桩基工程施工中的常见质量问题及处理技术.pdf

'垫塑』笪坠垒堕些墼坠坚圣堕L——————一江酉建挝旌王撞苤桩基工程施工中的常见质量问题及处理技术何乐生(合肥建材地质工程勘察院，安徽合肥230000)摘要：桩基施工是工程建设中的重点，也是事故和施工问题的多发环节。一旦基桩出现质量问题，便很难进行现场处理，导致事故处理时间拖延较长，对整个项目的建设进度和成本控制都会带来不良影响。文章主要阐述了现代桩基施工中常见的质量问题，以及相应的处理措施，为施工单位桩基施工工作提供经验借鉴。关键词：桩基质量处理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，其中较为常用的为桩基础。桩基础作为一种深基础，它具有承载力高、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土桩、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、压人桩和灌注桩等。建筑工程桩基础不论采用何种类型的桩，实际施工过程中怎样保证桩基质量，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常见质量问题类别及原因分析打(压)桩工程常见质量问题有：单桩承载力低于设计值，桩倾斜过大、断桩、桩接头断离、桩位偏差过大等五大类。造成以上问题的原因：(1)单桩承载力低于设计要求的常见原因：①桩沉人深度不足；②桩端未进入设计规定的持力层，但桩深已达设计值；③最终贯入度过大；④其他，诸如桩倾斜过大、断裂等原因导致单桩承载力下降；⑤勘察报告所提供的地层剖面、地基承载力等有关数据与实际情况不符。(2)桩倾斜过大的常见原因：①预制桩质量差，其中桩顶面倾斜和桩尖位置不正或变形，最易造成桩倾斜；②桩机安装不正，桩架与地面不垂直；③桩锤、桩帽、桩身的中心线不重合，产生锤击偏心；④桩端遇石子或坚硬的障碍物；⑤桩距过小，打桩顺序不当而产生强烈的挤土效应；⑥基坑土方开挖不当。(3)出现断桩的常见原因。除了桩倾斜过大可能产生桩断裂外，其他原因还有三种：+——卜-—i卜-—_卜——卜一+——卜—。—卜一‘—卜一—卜-—·卜-—卜一—卜—‘-卜-—卜——卜一—卜—+一+一+：+一+一+一+-+一+一+一—卜—+-+-+一+一+一+-+一+-+构件名称构件部位鉴定评级B一3轴、C一3轴、B一4轴、C一4轴c级二层柱C一2轴、B一2轴b级三层3／A—B轴、4／A—B轴、3／C—D轴、4／C—D轴c级B／2—3轴、B／3—4轴、B／4—5轴、3／B—C轴、结平梁b级C／2—3轴、C／3—4轴、C／4—5轴、5／C—D轴注-b级一基本符合国家现行标准下限水平要求，尚不影响安全；尚可正常使用，宜采取适当措旌：c级一不符合国家现行标准要求，在目标使用年限内影响和正常使用，应采取措施。5结束语根据我单位对该车间A—D／1—5轴过火区域内结构构件的现场检查、检测情况，及对过火区域钢结构构件进行初步鉴定、详细鉴定结果，得出如下结论：(1)该车间过火区域内框架柱(B—C／2—3轴区域内共8根柱)、框架梁(A—D／2—5轴区域内共11根梁)承载力鉴定评级均为c级，不符合国家现行标准要求，在目标使用年限内影响和正常使用，应采取措施。建议选择有资质的加固设计单位根据本报告检测结果，对鉴定评级为c级的构件进行加固处理。(2)过火区域内其余框架柱(A—D／1—5轴区域内3个构件)，框架梁(A—D／1—5轴区域内18个构件)承载力鉴定评级均为b级，基本符合国家现行标准下限水平要求，尚不影响安全，仍可正常使用。建议采取提高耐久性或局部处理和外观修复的措施对鉴定评级为b级的构件进行处理。(3)混凝土构件外部的粉刷层对火灾有一定的防护作用，其重要性不容忽视。从本次事故可以看出，柱节点部位由于未作粉刷层，受损情况比下部严重。参考文献[1]裔裕峰．某火灾后建筑结构检测鉴定[J]．建筑监督检测与造价，2008，(11)：49—51．[2]冉群，王卫争．某高层建筑火灾后检测鉴定与修复加固设计[J]．建筑技术，2012，(01)：76—79．[3]曾跃飞．火灾后钢筋混凝土结构的损伤评估与鉴定研究[D]．重庆大学，2006．[4]高玲玲，李彦辉．火灾后建筑物的检测鉴定[J]．中小企业管理与科技(上旬刊)，2010，(07)：95—96．[5]林继瑜，余潮新．火灾后建筑物检测工作探讨[J]．广东土木与建筑，2002，(08)：62—64．·63· ①桩堆放、起吊、运输的支点或吊点位置不当；②沉桩过程中，桩身弯曲过大而断裂。如桩制作质量造成的弯曲，或桩细长又遇到较硬土层时，锤击产生的弯曲等；③锤击次数过多。如有的设计要求的桩锤击过重，设计贯入度过小，以致于施工时，锤击过度而导致桩断裂。(4)桩接头断离的常见原因：设计桩较长时，因施工工艺的需要，桩分段预制，分段沉人，各段之间常用钢制焊接连接件做桩接头。这种桩接头的断离现象也较常见。其原因，除了中①～⑤点外，还有上、下节桩中心线不重合；桩接头施工质量差，如焊缝尺寸不足等原因。(5)桩位偏差过大的常见原因，桩的偏位标准在规范中都严格的规定。桩的偏位在一定程度上将影响桩的承载力的利用和可靠度，而一旦成桩出现偏位几乎无法纠正只得靠后期根据偏位程度作相应的处理，所以必须要作事先的控制。主要要做好场地土的平整和压实工作，准确地做好桩位的定位放线工作，其次在施工的过程中及时地做好复核校正工作。2常用处理方法打桩过程中，发现质量问题，施工单位切忌自行处理，必须报监理、业主，然后会同设计、勘察等相关部门分析、研究，作出正确处理方案。由设计部门出具修改设计通知。一般处理方法有：补沉法、补桩法、送补结合法、纠偏法、扩大承台法、复合地基法等，下面分别简要介绍：2．1补沉法预制桩人土深度不足时，或打入桩因土体隆起将桩上抬时，均可采用此法。2．2补桩法可采用下述两种的任一种：(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)桩基承台或地下室完成再补静压桩。此法的优点是可以利用承台或地下室结构承受静压桩的施工反力，设施简单，操作方便，不延长工期。2．3补送结合法当打入桩采用分节连接，逐根沉人时，差的接桩可能发生连接节点脱开的情况，此时可采用送补结合法。首先是对有疑点的桩复打，使其下沉，把松开的接头再顶紧，使之具有一定的竖向承载力；其次，适当补些全长完整的桩，一方面补足整个基础竖向承载力的不足，另一方面补打的整桩可承受地震荷载。2．4纠偏法桩身倾斜，但未断裂，且桩长较短，或因基坑开挖造成桩身倾斜，而未断裂，可采用局部开挖后用千斤顶纠偏复位法处理。2．5扩大承台法这是目前处理基桩施工质量问题的主要手段之一。施工中，如果原有的桩基承台平面尺寸无法满足构造物的承载力而需要扩大桩基承台的面积：桩位偏差大。原有的承台平面的设计尺寸无法满足构造物的建设要求，此时，就可以使用扩大承台发法；考虑桩土共同作用。如果单桩的承载力还是无法达到要求，则要考虑扩大承台，并利用地基来共同承受构筑物的力量；桩基质量不均匀，为了预防承台出现不均匀的沉降，或为提高抗震能力，可以将各独立的承台连接起来，提高基础整体性。·64·2．6复合地基法这种方法主要是利用桩土共同作用的原理，对地基进行科学处理，并提高地基的承载力，可以有效的分担上部构筑物带来的荷载。主要的方法有以下几种：承台下做换土地基。在桩基承台施工前，先挖出一块深土，换成砂石填层分层夯填，然后再次基础上进行基桩施工；桩间增设水泥土桩。如果基桩的承载力无法达到施工要求，可采用在桩间土中干喷水泥形成水泥土桩的方法，形成复合地基，加大承载力。2．7修改桩型或沉桩参数(1)改变桩型。如预制方桩改为预应力管桩等。(2)改变桩入土深度。例如预制桩过程中遇到较厚的密实粉砂或粉土层，出现桩下沉困难，甚至发生断桩事故，此时可采用缩短桩长，增加桩数量，取密实的粉砂层作为持力层。(3)改变桩位。如沉桩中遇到坚硬的、不大的地下障碍物，使桩产生倾斜，甚至断裂时，可采用改变桩位重新沉桩。(4)改变沉桩设备。当桩沉人深度达不到设计要求时，可采用大吨位桩架，采用重锤低击法沉桩。2．8其他方法(1)底板架空。底层地面改为架空楼板，以减填土自重，降低承台的荷载。(2)上部结构卸荷。有些重大桩基事故处理困难，耗资巨大，耗时过多，只有采取削减上部建筑层数的方法，减小桩基荷载。也有采用轻质高强的隔墙或其他材料代替原设计的厚重结构而减轻上部建筑的自重。(3)结构验算。但出现桩身混凝土强度不足、单桩承载力偏低等事故，可通过结构验算等方法寻找处理方案。如验算结果仍符合规范的要求时，可与设计单位协商，不作专门处理。但此方法属挖设计潜力，必须征得设计部门的同意，万不得巳时用之，且应慎之又慎。(4)综合处理法。选用前述各种方法的几种综合应用，往往可取得比较理想的效果。(5)采用外围补桩，增加周边嵌固，防止或减少桩位侧移等。3结语现代科学技术正在不断进步，建筑施工中也不断使用新方法、新手段，对于桩基的施工，其施工人员必须具备相应的专业知识，并收集有关地质资料及学习各种复杂的基础施工经验；其次，还要详细了解施工的各个环节和顺序，严格遵守和执行设计图纸及操作规范，从施工的每一个步骤开始控制施工质量，解决施工问题，预防施工事故。总之，只有对桥梁桩基施工过程进行全面的控制，才能提高基桩的施工质量，为工程建设奠定坚实的基础。参考文献[1]曹玲玲．桥梁桩基施工质量控制研究．科技信息(科学教研)．2007(19)．[2]孙士毅，汤健民．建筑桩基施工质量控制的几个问题．建筑技术．2006(3)．[3]徐小甘，韩亚良，徐亮．预应力管桩施工及质量缺陷处理[J]．水利科技与经济．2007，13(10)．'