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桩基础施工常见的质量问题及处理探讨

时间:2013-06-09来源:易品网 点击:
0.引言 
  目前,我国正处在经济建设的重要时期,经济高速发展,建筑行业空前蓬勃,几乎每天都有数量众多的各种建筑正在新建或者已经建成,高层建筑已成为当前社会的主要趋势。高层建筑通常采用的是桩基础,随着建筑高度的增加,基础上部荷载也随之增加,因此,普通的天然地基根本无法满足高层建筑基础的承载力要求。桩基础在整个社会建设中的作用愈加明显,并且为整个社会也带来了较为显著的经济效益。因此,对桩基础施工中所遇到的常见问题进行分析和解决,具有十分重要的现实意义。 
  1.桩基础施工中常见的质量问题及原因分析 
  由于桩基础整个施工过程较为复杂,有很高的工艺要求,因此在实际施工过程中,很多因素均会影响到桩基础施工的质量。 
  1.1桩基础出现的缺陷 
  (1)桩基础顶部缺陷。 
  影响桩基顶部质量的主要原因是混凝土的质量问题。根据实际情况,笔者认为混凝土出现质量问题主要受以下三个方面影响:首先,水下浇筑混凝土会有沉淀泥浆出现,而沉淀泥浆厚度难以较为准确地测定,但是若超灌桩顶的混凝土缺乏较高的强度,则既有可能表现出夹泥现象,从而进一步影响到混凝土质量;其次,在混凝土浇筑工序完成后,施工人员由于用力不均匀,导致对钢护筒的预埋和拆拔工作较为粗糙,以此对桩顶的混凝土产生了干扰,影响到混凝土的质量;最后,由于凿除混凝土桩头的风镐功率较大,会在一定程度上对声测管附近的混凝土产生扰动,从而影响混凝土的质量。 
  (2)桩基础中部缺陷。 
  实际施工过程中,可能会由于勘探失误,引起混凝土浇灌时突发局部塌孔,阻碍混凝土翻浆,从而造成桩基础的桩身表现出局部缺陷。施工,很多工人由于用力不均匀,拆管时使混凝土受到连续性的扰动,影响到混凝土的质量。导管气密性如果较差,则水下灌注混凝土的导管在进入泥浆后,导管内外压强值会不相等,情况严重时会阻碍混凝土连续下料,影响到正常翻浆工序,进而发生断桩。 
  1.2单桩承载力不达标 
  单桩的承载力设计直接关系到桩基础的质量,然而在许多工程施工过程中经常会因为各种各样的原因导致单桩承载力强度不符合设计标准。导致这种情况出现的主要原因为:(1)桩基础深度不符合要求;(2)灌入量不足或者出现桩进入设计深度,但是桩尖并未进入持力层的情况;(3)勘察报告有误,或者与实际情况差异较大。另外桩倾斜过大、断桩等其他类型原因也会导致单桩的承载力不符合要求。 
  1.3断桩、缩径 
  引起断桩出现的原因较多,笔者认为主要有:(1)桩设计存在问题,如桩设计时细长比过大;(2)桩制作采用的混凝土强度不符合要求导致发生断桩;(3)桩倾斜过大,沉桩时发生断桩;(4)打桩用力不匀,导致桩拉应力过大导致断桩等。总的来说,预制桩断桩主要由于预制桩身质量及桩身倾斜等因素导致,而灌注桩则主要是由于混凝浇注不连继,拔管速度不均或过快等造成。 
  产生缩径的原因很多:(1)土层土质及承压水原因。土质不同,会具有不同的壁立性。如一般粘性土的壁立性较好,而软粘土(如淤泥和淤泥质土)在临空(泥浆)面容易产生蠕变,从而造成孔壁缩径;(2)施工钻进控制不均匀也会发生缩径。 
  1.4短桩 
  短桩情况通常出现于基岩埋深较浅的位置,或者埋深差值比较大,同时基岩较为薄弱的情况下。这种地质构造不仅会为配桩工作带来较大的难度,而且还会对桩的最终承载力造成影响。虽然管桩施工时已经根据相应的设计标准完成收锤,但是由于桩长过短,使得在最终的承载力检测环节出现不达标情况。通过重复施打,某些管桩甚至还可以继续进土达上十厘米。 
  笔者认为,引起这种情况出现的主要原因是由于施工时软弱土层中遇到夹层、或孤石,就停止往下施工,而造成桩长不符合设计要求。 
  1.5桩倾斜大 
  导致预制桩倾斜过大的原因主要有如下几种:(1)打桩的位置土质较差;(2)预制桩质量不达标,桩顶面倾斜和桩尖位置不对应,容易造成变形,引起桩倾斜;(3)桩锤、桩帽、桩身的中心线没有重合,使得锤击偏心,引起桩倾斜;(4)桩距较小,打桩顺序不合理而引起较为强烈的挤土效应;(5)桩机安装质量存在问题,使得桩架和地面之间不垂直。 
  灌注桩倾斜主要在于桩孔质量。造成桩孔垂直度偏差主要为钻(冲)孔机施工过程中稳定性不够,而产生前倾或侧斜,从而影响了桩孔垂直度。 
  1.6桩接头断裂 
  因为桩设计长度较长,在实际施工过程当中不可能直接沉入,因此,此时会在预制期间将其分割为几段,然后在分段沉入,再将各段用钢制焊接连接件直接焊连。如果在施工过程中,预制桩沉入时倾斜度过大,则会引起桩与桩之间的连接头缝隙较大,有些情况下还会出现各段桩中心线不处于同一条直线的情况。所以,若桩接头施工技术不符合要求,预制质量差均会导致桩接头发生断裂。 
  1.7桩位基础偏差过大 
  产生较大桩位偏差主要是地质方面的原因,如果施工土层较软,或者是一边软一边硬,则会造成桩跑位。如果桩身发生倾斜,会引起竣工桩位出现较大的偏差。如果桩位产生较大的偏差,原来预先设计的承台尺寸不能满足所要求的构造时,可采用大承台方法加以处理。 
  2.常用处理方法探讨 
  如果打桩工序中出现了相关的质量问题,施工单位切不可自行进行处理。处理时,需通知有关部门,在经设计单位、监理单位以及相关专业技术部门共同斟酌后在采取针对性的解决办法。出现上述问题,常见的处理方法主要有接桩法、补桩法、纠偏法、补送结合法、钻孔补强法、扩大承台(梁)法和复合地基基础法。由于灌注桩对复杂多变的地质条件要求有很高的应对能力,因此,如果该类型桩出现问题,一般采用原位破除,重新浇灌。先对预制桩常用的处理方法作进一步讨论。
2.1接桩法 
  (1)开挖接桩。挖出桩头,凿去混凝土浮浆及松散层,并凿出钢筋,整理与冲洗干净后用钢筋接长,再浇混凝土至设计标高。 
  (2)嵌入式接桩。当成桩中出现混凝土停浇事故后,清除已浇混凝土有困难时,可采用此法。 
  2.2补桩法 
  (1)桩基承台前补桩。当桩距较小时,可采用先钻孔,后植桩,再沉桩的方法。 
  (2)在桩基承台以及地下室的施工完成后,打上静压桩。打静压桩时会让土层的摩擦阻力和桩尖阻力产生结构反力,产生的这些力全部由地下室和承台去承受,不需要再采取其他的相关措施。这种方式的特点是噪声很小,设施过程简单,容易操作,同时还不影响其他工期的正常进行。因此,实际施工中,如果出现断桩和桩承载力不足情况,均可采取该方法加以解决。 
  2.3补送结合法 
  这种方法主要是为应对分段沉桩时某一段桩出现沉桩差错,并引起其他桩之间连接点脱节的情形。使用补送结合法时,应反复捶打差错桩,使其下沉,并顶紧脱落的接头,使其产生一定程度的竖向承载力。除此之外,还可以加长整个桩的长度,这样做不但可以有效解决基础竖向承载力问题,还可以提高桩抵抗地震的效果,并减弱其带来的危害。 
  2.4纠偏法 
  从方法名称可以理解到,其主要是将倾斜的桩进行纠正。该方法主要用于某些发生较大的偏移但是并没有发生断裂破坏的桩。此种方法施工较为繁杂,首先需要挖开倾斜桩周围的土,然后在用千斤顶复位纠偏。 
  2.5钻孔补强法 
  此法适应条件是基身混凝土严重蜂窝,离析,松散,强度不够及桩长不足,桩底沉渣过厚等事故,常用高压注浆法来处理,但此法一般不宜采用。 
  (1)桩身混凝土局部有离析,蜂窝时,可用钻机钻到质量缺陷下一倍桩径处,进行清洗后高压注浆。 
  (2)桩长不足时,采用钻机钻至设计持力层标高; 对桩长不足部分注浆加固。 
  2.6扩大承台法 
  扩大承台(梁) 法即扩大承台截面的尺寸以满足规范规定的构造要求和承载力要求。以下两方面原因的出现需要扩大承台的尺寸来处理。 
  (1)桩位偏差过大,原设计的承台(梁) 断面宽满足不了规范要求,此时采用扩大承台(梁) 来处理。 
  (2)考虑桩土共同作用,当单桩承载力达不到设计要求,可用扩大承台(梁) 并考虑桩与天然地基共同分组上部结构荷载的方法。需要注意的是在扩大承台(梁)断面宽度的同时,适当加大承台(梁) 的配筋。 
  3.结语 
  桩基础现已成为当前建筑整体中非常重要的关键部分,其质量优劣对整个建筑物安全及寿命有直接的影响。因此,在桩基的实际施工环节中,有关人员需深刻体会国家的相关规定,并严格按照有关规定进行施工操作,如果一旦出现,需及时与设计部门以及相关专业部门联系,商讨可行的解决办法方可进行施工。
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