浅谈对桩基工程施工中的问题

'浅谈对桩基工程施工中的问题摘要：随着经济发展，城市屮各类高层建筑拔地而起，作为高层的基础部分往往在整个建筑物投资中占据了很大的比例。而高层基础往往采用桩基础，关键词：桩基础；设计；施工；问题中图分类号:TU991.05文献标识码:A文章编号:引言：桩基础是工业与民用建筑工程一种常用的基础形式。当采用天然地基浅基础不能满足建筑物对地基变形和强度要求时，可以利用下部坚硬土层或岩层作为基础的持力层而设计成深基础，英中较为常用的为桩基础。桩基础作为一种深基础，具有承载力高、稳定性好、沉降量小而均匀、沉降稳定快、良好的抗震性能等特性，因此在各类建筑工程中得到广泛应用，尤其适用于建造在软弱地基上的各类建（构）筑物。桩按材料可分为钢筋混凝十桩、钢桩、木桩等，按受力分类为摩擦桩和端承桩，按桩的入土方法可分为打入桩、压入桩和灌注桩等。建筑工程桩基础不论采用何种类型的桩，实际施工过程屮保证桩基质量，使桩基符合设计要求，是基础工程施工中经常遇到的问题。1、桩基的实用与选择1.1对下列建筑工程要求情况,可以考虑选用桩基础方案： 不允许地基有过大沉降和不均匀沉降的高层建筑或其他重要建筑物。重型工业厂房和荷载过大的建筑物，如仓库、粮仓等。对烟囱、输电塔等高耸高结构建筑物，宜采用桩基以承受较大的上拔力和水平力，或用以防止结构物的倾斜。对精密或大型的设备基础，需要减小基础振动、减弱基础振动对结构的影响，或应控制基础沉降和沉降速率。软弱地基或某些特殊性土上的各类永久性建筑物，或以桩基作为地震区结构抗震措施。当地基上部软弱而下部太深处埋藏有坚实地层时，最宜采用桩基。如果软弱土层很厚，桩端达不到良好地层，则应考虑桩基的沉降等问题；通过较好土层而将荷载传到下卧软弱层，则反而使桩基沉降增加。总之，桩基设计应该注意满足地基承载力和变形这两项基本要求。在工程实践中，山于设计或施工方面的原因，致使桩基不合要求，甚至酿成重大事故者已非罕见。因此，做好地基勘察，慎重选择方案，精心设计、精心施工，也是桩基工程施工必须遵循的准则。2、桩基础设计与施工屮经常发生的问题2.1地下水问题当基础深度在天然地下水位以下时，在基础施工中常常会遇到地下水的处理问题。在桩基础工程中，地下水对人工挖孔桩的施工影响最大。地下水的处理有多种可行的方法,从降水方式来说总分为止水法和排水法两大类。止水法相对来说成本较高，施工难度较大;井点降水施工简便、操作技术易于常握，是一种行之有效的现代化施工方法，已广泛应用。当地下水位不大时可进行单桩桩内抽水，当地下水位较大时可采用多 桩同时抽水法來降低地下水。如果桩设计深度不大时可考虑在场地四周设置井点排水。人工挖孔桩在开挖时，如果遇到细砂、粉砂层地质时，再加上地下水的作用极易形成流砂，严重时发生井漏，造成质量和安全事故。除此之外，地下水的影响在有冻土地基时也是施工的难点。我们应根据不同的地质采取不同的施工方法。比如，在冬季我们经常采用冻结法施工技术，冻结法施工即是利用人工制冷的方法把土壤中的水冻结成冰形成冻土帷幕，用人工帷幕结构体来抵抗水土压力，以保证人工开挖工作顺利进行。作为一种成熟的施工方法，冻结法施工技术在国际上被广泛应用于城市建设已有100多年的丿力史。我国采用冻结法施工技术至今也已有40多年的历史，但主要用于煤矿井筒开挖施工。经过多年来国内外施工的实践经验证明，冻结法施工有以下特点：可有效隔绝地下水，其抗渗透性能是具他任何方法不能相比的。冻结法施工对周围环境无污染,无异物进入土壤,噪音小，冻结结束后，冻土墙融化，不影响建筑物周围地下结构。冻结施工用于桩基施工或莫它工艺平行作业，能有效缩短施工工期。2.2桩基达到其极限承载力而无法压至设计标高。这里可能存在两种情况，其一是地质报告有误，桩实际承载力大于计算值，必须先做试桩以确定其合理的桩长及承载力。其二则可能山于土层本身原因，譬如说饱和砂土产生的孔隙水压力使桥基根本无法压入，这就需要我们从施工措施上去解决。首先是必须制定合理的施工顺序，譬如说跳打，使先期施工的桩产牛的水压力消散后再施工下•根桩；其次对静力压桩来说必须选择有足够压桩力的施工机械，耍避免抬机等现象出现；另 外可以采取引孔，设置排水孔等措施尽量减少空隙水压力。当然压桩时必须注意压桩力应控制在桩身极限强度范围以内，•且应注意压桩挤土作用对周边建筑物的影响。3、施工中特殊情况处理桩基施工由于地层的不可知性，经常会遇到很多异常情况，这就要求我们根据具体的情况，仔细分析，采用妥善的方法去解决各类问题。3.1桩基达到其极限承载力而无法压至设计标高。这里可能存在两种情况，其一是地质报告有误，桩实际承载力大于计算值，必须先做试桩以确定其合理的桥长及承载力。其二则可能由于土层本身原因，譬如说饱和砂土产生的孔隙水压力使桩基根本无法压入，这就需要我们从施工措施上去解决。首先是必须制定合理的施工顺序，譬如说跳打，使先期施工的桩产生的水斥力消散后再施工下一根桩；其次对静力压桩来说必须选择有足够压桩力的施工机械，要避免抬机等现象出现；另外可以采取引孔，设置排水孔等措施尽量减少空隙水压力。当然压桩时必须注意压桩力应控制在桩身极限强度范I韦I以内，且应注意压桩挤土作用对周边建筑物的影响。3.2桩基静载荷试验不合格。某工程山于时间限制，甲方要求试桩与工程桩同时进行，待试桩满足JGJ94-94附录c.0.6条时进行静载荷试验，结果三组试桩有一组满足设计要求而另外两组试桩均在小于设计承载力时产生破坏。这就让我们从设 计、施工和试验等各方面去分析这两组试桩，但经过与周边工程比较及现场施工试验记录分析，均未发现特殊情况，即不存在施工，试验中的失误。笔者对第一组合格试桩的情况进行了比较，终于发现后二组试桩本身的停歇时间已够，但周边的其余工程桥施工在试验前2夭才完成，完全有理由认为是因为工程桩施工时将试桩周边的土破坏而没有固结，影响了试桩的承载力。于是等工程桩停歇时间也满足JGJ94-94附录c.0.6条时再次对2根试桩进行了静载荷试验，结果与我们判断完全一致，试桩均满足设计要求。这一实例告诉我们影响试桩结果的因素冇很多，我们在工程实践屮对各种情况一定耍仔细分析，找出问题所在，而不耍盲目处理，造成不必要的损失和浪费。3.3管桩裂缝处理。预应力管桩以其强度高，制作周期短，比预制桩节省材料等优点在工程设计屮受到普遍应用，但其也存在受剪能力差的不足之处。在工程实践中，由于垂直度偏差或挤土等原因经常会使管壁产生裂缝而影响质量。在昆山某一工程中山于场地天然地面标高较低，在桩施工前场地回填了约加左右的土，而施工中又未对上述情况采取合适的措施，使压桩机械在施压进行过程中对桩产生了不均匀的侧压，施工结束后发现局部桩位产生了侧偏，经小应变检测发现这些管桩都不同程度地产牛了裂缝，如何处理显得相当关键。我们对偏差资料经过分析归类后，对于垂直度偏差小于0.5%的管桩，管壁基本无裂缝，我们认为承载力应不受损失，故在增加了一组试桩证明承载力满足设计条件后不再进行处理。而对垂直度偏差大于0.5% 的管桩，可以认为管壁均U产生裂缝，承载力匕受影响，我们对此类桩采用了先纠偏再进行灌芯处理，使裂缝部位的传力通过灌芯部分混凝土传递，经最终静载荷试验证明是切实可行的。因此我们在管桩的实际施工中一定要注意垂直度的控制，因为管桩的抗剪能力较差，很容易破坏而引起不必要的经济损失。4、结束语总之，桩基施工质量关系到整个建筑物的工程质量，工程及施工验收规范规定，打桩过程中如遇到上述问题，都应立即暂停打桩，施工单位应与勘察、设计单位共同研究，查明原因，提出明确的处理意见,采取相应的技术措施后，方可继续施工。参看文献：[1]阎名礼。地基处理技术。北京：中国环境科学出版社.[2]《中华人民共和国行业标准，建筑桩基技术规范MGJ94-2008CS],屮国建筑工业出版社，2008.10.[3]张跃川•桩基工程施工方案编制[J]•工程建设与设计,2009,12.'