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浅谈建筑工程桩基工程质量控制

引言 桩基础,是由基桩和联接于桩顶的承台共同组成。桩身全部埋于土中而承台底面与土体接触叫低承台桩基;桩身上部露出地面而承台底位于地面以上则叫高承台桩基。建筑桩基通常为低承台桩基础。…

引言

桩基础,是由基桩和联接于桩顶的承台共同组成。桩身全部埋于土中而承台底面与土体接触叫低承台桩基;桩身上部露出地面而承台底位于地面以上则叫高承台桩基。建筑桩基通常为低承台桩基础。高层和大跨度的建筑中,桩基础应用广泛。常用的桩型主要有预制桩和灌注桩两大类。

桩基工程的施工现场条件复杂,工序繁多,工艺要求高,

桩基的质量主要取决于勘察、设计、施工等诸多方面。工程地质勘察报告的是否详细准确、设计取值是否合理以及施工中的材料、工艺、设备等等都是影响桩基础工程质量的因素,稍有不慎,便会造成质量问题或事故。若处理不及或不当,就会给工程留下隐患。所以,对质量问题(或事故)的分析与处理是否正确得当,通常都会影响到建筑物的安全使用、工程造价以及工期。为了防止类似的问题发生,能否在桩基工程施工中对质量问题及隐患进行正确的分析与妥善的处理,就显得尤为重要。现在笔者开始对本文题目进行相关的探讨。

1 常见的质量问题

1.1 测量放线错误,使整个建筑物错位或桩位偏差过大。

1.2 单桩承载力低于设计值。

1.3 桩倾斜过大。

1.4 预制桩接头断离。

1.5 断桩。灌注混凝土施工质量失控,发生断桩事故。

1.6 桩基验收时出现的桩位偏差过大。

1.7 离析、桩身夹泥、混凝土强度达不到设计要求、钢筋错位变形严重等。

1.8 灌注桩顶标高不足。常见的有两种,一是施工控制不严,在未达到设计标高时混凝土停浇;另一种虽然标高达到设计值,因桩顶混凝土浮浆层较厚,凿出后出现桩顶标高不足。

2 质量问题的原因剖析

下面主要就单桩承载力低于设计值、桩倾斜过大、断桩、桩接头断离、桩位偏差过大等问题进行详细地剖析。

2.1 桩承载力低于设计要求的常见原因

2.1.1 桩沉入深度不足。

2.1.2 桩端未进入设计规定的持力层,但桩深已达设计值。

2.1.3 最终贯入度过大。

2.1.4 其他,诸如桩倾斜过大、断裂等原因导致单桩承载力下降。

2.1.5 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。

2.2 倾抖过大的常见原因

2.2.1 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。

2.2.2 桩机安装不正,桩架与地面不垂直。

2.2.3 桩锤、桩帽、桩身的中心线不重合,产生锤击偏心。

2.2.4 端遇石块或坚硬的障碍物。

2.2.5 桩距过小,打桩顺序不当而产生强烈的挤土效应。

2.2.6 基坑土方开挖不当。

2.3 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:

2.3.1 桩堆放、起吊、运输的支点或吊点位置不当。

2.3.2 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。

2.3.3 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。

2.4桩接头断离的常见原因

当设计桩较长时,因施工工艺的需要,桩需要分段预制,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较为常见。其原因除了2.2中(1)至(5),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。

2.5桩位偏差过大的常见原因

测量放线差错沉桩工艺不良,如桩身倾斜造成竣工桩位出现较大的偏差等。

3 常见质量问题的处理措施

打(压)桩的过程中,如果发现质量问题,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,做出正确处理方案,由设计部门出具修改设计通知。对事故处理方案要求安全可靠,经济合理,施工期短,并对未施工部分应提出预防和改进措施。还应考虑事故处理对已完工程质量和后续工程方式的影响,比如在事故处理中采取补桩时,会不会损坏混凝土强度还较低的邻近桩等。事故应及时处理,防止留下隐患,避免事故的再次发生。桩基事故处理方法较多,但要对方案进行技术经济比较,选择安全可靠,经济合理和施工方便的方案。要根据现场实际情况选用最佳的处理方案。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。下面分别作简要介绍:

3.1 补沉法

预制桩入土深度不足时,或打入桩因土体隆起将桩上抬时,均可采用此法。

3.2 补桩法补桩法

就是在会同设计、监理以及业主的意见,根据设计单位出具的补桩方案进行补打,但此种方法投资大、工期长,很难被各方共同认可。

3.3 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。

3.4 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。

3.5 扩大承台法

3.5.1 桩位偏差大。原设计的承台平面尺寸满足不了规范规定的构造要求,可用扩大承台法处理。

3.5.2 考虑桩土共同作用。当单桩承载力达不到设计要求,需要扩大承台并考虑桩与天然地基共同分担上部结构荷载。

3.5.3 桩基质量不均匀,防止独立承台出现不均匀沉降,或为提高抗震能力,可采用把独立的桩基承台连成整块,提高基础整体性,或设抗震地梁。

3.6复合地基法此法是利用桩土共同作用的原理,对地基作适当处理,提高地基承载力,更有效的分担桩基的荷载。常用方法有以下几种。

3.6.1 承台下做换土地基。在桩基承台施工前,挖除一定深度的土,换成砂石填层分层夯填然后再在人工地基和桩基上施工承台。

3.6.2 桩间增设水泥土桩。当桩承载力达不到设计要求时,可采用在桩间土中干喷水泥形成水泥土桩的方法,形成复合地基基础。

3.7 修改桩型或沉桩参数法

3.7.1 改变桩型。如预制方桩改为预应力管桩等。

3.7.2 改变桩入土深度。例如预制桩在贯入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(膨胀土层)作为持力层。

3.7.3 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。

3.7.4 变沉桩设备。当桩沉入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。

3.8其他方法

3.8.1 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。

3.8.2 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。

3.8.3 结构验算。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。

3.8.4 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。

3.8.5 采用外围补桩,增加周边嵌固,防止或减少桩位侧移等。

4 结束语

随着改革开放的深入和市场经济的发展,建筑业取得了惊人的成绩,为国民经济的持续发展做出了巨大的贡献。建筑工程质量也成为了建筑业和全社会普遍关注的热点问题.有些工程给国家和人民的生命财产造成了巨大的损失。我们只有引以为诫,防微杜渐,从点滴做起,严格把握从设计到施工质量控制当中的每一个环节,消除质量隐患,就能够杜绝质量事故,保证工程质量。

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