樁基施工中常見質量問題及應對措施

崔永紅

(黑龍江建筑職業(yè)技術學院 建筑工程技術學院,黑龍江 哈爾濱 150025)

樁基施工中常見質量問題及應對措施

崔永紅

(黑龍江建筑職業(yè)技術學院 建筑工程技術學院,黑龍江 哈爾濱 150025)

基礎作為建筑物的重要組成部分,施工質量的好壞對建筑物的結構安全、使用壽命及功能都有重要影響.為了保證建筑產(chǎn)品達到預期的建造效果,從樁基礎施工中常見的質量問題入手,針對樁基礎施工中的樁塌孔、鋼筋籠上浮、鉆孔偏斜、樁縮孔、樁頭質量差、鉆頭被卡及樁頂標高不足等問題及其形成原因進行剖析,并提出了相應的預防措施.

樁基礎;施工;質量問題;分析;預防措施

隨著城市建設的迅猛發(fā)展,近年來樁基礎在建筑施工尤其是高層建筑施工中得到了廣泛的應用.由于樁基礎系隱蔽工程,施工難度大,加之施工過程中受施工技術、工藝、管理及人員素質等因素的影響,施工中稍有不慎,便會造成質量問題或事故.若處理不當,就會留下工程隱患,危及建筑物的安全.因此,對于樁基礎施工中的質量問題必須引起足夠的重視.正確分析與妥善處理樁基礎工程施工中的質量問題或隱患,提高樁基礎施工質量.

1 樁基礎施工中常見質量問題及原因分析

1.1 樁塌孔原因分析

塌孔是一種常見的工程施工事故,通常在鉆進過程中或成孔后發(fā)生.分析原因主要有以下幾種：1)泥漿稠度小,起不到護壁作用,出現(xiàn)漏水;或護筒埋置較淺,周圍封堵不密實而出現(xiàn)漏水;或護筒底部土層厚度不足,護筒底部出現(xiàn)漏水,造成泥漿水頭不夠,對孔壁壓力不足[1].2)泥漿相對密度過小,對孔壁的壓力較小.3)在松軟的砂層中進尺過快,泥漿護壁形成較慢,孔壁滲水.4)鉆進過程中停鉆且時間較長,孔內水頭未能保持在孔外水位或地下水位線以上2.0 m,水頭對孔壁的壓力不足.5)提升鉆頭或放鋼筋籠時碰撞孔壁.6)孔內水流失造成水頭高度不夠.7)鉆孔附近有大型設備或車輛振動干擾.8)清孔后未及時灌注混凝土,晾孔時間過長,造成不必要塌孔.

1.2 鋼筋籠上浮原因分析

孔內鋼筋籠上浮的主要原因為：1)導管提升過猛,操作不慎掛住鋼筋籠使其上浮.2)混凝土表面接近鋼筋籠底口和導管埋深不足時,混凝土灌注速度過快,混凝土下落沖擊導管底口向上反沖,當其向上托力大于鋼筋籠重力時,造成鋼筋籠上浮.3)混凝土質量不合格,初凝時間過短,導致混凝土面上升至鋼筋底端時,鋼筋插入混凝土中困難.4)混凝土灌注過鋼筋籠、導管埋深較大未及時提到鋼筋籠底部以上時,上層混凝土因澆注時間較長,接近初凝,使混凝土在導管流出后以一定的速度向上頂升,借助混凝土與鋼筋籠間的握裹力帶動鋼筋籠上升.

1.3 鉆孔偏斜原因分析

鉆孔偏斜有如下幾個原因：1)場地未平整與壓實,導致鉆機就位未水平,鉆機發(fā)生不均勻沉降[2].2)水上鉆孔平臺不穩(wěn)固,或未處于水平狀態(tài).3)土層夾雜孤石或軟硬不均,致使錘頭或鉆頭受力不均.5)若為回旋鉆,鉆桿彎曲,接頭松動,致使鉆頭晃動范圍較大.6)鉆孔位置系原有建筑物,遇到障礙物,把錘頭擠向一側.

1.4 樁縮孔原因分析

樁縮孔原因主要如下：1)地層中存在軟弱層,在土的壓力下,向孔內擠壓形成縮孔.2)地質構造中有塑性土層,遇水膨脹形成縮孔.3)鉆錘磨損,補焊不及時,造成成孔后的樁徑小于設計值[3].

1.5 樁頭質量較差原因分析

為保證樁頭混凝土強度,施工規(guī)范規(guī)定混凝土超灌高度在0.5～1.0 m之間.在樁頂浮漿層鑿除后,樁頂標高及樁身混凝土質量均能滿足設計值.但在實際施工中,樁頭混凝土強度往往達不到設計要求,主要是超灌量控制不當所致.當混凝土超灌量不足時,將導致樁頭鑿至設計標高時,樁頂仍存在浮漿層,從而影響樁頭質量.另一方面,樁頭混凝土內經(jīng)常夾雜泥沙等雜質,也會影響樁頭質量.

1.6 鉆頭被卡原因分析

鉆頭被卡的主要原因為：1)孔內出現(xiàn)探頭石、梅花孔或縮孔.2)下鉆太猛,或鋼絲繩松繩太長,使鉆錘傾倒卡在孔壁上.3)出現(xiàn)縮孔后,補焊的鉆錘尺寸加大,沖擊過猛,鉆錘被吸住.4)塌孔時落下的石塊或較大的工具將鉆錘卡住.5)在粘土層中鉆孔時,沖擊鉆沖程過大,或泥漿太稠,造成沖錘被吸住.

1.7 灌注樁頂標高不足原因分析

灌注樁頂標高不足原因常見有兩種,一是施工時標高控制不嚴,造成鋼筋籠標高低于設計標高,或混凝土澆筑的高度未達到設計要求;另一種是標高雖達到設計值,但樁頂混凝土浮漿層較厚,導致浮漿鑿除后樁頂標高不足.

2 樁施工中常見質量問題的應對措施

2.1 塌孔的預防及處理

塌孔的預防及處理主要為：1)根據(jù)地質勘探資料確定的地質情況,選用適宜的泥漿比重、泥漿粘度和鉆進速度.如在砂層中,應選用較好的造漿材料,加大泥漿稠度,提高泥漿粘度,并適當降低進尺速度,改善護壁效果,避免塌孔.2)在陸地上埋置護筒時,底部應夯填密實,護筒周圍應回填密實.3)水中振動沉入護筒時,應根據(jù)地質資料,將護筒穿過淤泥及透水層,使護筒銜接嚴密不漏水.4)對于汛期或潮汐水位變化大時,可采取升高護筒,增加水頭,保證水頭壓力相對穩(wěn)定.5)如無特殊原因,鉆孔應盡量連續(xù)作業(yè).6)提升鉆頭或吊放鋼筋籠時應保持垂直,盡量避免碰撞孔壁.7)鉆孔時盡量避免大型設備作業(yè)或車輛干擾.8)灌注工作不具備時暫不要清孔.9)如有輕微塌孔,立即采取增大泥漿比重,提高泥漿水頭,增大水頭壓力.10)塌孔不深時,可改用深埋護筒,將護筒周圍夯實,重新開鉆.11)若發(fā)生嚴重塌孔,應馬上用片石或砂類土回填,或用摻入不小于5%水泥砂漿的粘土回填,必要時將鉆機移開,避免鉆機被埋入孔內,待回填穩(wěn)定后重鉆.

2.2 鋼筋籠上浮預防及處理

預防鋼筋籠上浮及處理是：1)當出現(xiàn)鋼筋籠上浮現(xiàn)象時,首先應立即停止灌注混凝土,計算出上浮的高度.如果上浮的高度較小,可通過鉆機護筒控制它的上浮,提拔導管使其埋深控制在1米左右(注意：不能提得過多,以防導管進水),再按正常速度灌注.當上浮的高度過大時,應立即拔除導管,吊起鋼筋籠重新清孔.2)當導管底口距鋼筋底口比較近時應放慢灌注速度.3)為防止鋼筋籠上浮,可采取如下措施.一是在滿足設計的條件下適當減少鋼筋籠底部箍筋的間距和數(shù)量,以減小混凝土對鋼筋籠的沖擊力.另外,可采取定位鋼筋籠的措施,例如接長4根主筋,把它們焊接在護筒上,阻止其上浮.

2.3 鉆孔偏斜預防及處理

鉆孔偏斜預防及處理為：1)鉆機就位前,對施工場地進行整平、壓實.必要時墊枕木將鉆機調整到水平狀態(tài).水上作業(yè)時,鉆孔平臺在鉆機就位前應嚴格檢查驗收,確保平臺牢固、水平、機架穩(wěn)固.在鉆進過程中,應進行經(jīng)常檢查與調整,使鉆機始終處于水平狀態(tài)[4].2)檢查鉆機頂部的滑輪槽、鉆桿卡盤和樁位中心,確保三者處于同一條垂線上.鉆進過程中經(jīng)常檢查鉆機移位或擺動情況,隨時予以調整.3)定期檢查鉆桿,及時調整或廢棄彎曲的鉆桿.4)鉆孔位置的地下系原舊建筑物基礎或埋有孤石時,應提前做好探測,如遇障礙物或孤石時,改用沖擊鉆沖擊成孔.5)在軟硬不均土層鉆進時,放小沖程,慢速鉆進,必要時回填片石粘土重新鉆進.6)突然遇到變硬地層時,控制進尺,低速減壓鉆進,避免出現(xiàn)斜孔、彎孔和擴孔,甚至扭斷鉆桿現(xiàn)象.7)當鉆孔偏斜超過規(guī)范要求時,應回填粘土或片石,重新鉆孔.

2.4 縮孔預防及處理措施

縮孔預防及處理主要方法：1)采用優(yōu)質泥漿,降低失水量.2)加快成孔速度,在成孔后一定時間內盡快形成泥皮,防止孔壁滲水.3)如果錘頭磨損嚴重,應及時補焊,再反復掃孔,直至達到設計孔徑.4)出現(xiàn)縮孔后,用鉆頭反復掃孔,以擴大孔徑,直到滿足設計樁徑為止.

2.5 樁頭質量控制措施

樁頭質量控制措施主要為：1)嚴格控制泥漿性能,做到清孔徹底,使沉渣、泥沙等雜質被混凝土頂至樁頂,在樁頭處形成較厚的浮漿層.2)混凝土灌注過程中,確保導管埋深保持在2～6 m的范圍內,盡量減少上下活動導管.3)嚴格控制好最后一次灌注量,用探孔器探明混凝土已達的高度,根據(jù)設計高度及超灌高度,計算出合理的超灌量,避免超灌量不足影響樁頭質量.4)仔細檢查樁頂處冒出的混凝土成份,確認已經(jīng)出現(xiàn)正常混凝土.

2.6 鉆錘被卡預防及處理

鉆錘被卡預防及處理為：1)卡鉆后不宜強提,可上下左右輕微動作,并輔以轉動,最終將鉆錘提起.2)下鉆時應掌握好進尺速度,不宜過猛.3)鉆錘補焊時注意尺寸與孔徑相匹配,控制沖程量不宜過大,防止錘頭傾倒造成卡鉆.4)如用小沖錘沖擊,或用沖、吸的方法將鉆錘周圍的渣土松動后將鉆頭提起.5)必要時用小爆破或用滑輪組強提[5].

2.7 灌注樁頂標高不足預防及處理

在灌注樁施工前與施工過程中,嚴格鋼筋籠及混凝土標高的質量檢查與驗收,確保樁頂標高符合規(guī)定要求.對于成樁后樁頂標高不足,常采用接樁法處理,方法有以下兩種：1)開挖接樁.挖除泥土出樁后,鑿去混凝土浮漿層及松散層,并鑿出鋼筋,沖洗干凈后接長鋼筋,再澆混凝土至設計標高.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.

3 結語

雖然樁基礎在施工過程中受到地質環(huán)境、工藝環(huán)節(jié)、人為條件等因素的影響,會出現(xiàn)一些質量問題,但通過以上的分析不難發(fā)現(xiàn),這些質量問題是可以采取預防或補救措施加以解決的.采取預防措施費用支出少,耗費時間短,處理徹底,綜合效果佳.因此,在樁基礎施工過程中,我們應以預防為主,嚴格控制每一施工環(huán)節(jié),防止樁基礎施工中出現(xiàn)質量問題.

[1] 鐘錦堂.鉆孔灌注樁施工常見問題及處理措施[J].新建設現(xiàn)代物業(yè)上旬刊,2012,11(5)：98.

[2] 藍艷玲.樁基礎工程質量通病與防治分析[J].現(xiàn)代商貿工業(yè),2010(21)：346.

[3] 劉振鐸.淺析鉆孔灌注樁施工常見問題及防治措施[J].建材發(fā)展導向,2010(4)：138.

[4] 余苑隆.建筑工程中鉆孔灌注樁施工質量控制[J].內江科技,2009(8)：108.

[5] 蘇強.鉆孔灌注樁施工中常見事故的處理方法[J].山西建筑,2004,30(20)：40.

Common quality problems and countermeasures of pile foundation construction

CUI Yong-hong
(School of Architectural Engineering Technology,Heilongjiang College of Construction,Harbin,Heilongjiang 150025,China)

As an important constituent part of building,construction quality of foundation has important influence on structure safety,service life and function of buildings.In order to make sure that the building can achieve the desired effect,this paper commonquality analyzes problems in pile foundation construction including hole collapse,reinforcement cage floating,drill hole deflection,pile shrinkage,poor quality of pile head,drill blocking and deficient height of pile top,and puts forward relevant preventive measures according to the forming reasons.

pile foundation;construction;quality problems;analysis;preventive measures

TU 473.1

A

2095-3550(2014)01-0009-03

2013-12-20

崔永紅,女,河北寧河人,高級工程師,碩士,研究方向為土建施工與監(jiān)理.

E-mail：cuiyonghong777@163.com

(責任編輯：陶紅林)