摘要：随着我国社会经济的发展和城镇化进程加快，城市土地供应矛盾日益突出。为了缓解这一矛盾，现代建筑只有向空中发展。这就导致建筑高度和体量越来越大，对基础的承载力的要求越来越高的问题。钢筋砼桩基础是提供较高基础承载力较理想的基础形式。本文针对项目建设中钢筋砼桩基础常见的施工质量问题、产生原因及预防措施进行分析和总结，希望能为提高桩基础工程的施工质量，保证钢筋砼桩基础达到设计承载力提供有益的指导作用。
关键词：钢筋砼桩基础；问题；承载力。
1.钢筋砼桩基础工程施工质量和施工技术
钢筋砼桩基础的施工质量对工程整体质量有着非常重要的影响，它是影响建筑工程的施工安全及使用寿命的关键因素。根据建筑工程场地的地质条件不同，桩基础在结构设计和施工工艺上都存在一定的差异，这给施工质量控制带来不少的问题。施工企业必须在完善质量管理体系的基础上，针对不同的工程地质条件和不同的桩基础结构形式，必须进行针对性的施工和工艺控制，以保证施工质量，为工程整体施工质量的全面提升奠定基础。
2.目前钢筋砼桩基础的施工现状分析
2.1预制钢筋砼工程桩的打桩方法
预制钢筋砼工程桩的打桩方法主要有四种：第一种是锤击法，主要用于软塑性、塑性和粘性土层。常用的打桩设备是蒸汽锤，双作用蒸汽锤，柴油桩锤等。第二种是振动法，适用于粉土、中密粘土、松散砂、压实砂、水饱和砂、砾石砂等承载力较差土层。主要的打桩设备为振动桩锤，该设备能帮助绞车拔桩，但不适用于斜桩。第三种是锤击或振动法配合使用。主要打桩设备是喷射打桩机。最后是静压桩法，适用于软土地基。主要打桩设备为自重较大且不易运输的静压桩机，打桩设备要求施工工作面较大，施工时对附近设备或建筑物产生一定的安全隐患。
2.2钢筋砼灌注桩的成孔方法
钢筋砼灌注桩基础施工质量与成孔质量是密不可分的。顾名思义，钢筋砼灌注桩成孔，就是用打桩机、冲孔机或旋挖机清除和清理桩孔中的土、岩石及残留物，以便浇筑钢筋砼桩身。其成孔方法简述如下：
首先是沉管灌注桩成孔：沉管灌注桩通常通过附着于桩机上的滑动桩锤锤击钢管上的桩帽将桩管沉入土中形成。此法因有钢管护壁，无需另外考虑护壁问题；第二是钻孔灌注桩成孔：就是用长螺杆钻机或旋挖机钻孔，清理桩孔中的泥土、岩石或残留物以形成桩孔。钻孔灌注桩可以用泥浆护壁，也可以用干法操作使之成孔。第三是冲孔灌注桩成孔：冲孔是用冲击钻机把带钻刃的重钻头(又称冲锤)提高，靠自由下落的冲击力来削切岩层，排出碎渣成孔。，此方法一般需采用泥浆护壁。灌注桩具体采用哪种方法成孔应根据实际地下水位作出合理的选择。
3.钢筋砼桩基础施工中常见质量问题的原因和预防措施分析
钢筋砼桩基础施工中常见的问题有：a.桩顶位移或上升隆起；b.单桩承载力低于设计要求；c.桩身垂直度偏差过大；d.桩头被击碎；e.断桩、桩接头松脱、开裂；f.桩位偏差过大；g.护筒冒水；h.塌孔、埋钻；i.缩颈；j.成孔偏斜；k.桩底沉渣量过多等十一类。其中前七类是预制桩施工中常见的问题，后五类是灌注桩成孔施工过程中常见的问题。下面就将这些问题的起原因加以分析并对其采取的预防措施加以简述。
3.1钢筋砼预制桩常见问题的原因分析：
3.1.1桩顶位移或上升涌起的原因主要有：a.桩入土后遇到坚硬障碍物，把桩尖被挤向一侧；b.桩身不竖直，相接的两节桩不在同一轴线上；c.在软土地基施工较密集的群桩时沉桩次序不当，使桩向一侧挤压造成位移或隆起。
3.1.2单桩承载力低于设计要求的原因主要有：a.桩沉入深度不足；b.桩端未进入设计规定的持力层；c.桩倾斜过大、断裂导致单桩承载力下降；d.勘察报告所提供地基承载力等有关数据与实际情况不符等。
3.1.3桩身垂直度偏差过大的原因主要有：a.桩顶面倾斜和桩尖位置不正或变形；b.桩机安装不正，桩架与地面不垂直；c.桩锤、桩帽、桩身的中心线不重合，产生锤击偏心； d.桩端遇石子或坚硬的障碍物； e.桩距过小，打桩顺序不当而产生强烈的挤土效应；f.沉桩前的桩身垂直度吊线校正不准确等。
3.1.4桩头击碎起原因主要有：a.预制桩混凝土强度不符合要求；b.桩顶与桩帽接触不平； c.桩锤选用过大或过小，锤击次数过多；d.沉桩时未加缓桩垫，使桩直接承受冲击荷载；e.施工中落锤过高或遇坚硬砂土夹层、大块石等。
3.1.5 断桩原因主要有：a. 桩倾斜过大；b. 桩堆放、起吊、运输的支点或吊点位置不当；c.沉桩过程中，桩身弯曲过大而断裂；d.锤击次数过多；e.桩制作质量差，局部强度低或不密实等。
3.1.6桩接头松脱、开裂原因主要有：a.桩机安装不正.；b.桩锤、桩帽、桩身的中心线不重合，产生锤击偏心；c.桩距过小，打桩顺序不当而产生强烈的挤土效应；d.焊接时连接铁件不平， 造成焊接质量不好；f.两节桩不在同一直线上。锤击时，接桩处局部产生应力集中而破坏连接。
3.1.7桩位偏差过大原因主要有：a.测量放线差错；b.沉桩工艺不良，如桩身倾斜造成完工桩位出现较大的偏差；c.土的挤压造成桩偏位。
3.2预制桩常见问题的处理措施：
预制桩在施工过程中如出现上述的质量问题，施工单位切忌自行处理，必须及时报告监理、业主并会同设计、勘察等相关部门进行研究、分析，待作出正确的处理方案并由设计部门出好设计变更通知后，施工单位才能对出现的问题进行处理。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆处理的通常方法有：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。
3.3灌注桩成孔施工过程中常见问题的原因分析：
3.3.1护筒冒水原因主要有：a.护筒钢板太薄，开钻时桩头容易将其刮穿导致冒水；b.护筒的埋设过深或过浅，四周土没有分层夯实；c.钻机就位时没有对好中线及垂直度，导致钻头起落时容易碰撞护筒造成漏水；d.钻孔中遇有透水性强或地下水流动的地层，也容易导致护筒冒水。
3.3.2塌孔、埋钻原因主要有：a.土质松散、护筒周围未用粘土紧密填封；b.护筒内水位不够高；c.钻进速度过快；d.空钻时间过长；e.成孔后待灌时间过长；f.灌注时间过长等。
3.3.3缩颈原因主要有：a.桩周土体在桩体浇注过程中产生膨胀造成；b.当软土层受地下水影响和周边车辆振动时，也容易发生缩颈；c.钻锤磨损原因造成的缩颈。
3.3.4成孔偏斜原因主要有：a. 施工现场地面软弱或软硬不均匀，造成钻机机座下地基承载力不均匀，钻孔时引发桩机机座不均匀沉降，导致钻杆不垂直，造成成孔偏斜。b.钻机安装的调平、调直工作未做好；c.遇到土层呈斜状分布或土层中夹有大的孤石或其它硬物等情形钻速未放慢。
3.3.5桩底沉渣量过多原因主要有：a.，清孔不干净或未进行二次清孔；b.泥浆比重过小或注入量不足而难于将沉渣浮起；c.钢筋笼吊放过程中，未对准孔位而碰撞孔壁使泥土坍落桩底，造成桩底沉渣。
3.4灌注桩常见问题的处理措施：
3.4.1护筒冒水问题的防治措施：a埋筒时，坑地与四周应选用最佳含水量的粘土分层夯实; b.在护筒的适当高度开孔，使护筒内保持1.0m-1.5m的水头高度; c.钻头起落时应防止碰撞护筒;
3.4.2塌孔、埋钻问题的防治措施：a.在松散易坍的土层中，应适当埋深护筒; b.提高泥浆的比重和粘度，保持护筒内泥浆水位高于地下水位; c.搬运和吊装钢筋笼时应防止变形，安放要对准孔位，避免碰撞孔壁，尽量缩短灌注时间; d.遇到小溶洞或裂隙且发生孔内泥浆均匀缓慢下降的现象的时候，可采用在泥浆中加适量水泥，增大泥浆比重及其护壁效果；e.当遇到大溶洞时，孔内泥浆急剧下降的情况，可采用粘土或碎石回填后重新钻孔; f.遇到地下水流量大，护壁及下钢护筒均不起作用时，可采用在本桩附近井点降水的方法，降低孔内地下水位，直至钢筋砼浇注完毕。
3.4.3缩颈问题的防治措施：a.在软塑土地层采用失水率小的优质泥浆护壁; b.应加快成孔速度，成孔后应尽快灌注钢筋砼；c. 及时焊补钻头，在钻进或起钻时起到扫孔作用；d.如出现缩颈，可采用上下反复扫孔的办法。
3.4.4 桩底沉渣量过多问题的防治措施：a.加强对沉淀层的检查力度; b.成孔后，钻头提离孔底10cm-20cm保持慢速空转；c. 钢筋笼吊放时，避免碰撞孔壁; d.下完钢筋笼后，应检查沉渣量，如沉渣量超过规范要求，则应利用导管进行二次清孔; e灌注混凝土时，导管底部至孔底的距离宜为30cm-40cm; f.导管埋入混凝土面下1.0m以上，达到消除孔底沉渣的目的。
3.4.5成孔偏斜问题的防治措施: a.装机前先将场地夯实平整，发生不均匀沉降时，必须随时调整；b.钻机就位时，应使转盘、底座水平，天轮的轮缘、钻杆的卡盘和护筒的中心应在同一垂直线上; c 进入不均匀地层、斜状岩层或碰到孤石时，钻速要放慢；d. 钻孔偏斜时，可提起钻头，上下反复扫钻几次，以便削去硬土。
4.钢筋砼桩基础施工过程质量控制的具体措施分析
通过以上分析，我们明晰了钢筋砼桩基础常见质量问题产生的各种原因，施工中需分别采取针对性的质量控制措施加以防范。钢筋砼桩基础能提供较高的承载力，通常在大体量、高层或超高层建筑的基础设计中得到广泛运用。但我们也应认识到施工中影响钢筋砼桩基础质量的因素很多。如果不能在施工过程中对其进行有效的控制，一量出现桩基础承载力低于设计要求的情况，将会给建筑的施工和使用埋下严重的安全隐患。以下对预制和灌注桩桩基础的施工过程分别进行质量控制分析。
4.1预制钢筋砼桩施工过程质量控制：
钢筋砼预制桩施工时应控制的问题有：a.放线定位，应根据基准点测放出建筑物的角点坐标，再根据角点测放出轴线和不少于两个高程控制点；b.桩基础础施工顺序应遵循先打桩，再挖基础原则;c.排桩施工时，一定要注意分段或从中到两端进行施工；d.沉桩顺序应按标高及规格不同，遵循“先深后浅”、“先大后小、先长后短”的原则进行施工。e.锤击法沉桩施工，桩锤选择是关键，一般锤重大于桩重的1.5～2倍时效果较为理想。
4.2钢筋砼灌注桩成孔过程质量控制分析：
实践经验表明，钻机选型、布置和安装是影响钻井质量，造成桩孔偏斜的原因之一。因此，在工程实施前，要特别注意钻机的选型、钻机的施工布置计划和设备安装的水平和垂直度要求；为防止塌孔和利于清孔，施工时应选择优质泥浆，严格控制泥浆的比重和粘度，使失水率控制在一定范围内；孔清理好后，应尽快下钢筋笼，及时浇筑钢筋砼。
4.2.2成桩过程质量的控制
钻孔钢筋砼桩施工过程中，要严格控制钢筋笼的质量，加强钢筋笼的制作工艺和吊装监督，确保钢笼位置准确，有效防止钢笼上浮。清孔时，钻头提升离孔底10cm-20cm，保持慢速空转，维持循环清孔时间不少于30min；灌注混凝土时，导管底部至孔底的距离宜为30cm-40cm，导管埋入混凝土面下1.0m以上，利用混凝土的巨大冲击力排除孔底沉渣，达到消除孔底沉渣的目的。
5.结论：
钢筋砼桩基础能提供较理想的承载力，在大体量和高层、超高层建筑中得到广泛应用。预制或灌注两种桩基础相比较，灌注桩具有造价较低，施工周期短，对施工周围环境影响小，经济效益较好的优点。因此，在实际工程项目的设计、施工中，灌注桩比预制得到更普遍的采用。
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论文作者:叶张华
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第4期
论文发表时间:2018/6/19
标签：钢筋论文; 承载力论文; 桩基础论文; 沉渣论文; 泥浆论文; 原因论文; 钻机论文; 《建筑学研究前沿》2018年第4期论文;