【摘要】本文對(duì)幾種常見(jiàn)樁型基礎(chǔ)事故做了簡(jiǎn)要介紹,簡(jiǎn)單分析了幾種常見(jiàn)樁型的常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題,通過(guò)對(duì)對(duì)常見(jiàn)樁型質(zhì)量問(wèn)題的分析,從而對(duì)施工中應(yīng)注意的方面提供了參考意見(jiàn),并對(duì)工程質(zhì)量安全提供了保證。
【關(guān)鍵詞】樁基礎(chǔ)事故;鉆孔灌注樁;預(yù)應(yīng)力管樁
1. 前言
在當(dāng)前的工程建設(shè)中,逐步趨于向高層建筑發(fā)展,因此,在基礎(chǔ)處理中,采用樁基礎(chǔ)的要求越來(lái)越多,為了工程安全考慮,在樁基礎(chǔ)的使用同時(shí),必須熟悉樁基礎(chǔ)常見(jiàn)的質(zhì)量事故和原因,并了解常見(jiàn)質(zhì)量事故的處理方法,才能使工程安全得到保證。
2. 樁基礎(chǔ)事故的幾種原因
樁基礎(chǔ)事故是指由于勘察、設(shè)計(jì)、施工和檢測(cè)工作中存在的問(wèn)題,或樁基礎(chǔ)工程完成以后其它環(huán)境變異的原因,造成樁基礎(chǔ)受損或破壞的現(xiàn)象。
因此樁基礎(chǔ)事故的主要原因大致可分為以下幾種:
(1)工程勘察質(zhì)量問(wèn)題。工程勘察報(bào)告提供的地質(zhì)剖面圖、鉆孔柱狀圖、土的力學(xué)性能指標(biāo)及樁基礎(chǔ)建議設(shè)計(jì)參數(shù)不準(zhǔn)確等均會(huì)給設(shè)計(jì)帶來(lái)誤導(dǎo),產(chǎn)生嚴(yán)重后果。
(2)樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)質(zhì)量問(wèn)題。主要有樁基礎(chǔ)選型不當(dāng)、設(shè)計(jì)參數(shù)選取不當(dāng)?shù)葐?wèn)題。不熟悉工程勘察資料,不了解施工工藝,憑主觀臆斷選擇樁型,抑或先設(shè)計(jì)后勘探等問(wèn)題均會(huì)導(dǎo)致樁基礎(chǔ)事故,進(jìn)而達(dá)不到預(yù)期效果或浪費(fèi)材料。
(3)樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量問(wèn)題。施工質(zhì)量問(wèn)題一般是樁基礎(chǔ)質(zhì)量事故的直接原因和主要原因。樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量問(wèn)題的事故原因很多,主要是材料質(zhì)量、施工方法、施工工序、施工質(zhì)量檢驗(yàn)方法、人員素質(zhì)等,都由可能導(dǎo)致施工質(zhì)量事故。
(4)基樁檢測(cè)問(wèn)題。主要存在于基樁檢測(cè)理論不完善、檢測(cè)方法選用不合理、檢測(cè)工作不規(guī)范、檢測(cè)人員素質(zhì)不好,均有可能給樁基礎(chǔ)帶來(lái)誤判。
(5)外部環(huán)境條件的影響。地質(zhì)條件差、施工野蠻、相鄰樁的擠土效應(yīng),堆土側(cè)壓力等也可能對(duì)樁基礎(chǔ)產(chǎn)生不利影響。
3. 常用樁的幾種常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題
3.1鉆孔灌注樁。
成孔過(guò)程中采用就地造漿或制備泥漿護(hù)壁,以防止孔壁坍塌?;炷凉嘧⒉扇Ц羲ǖ膶?dǎo)管水下灌注混凝土工藝,在混凝土灌注過(guò)程中,若操作不當(dāng),容易出現(xiàn)以下問(wèn)題。
(1)由于停電或其他原因?qū)е聺仓炷敛贿B續(xù),間隔一段時(shí)間后,隔水層混凝土凝固形成硬殼,后澆筑的混凝土下不去,只好拔出導(dǎo)管,一旦導(dǎo)管下口離開(kāi)混凝土面,泥漿就會(huì)進(jìn)入管內(nèi)形成斷樁。如果采用加大管內(nèi)混凝土壓力的方法沖破隔水層,形成新隔水層,老隔水層的低質(zhì)量混凝土殘留在樁身中,形成樁身局部缺陷。
(2)對(duì)于有泥漿護(hù)壁的鉆孔灌注樁,樁底沉渣及孔壁泥皮過(guò)厚是導(dǎo)致承載力大幅下降的主要原因。
(3)水下澆筑混凝土?xí)r,施工不當(dāng)如導(dǎo)管下口離開(kāi)混凝土面、混凝土澆筑不連續(xù)時(shí),樁身會(huì)出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象,混凝土攪拌不均、水灰比過(guò)大或?qū)Ч苈┧鶗?huì)產(chǎn)生混凝土離析。
(4)當(dāng)泥漿比重配置不當(dāng),地層松散或呈流塑狀,導(dǎo)致孔壁不能直立而出現(xiàn)塌孔時(shí),或承壓水層對(duì)莊周混凝土有侵蝕時(shí),樁身就會(huì)有不同程度的擴(kuò)經(jīng)、縮徑、或斷樁現(xiàn)象。
(5)樁徑小于600mm的樁,由于導(dǎo)管和鋼筋籠占據(jù)一定的空間,加上孔壁和鋼筋的摩擦力作用,混凝土上升困難,容易堵管,形成堵管或鋼筋籠上浮等現(xiàn)象。
(6)對(duì)干作業(yè)的鉆孔灌注樁,樁底虛土過(guò)多是導(dǎo)致承載力下降的主要原因,而當(dāng)?shù)貙臃€(wěn)定性差出現(xiàn)塌孔時(shí),樁底也會(huì)出現(xiàn)夾泥或斷樁現(xiàn)象。
(7)導(dǎo)管連接處漏水將形成斷樁。
3.2人工挖孔樁。
人工挖孔樁出現(xiàn)的主要質(zhì)量為題有以下幾個(gè)方面:
(1)混凝土澆筑時(shí),施工方法不當(dāng)將造成混凝土離析,如將混凝土從孔口直接倒入孔內(nèi)或串筒口到混凝土面距離過(guò)大等等。
(2)當(dāng)孔內(nèi)有水,未完全抽干就灌注混凝土,會(huì)造成樁底混凝土嚴(yán)重離析,進(jìn)而影響樁的端阻力。
(3)干澆法施工時(shí),如果護(hù)壁漏水,將造成混凝土面積水過(guò)多,使混凝土膠結(jié)不良,強(qiáng)度降低。
(4)地下滲流嚴(yán)重的土層,易使護(hù)壁坍塌,土體失穩(wěn)塌落。
(5)在地下水豐富的地區(qū),采用邊挖邊抽水的方法進(jìn)行施工,致使地下水位下降,下沉土層對(duì)護(hù)壁產(chǎn)生負(fù)摩擦力作用,易使護(hù)壁產(chǎn)生環(huán)形裂縫;當(dāng)護(hù)壁周圍的土壓力不均勻時(shí),易產(chǎn)生彎矩和剪力作用,使護(hù)壁產(chǎn)生垂直裂縫;而護(hù)壁作為樁身的一部分,護(hù)壁質(zhì)量差、裂縫、錯(cuò)位將影響樁身質(zhì)量和側(cè)阻力的發(fā)揮。
3.3混凝土預(yù)制樁。
混凝土預(yù)制樁常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題有:
(1)樁錘選用不合理,錘輕樁不易打至設(shè)計(jì)標(biāo)高,無(wú)法滿足承載力要求,錘擊過(guò)多,造成樁疲勞破壞;錘重易擊碎樁頭,增加打樁破損率。
(2)錘墊或樁墊過(guò)軟時(shí),錘擊能量增大,樁難于打至設(shè)計(jì)標(biāo)高;過(guò)硬則錘擊應(yīng)力大,易擊碎樁頭,使沉樁無(wú)法進(jìn)行。
(3)錘擊拉應(yīng)力是引起樁身開(kāi)裂主要原因。混凝土樁能承受較大的壓應(yīng)力,但抵抗拉應(yīng)力能力差,當(dāng)壓力波發(fā)射為拉立波,產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí),一般會(huì)在樁身中上部出現(xiàn)環(huán)狀裂縫。
(4)焊接質(zhì)量差或焊接后冷卻時(shí)間不足,錘擊易造成在焊口處開(kāi)裂。
(5)樁錘、樁帽和樁身不能保持一條線,造成錘擊偏心,不僅使錘擊能量損失大,樁無(wú)法沉入設(shè)計(jì)標(biāo)高,而且會(huì)造成樁身開(kāi)裂、折斷。
(6)樁間距過(guò)小,打樁引起的擠土效應(yīng)使后打的樁難于打入或使地面隆起,導(dǎo)致樁上浮,影響樁的端承力。
(7)在較厚的粘土、粉質(zhì)粘土中打樁,如停歇時(shí)間過(guò)長(zhǎng),或在砂層中短時(shí)間停歇,土體固結(jié)、強(qiáng)度恢復(fù)后樁就不易打入,此時(shí)如硬打,樁頭將被擊碎,使沉樁無(wú)法進(jìn)行。
4. 環(huán)境變化引起的樁基礎(chǔ)質(zhì)量事故
導(dǎo)致樁基礎(chǔ)質(zhì)量事故的外部環(huán)境因素很多,常見(jiàn)的有以下幾種情況:
(1)基礎(chǔ)開(kāi)挖對(duì)工程樁造成的影響。如挖機(jī)挖土?xí)r碰撞樁頭,一般會(huì)導(dǎo)致裝的淺部裂縫或斷裂。在軟土基礎(chǔ)深基坑開(kāi)挖時(shí),基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí),會(huì)使基坑附近的工程樁產(chǎn)生較大的水皮位移,灌注樁樁身中上部產(chǎn)生裂縫或發(fā)生斷裂,薄壁預(yù)應(yīng)力管樁樁身上部出現(xiàn)裂縫或斷裂,厚壁預(yù)應(yīng)力管樁于預(yù)制方樁第一節(jié)接樁處發(fā)生樁身傾斜;基坑降水產(chǎn)生的負(fù)摩阻力對(duì)樁身度較差的樁產(chǎn)生局部拉裂縫。
(2)相鄰工程樁施工的影響。間距較近之處施工密集的擠土型樁時(shí),如不采用防護(hù)措施,土體水平擠壓可能造成樁身一處或多出斷裂。
(3)地面大面積土堆積會(huì)使樁身傾斜、樁中上部出現(xiàn)裂縫或斷裂。
(4)重型機(jī)械在剛施工完成的樁基礎(chǔ)上進(jìn)行施工,尤其是預(yù)制樁樁基礎(chǔ),對(duì)樁頭水平擠壓造成樁頭水平位移、樁身中上部裂縫或斷裂。
5. 結(jié)語(yǔ)
以上通過(guò)對(duì)幾種樁型常見(jiàn)的樁基礎(chǔ)質(zhì)量問(wèn)題做出了分析,通過(guò)以上分析可見(jiàn),在具體的每一步工序之前均可做到預(yù)防質(zhì)量事故發(fā)生,只要仔細(xì)做好前期的分析研究工作,在施工中及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理,才能使樁基礎(chǔ)事故防患于未然。只有這樣,建筑質(zhì)量才能得到保證,才能不至于使經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)。
參考文獻(xiàn)
[1]建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50202-2002.
[2]李長(zhǎng)娥,鉆孔灌注樁斷樁預(yù)防及處理方法?!秾W(xué)問(wèn)·下半月》2009第二期.
[文章編號(hào)]1619-2737(2013)06-22-689
[作者簡(jiǎn)介] 邢朝陽(yáng)(1978-),男,學(xué)歷:大學(xué)本科,職稱:工程師,工作單位:安徽省·水利部淮委水利科學(xué)研究院,主要從事地基基礎(chǔ)檢測(cè)工作。