高連興 董應(yīng)萍
【摘 要】樁基礎(chǔ)是工程建設(shè)中比較常見的施工項目,受多方面因素的影響,樁基礎(chǔ)的施工質(zhì)量很難控制在理想的范圍內(nèi)。本文對樁基礎(chǔ)施工常見的質(zhì)量問題進行了探討,并針對性的提出了相應(yīng)的處理方法。希望通過本文的研究,能幫助設(shè)計人員和施工人員解決一些常見的樁基礎(chǔ)施工難題。
【關(guān)鍵詞】樁基礎(chǔ);施工;質(zhì)量問題;處理方法
0.引言
目前,我國正處在經(jīng)濟建設(shè)的重要時期,經(jīng)濟高速發(fā)展,建筑行業(yè)空前蓬勃,幾乎每天都有數(shù)量眾多的各種建筑正在新建或者已經(jīng)建成,高層建筑已成為當前社會的主要趨勢。高層建筑通常采用的是樁基礎(chǔ),隨著建筑高度的增加,基礎(chǔ)上部荷載也隨之增加,因此,普通的天然地基根本無法滿足高層建筑基礎(chǔ)的承載力要求。樁基礎(chǔ)在整個社會建設(shè)中的作用愈加明顯,并且為整個社會也帶來了較為顯著的經(jīng)濟效益。因此,對樁基礎(chǔ)施工中所遇到的常見問題進行分析和解決,具有十分重要的現(xiàn)實意義。
1.樁基礎(chǔ)施工中常見的質(zhì)量問題及原因分析
由于樁基礎(chǔ)整個施工過程較為復雜,有很高的工藝要求,因此在實際施工過程中,很多因素均會影響到樁基礎(chǔ)施工的質(zhì)量。
1.1樁基礎(chǔ)出現(xiàn)的缺陷
(1)樁基礎(chǔ)頂部缺陷。
影響樁基頂部質(zhì)量的主要原因是混凝土的質(zhì)量問題。根據(jù)實際情況,筆者認為混凝土出現(xiàn)質(zhì)量問題主要受以下三個方面影響:首先,水下澆筑混凝土會有沉淀泥漿出現(xiàn),而沉淀泥漿厚度難以較為準確地測定,但是若超灌樁頂?shù)幕炷寥狈^高的強度,則既有可能表現(xiàn)出夾泥現(xiàn)象,從而進一步影響到混凝土質(zhì)量;其次,在混凝土澆筑工序完成后,施工人員由于用力不均勻,導致對鋼護筒的預(yù)埋和拆拔工作較為粗糙,以此對樁頂?shù)幕炷廉a(chǎn)生了干擾,影響到混凝土的質(zhì)量;最后,由于鑿除混凝土樁頭的風鎬功率較大,會在一定程度上對聲測管附近的混凝土產(chǎn)生擾動,從而影響混凝土的質(zhì)量。
(2)樁基礎(chǔ)中部缺陷。
實際施工過程中,可能會由于勘探失誤,引起混凝土澆灌時突發(fā)局部塌孔,阻礙混凝土翻漿,從而造成樁基礎(chǔ)的樁身表現(xiàn)出局部缺陷。施工,很多工人由于用力不均勻,拆管時使混凝土受到連續(xù)性的擾動,影響到混凝土的質(zhì)量。導管氣密性如果較差,則水下灌注混凝土的導管在進入泥漿后,導管內(nèi)外壓強值會不相等,情況嚴重時會阻礙混凝土連續(xù)下料,影響到正常翻漿工序,進而發(fā)生斷樁。
1.2單樁承載力不達標
單樁的承載力設(shè)計直接關(guān)系到樁基礎(chǔ)的質(zhì)量,然而在許多工程施工過程中經(jīng)常會因為各種各樣的原因?qū)е聠螛冻休d力強度不符合設(shè)計標準。導致這種情況出現(xiàn)的主要原因為:(1)樁基礎(chǔ)深度不符合要求;(2)灌入量不足或者出現(xiàn)樁進入設(shè)計深度,但是樁尖并未進入持力層的情況;(3)勘察報告有誤,或者與實際情況差異較大。另外樁傾斜過大、斷樁等其他類型原因也會導致單樁的承載力不符合要求。
1.3斷樁、縮徑
引起斷樁出現(xiàn)的原因較多,筆者認為主要有:(1)樁設(shè)計存在問題,如樁設(shè)計時細長比過大;(2)樁制作采用的混凝土強度不符合要求導致發(fā)生斷樁;(3)樁傾斜過大,沉樁時發(fā)生斷樁;(4)打樁用力不勻,導致樁拉應(yīng)力過大導致斷樁等??偟膩碚f,預(yù)制樁斷樁主要由于預(yù)制樁身質(zhì)量及樁身傾斜等因素導致,而灌注樁則主要是由于混凝澆注不連繼,拔管速度不均或過快等造成。
產(chǎn)生縮徑的原因很多:(1)土層土質(zhì)及承壓水原因。土質(zhì)不同,會具有不同的壁立性。如一般粘性土的壁立性較好,而軟粘土(如淤泥和淤泥質(zhì)土)在臨空(泥漿)面容易產(chǎn)生蠕變,從而造成孔壁縮徑;(2)施工鉆進控制不均勻也會發(fā)生縮徑。
1.4短樁
短樁情況通常出現(xiàn)于基巖埋深較淺的位置,或者埋深差值比較大,同時基巖較為薄弱的情況下。這種地質(zhì)構(gòu)造不僅會為配樁工作帶來較大的難度,而且還會對樁的最終承載力造成影響。雖然管樁施工時已經(jīng)根據(jù)相應(yīng)的設(shè)計標準完成收錘,但是由于樁長過短,使得在最終的承載力檢測環(huán)節(jié)出現(xiàn)不達標情況。通過重復施打,某些管樁甚至還可以繼續(xù)進土達上十厘米。
筆者認為,引起這種情況出現(xiàn)的主要原因是由于施工時軟弱土層中遇到夾層、或孤石,就停止往下施工,而造成樁長不符合設(shè)計要求。
1.5樁傾斜大
導致預(yù)制樁傾斜過大的原因主要有如下幾種:(1)打樁的位置土質(zhì)較差;(2)預(yù)制樁質(zhì)量不達標,樁頂面傾斜和樁尖位置不對應(yīng),容易造成變形,引起樁傾斜;(3)樁錘、樁帽、樁身的中心線沒有重合,使得錘擊偏心,引起樁傾斜;(4)樁距較小,打樁順序不合理而引起較為強烈的擠土效應(yīng);(5)樁機安裝質(zhì)量存在問題,使得樁架和地面之間不垂直。
灌注樁傾斜主要在于樁孔質(zhì)量。造成樁孔垂直度偏差主要為鉆(沖)孔機施工過程中穩(wěn)定性不夠,而產(chǎn)生前傾或側(cè)斜,從而影響了樁孔垂直度。
1.6樁接頭斷裂
因為樁設(shè)計長度較長,在實際施工過程當中不可能直接沉入,因此,此時會在預(yù)制期間將其分割為幾段,然后在分段沉入,再將各段用鋼制焊接連接件直接焊連。如果在施工過程中,預(yù)制樁沉入時傾斜度過大,則會引起樁與樁之間的連接頭縫隙較大,有些情況下還會出現(xiàn)各段樁中心線不處于同一條直線的情況。所以,若樁接頭施工技術(shù)不符合要求,預(yù)制質(zhì)量差均會導致樁接頭發(fā)生斷裂。
1.7樁位基礎(chǔ)偏差過大
產(chǎn)生較大樁位偏差主要是地質(zhì)方面的原因,如果施工土層較軟,或者是一邊軟一邊硬,則會造成樁跑位。如果樁身發(fā)生傾斜,會引起竣工樁位出現(xiàn)較大的偏差。如果樁位產(chǎn)生較大的偏差,原來預(yù)先設(shè)計的承臺尺寸不能滿足所要求的構(gòu)造時,可采用大承臺方法加以處理。
2.常用處理方法探討
如果打樁工序中出現(xiàn)了相關(guān)的質(zhì)量問題,施工單位切不可自行進行處理。處理時,需通知有關(guān)部門,在經(jīng)設(shè)計單位、監(jiān)理單位以及相關(guān)專業(yè)技術(shù)部門共同斟酌后在采取針對性的解決辦法。出現(xiàn)上述問題,常見的處理方法主要有接樁法、補樁法、糾偏法、補送結(jié)合法、鉆孔補強法、擴大承臺(梁) 法和復合地基基礎(chǔ)法。由于灌注樁對復雜多變的地質(zhì)條件要求有很高的應(yīng)對能力,因此,如果該類型樁出現(xiàn)問題,一般采用原位破除,重新澆灌。先對預(yù)制樁常用的處理方法作進一步討論。
2.1接樁法
(1)開挖接樁。挖出樁頭,鑿去混凝土浮漿及松散層,并鑿出鋼筋,整理與沖洗干凈后用鋼筋接長,再澆混凝土至設(shè)計標高。
(2)嵌入式接樁。當成樁中出現(xiàn)混凝土停澆事故后,清除已澆混凝土有困難時,可采用此法。
2.2補樁法
(1)樁基承臺前補樁。當樁距較小時,可采用先鉆孔,后植樁,再沉樁的方法。
(2)在樁基承臺以及地下室的施工完成后,打上靜壓樁。打靜壓樁時會讓土層的摩擦阻力和樁尖阻力產(chǎn)生結(jié)構(gòu)反力,產(chǎn)生的這些力全部由地下室和承臺去承受,不需要再采取其他的相關(guān)措施。這種方式的特點是噪聲很小,設(shè)施過程簡單,容易操作,同時還不影響其他工期的正常進行。因此,實際施工中,如果出現(xiàn)斷樁和樁承載力不足情況,均可采取該方法加以解決。
2.3補送結(jié)合法
這種方法主要是為應(yīng)對分段沉樁時某一段樁出現(xiàn)沉樁差錯,并引起其他樁之間連接點脫節(jié)的情形。使用補送結(jié)合法時,應(yīng)反復捶打差錯樁,使其下沉,并頂緊脫落的接頭,使其產(chǎn)生一定程度的豎向承載力。除此之外,還可以加長整個樁的長度,這樣做不但可以有效解決基礎(chǔ)豎向承載力問題,還可以提高樁抵抗地震的效果,并減弱其帶來的危害。
2.4糾偏法
從方法名稱可以理解到,其主要是將傾斜的樁進行糾正。該方法主要用于某些發(fā)生較大的偏移但是并沒有發(fā)生斷裂破壞的樁。此種方法施工較為繁雜,首先需要挖開傾斜樁周圍的土,然后在用千斤頂復位糾偏。
2.5鉆孔補強法
此法適應(yīng)條件是基身混凝土嚴重蜂窩,離析,松散,強度不夠及樁長不足,樁底沉渣過厚等事故,常用高壓注漿法來處理,但此法一般不宜采用。
(1)樁身混凝土局部有離析,蜂窩時,可用鉆機鉆到質(zhì)量缺陷下一倍樁徑處,進行清洗后高壓注漿。
(2)樁長不足時,采用鉆機鉆至設(shè)計持力層標高; 對樁長不足部分注漿加固。
2.6擴大承臺法
擴大承臺(梁) 法即擴大承臺截面的尺寸以滿足規(guī)范規(guī)定的構(gòu)造要求和承載力要求。以下兩方面原因的出現(xiàn)需要擴大承臺的尺寸來處理。
(1)樁位偏差過大,原設(shè)計的承臺(梁) 斷面寬滿足不了規(guī)范要求,此時采用擴大承臺(梁) 來處理。
(2)考慮樁土共同作用,當單樁承載力達不到設(shè)計要求,可用擴大承臺(梁) 并考慮樁與天然地基共同分組上部結(jié)構(gòu)荷載的方法。需要注意的是在擴大承臺(梁) 斷面寬度的同時,適當加大承臺(梁) 的配筋。
3.結(jié)語
樁基礎(chǔ)現(xiàn)已成為當前建筑整體中非常重要的關(guān)鍵部分,其質(zhì)量優(yōu)劣對整個建筑物安全及壽命有直接的影響。因此,在樁基的實際施工環(huán)節(jié)中,有關(guān)人員需深刻體會國家的相關(guān)規(guī)定,并嚴格按照有關(guān)規(guī)定進行施工操作,如果一旦出現(xiàn),需及時與設(shè)計部門以及相關(guān)專業(yè)部門聯(lián)系,商討可行的解決辦法方可進行施工。 [科]
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