芯芯样加泥抽芯芯样加泥六、灌注桩常见质量问题及预防:1、桩长不足2、桩身完整性不满足要求(类、类桩)3、桩底沉渣厚度超标4、桩底土质或岩层不符合设计要求5、桩混凝土强度不足6、声波透射管损坏、堵塞,造成无法检测或判定。7、静载试验是桩头未加固或加固措施不当可能引起桩头爆裂。灌注桩混凝土强度控制:灌注桩多采用水下浇筑方式,根据有关资料,采用此种工艺浇筑时混凝土强度损失约20%(混凝土强度水陆比80%)。一般设计时会注明采用水下混凝土,如图中灌注桩混凝土等级一般设计注明为C30水下,根据惯例则至少需要提高一个等级按照C35混凝土配制(或通过实验确定),否则可能造成抽芯实测混凝土强度不足(需特别注
25、意),且混凝土需按照水下特性配置。桩顶浇筑高度不能偏低,应使在凿除泛浆层后,桩顶混凝土要达到强度设计值。抽芯芯样强度不足实例抽芯芯样强度不足实例六、灌注桩常见质量问题及预防:1、桩长不足2、桩身完整性不满足要求(类、类桩)3、桩底沉渣厚度超标4、桩底土质或岩层不符合设计要求5、桩混凝土强度不足6、声波透射管损坏、堵塞,造成无法检测或判定。7、静载试验是桩头未加固或加固措施不当可能引起桩头爆裂。声测管安装声测管安装声波透射检测示意声波透射检测示意声波透射检测示意声波透射检测示意声波透射检测方法相对其它方法声波透射检测方法相对其它方法较容易发现问题,特别是大直径较容易发现问题,特别是大直径桩采用此
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