摘要;本文主要从笔者亲身参与的桩基础施工的质量控制以及解决措施,旨在与同行探讨学习,共同进步。
关键词;桩基础; 施工质量; 控制
地基基础工程是建筑工程的重要组成部分,其质量直接关系到整个建筑物的结构安全,直接关系到人民生命财产安全。桩主要有木桩、混凝土桩(预制混凝土桩、灌注混凝土桩)、钢桩(钢管桩、型钢桩、钢板桩)和组合桩等四大类,是建筑工程主要的基础形式之一。桩基础属隐蔽工程范围,使得桩基工程的设计、施工、质量检测等方面比上部建筑结构更为复杂,更容易存在质量隐患。事实表明,建筑工程的质量问题和重大质量事故多与基础工程质量有关,其中有不少是由于桩基工程的质量问题,直接危及主体结构的正常使用与安全,因其事故后的处理较困难,会给国家和个人造成不可挽同的巨大损失。从建筑施工的实践来看,桩基础的质量问题主要表现为桩位偏差、桩顶标高偏差超出施工规范允许范围等,究其原因,主要是设计、施工及在质量验收中执行的技术规范、标准图集不统一等。笔者结合工作实践,就加强桩基础的质量控制提出一些探索性的思考。
1.桩基础简介
桩基由设置于岩土中的桩与桩顶联结的承台共同组成的基础或由柱与桩直接联结的单桩基础。现今,桩基础广泛应用高层建筑和跨度距离较大的建筑中,最常采用的桩型主要有预制桩和灌注桩两类。
(1)桩基础的基桩的分类
桩基础的基桩可按承载性、成桩方法、桩径等进行分类,其中按承载性桩可分为摩擦型桩和端承型桩,按成桩方法可分为非挤土桩、部分挤土桩和挤土桩等。
2.桩基础施工常见的质量问题
在桩基础施工中常出现的质量问题很多,以下就灌注桩基础施工的问题分类进行分析。
桩身离析问题,桩基础的这种质量问题具体表现为桩身表面有蜂窝、空洞,桩身夹土或夹泥及桩身分段级配不均匀。出现这种情况的主要原因是在浇灌混凝土时,没有及时边浇边捣,或振捣的部位及深度不够;抑或是混凝土搅拌时,其搅拌时间或用水量变化,造成混凝土本身的塌落度不均匀,和易性不好,从而造成桩身离析。
同时在实际施工中还会出现桩身缩颈,桩身的局部直径小于设计要求这种现象即桩身缩颈,通常出现在地下水位以下,上层滞水层或饱和的粘性土中,出现这种情况的主要原因是在钻进过程中,钻进压力高,钻进速度快,钻具快速穿过淤泥、淤泥质土等软土,因土体自身特有的触变性、蠕变性等物理力学性质,当发生扰动时,土体结构易发生破坏,因此当钻孔时,淤泥、淤泥质土就从钻孔四周涌向孔内,直到该地层侧压力与孔内泥浆形成的水柱压力达到平衡为止。
3.桩基础质量问题分析
针对以上列举的造成桩基础容易出现的质量问题,以下列举了一些造成这些质量问题的原因:
(1)针对承载力低于设计要求主要有以下这些原因,一方面是桩的打入深度不够,造成桩基无法达到设计要求,还有就是进行地质勘探时未能达到要求,致使进行桩基设计时深度不足,从而造成桩的深度已经达到设计要求后但是并未达到持力层。或者是灌桩的过程中由于桩的倾斜或者是断裂造成桩基的强度不足,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)由于实际因素影响,造成建筑桩基沉桩施工过程中无法完全保证桩位的对正,而是会有一定的偏差,特别是使用锤击桩的桩位造成的偏差更大,而使用静压桩的桩位造成的偏差较小,承台边缘尺寸需要们能够满足国家规定的偏差要求,如果不满足则会形成桩位偏差在国家规定的范围内但是桩身已经超出了承台梁的边缘,这种受力状态不满足要求。国家对于桩位的偏差有着明确的规定,打(压)入桩的桩位偏差必须要符合国家的相关规定,混凝土预制桩质量检验标准的主控项目是桩位偏差,其对桩基质量验收具有决定权;
(3)对于钻孔灌注桩的质量控制,对于摩擦桩这种类型的桩在桩径一定的情况下,桩越长承载力越高,而对于端承桩,桩端所在土层位置及入岩深度直接影响到桩的承载能力。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆国家相关规范中明确指出,桩的深度应该只深不浅,但是在现场施工调查发现,需要施工单位的桩深往往无法到达设计要求,这就钻孔灌桩的强度留下了质量隐患;
(4)对于水泥搅拌桩进行质量控制时需要对水泥质量以及水泥的用量进行控制,做好水泥的灌注时的搅拌速度以及提升复喷速度,其中需要对水泥的用量做好控制,其直接影响桩的质量,要做好水泥搅拌桩的水泥用量控制可以从控制水泥的吨位、控制水泥的配比以及对根据计算控制进场的水泥和沙子的用量。而对于沉管灌注桩的质量控制则需要对桩的定位、桩的长度以及沉管最后贯入度等进行控制,当设计采用对桩长控制为主、沉管贯入度控制为辅时,对于沉管长度的控制应摆在首要位置,其控制措施主要是要固定桩管长度,同时要避免出现施工时为了施工方便而将桩管截短,比较简便的控制方法是将试桩时确定的桩管入土深度为标准,从料斗口向下测量标准管长并切除多余的桩管,而后再将桩管管口与机架横梁上口或下口平齐,向上在桩机挺架上标出料斗口对准的位置,最好焊根钢筋,每天早晨开工时先要机台将桩管拉起到该处核对,从而达到确保桩长的目的。
4.桩基础施工中主要问题的处理
(1)钢筋笼上浮问题。在混凝土浇筑过程中,常常发生钢筋笼上浮的现象,为避免上浮可以采用以下措施:一是导管埋设不宜过深。导管埋入的越深,孔壁四周的混凝土上升的距离越长,钢筋上浮得越厉害。这就需要在施工中,不断检测埋管的深度,控制拔管的速度;二是混凝土的坍落度不宜过小。因为混凝土坍落度小,流动性差,混凝土流动时靠近孔壁上升,对钢筋笼的摩擦力越大,经过现场试验,混凝土坍落度控制在20~22cm时较为合适。
(2)导管堵塞问题。在漏斗中的混凝土出现离析现象,或者内壁混凝土品质质量差等都可能会出现导管堵塞质量问题。出现这种质量问题,应该采用提升导管后猛然下插导管的动作来解决,但是抖动后的导管下口不得低于原来的位置,之后人工凿除桩头混凝土。
(3)断桩问题。一是施工中导管底端距离孔底过远,首盘混凝土下落时被冲洗液稀释,造成混凝土不凝固引起断桩。这就要求在灌注混凝土前,计算全孔及首盘混凝土灌注量,明确初始导管的埋深。二是在灌注过程中,当导管埋深过大、灌注时间长导致已灌混凝土流动性差,增大混凝土和导管壁的摩擦力,在提升时导致导管破裂而产生断桩。因此,施工过程中,要及时控制混凝土的标高以及导管的埋深,保证导管要准确可靠。三是灌注过程中卡管现象,因混凝土配料过程中出现人为偏差或者配料不准确,拌出的混合料不均匀,导致阻塞导管。所以严格控制混凝土配比,减少灌注时间,避免此类断桩发生。3.4桩底沉渣量过多。清孔是灌注桩施工中保证成桩质量的重要环节,通过清孔应尽可能地使桩孔中的沉渣全部清除,使混凝土与持力层结合完好,提高桩基的承载力。施工中发生桩底沉渣的主要原因及处理措施如下:
1)桩底的沉渣过多主要由于施工中违返操作规定,清孔不干净或未进行二次清孔造成的;施工中应保证灌注桩成孔后,钻头提高孔底10~20cm,保持慢速空转,维持循环清孔时间不少于30min,然后将锤式抓斗慢慢放入孔底,抓出孔底的沉渣。
2)当使用的泥浆比重过小或泥浆注入量不足时,桩底的沉渣浮起困难,沉渣将堆积在桩底,影响桩与地基的结合。工程中需采用性能较好的泥浆,控制泥浆的比重和黏度,不能用清水进行置换。
3)钢筋笼吊放过程中,如果钢筋笼的轴向位置未对准孔位,将会发生碰撞孔壁的事故,孔壁的泥土会坍落在孔底;因此,钢筋笼吊放时,务必使钢筋笼的中心与桩中心保持一致,避免碰撞孔壁。下完钢筋笼后,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。
4)清孔后,待灌时间过长,致使泥浆沉积。开始灌注混凝土时,导管底部至孔底的距离宜为30~40mm,应有足够的混凝土储备量,使导管一次埋入混凝土而以下不少于1.0m,以利用混凝土的巨大冲击力溅除孔底沉渣,达到清除孔底沉渣的口的。
结 语; 总之,桩基工程是一繁重而复杂的过程,施工人员一定要考虑到每一个环节,统筹兼顾,从各方面使之合理化。好的桩基础不仅仅是能保证建筑物安全,而且能不断地提高施工质量保障和施工进度。
参考文献;
(1)加强桩基础施工质量控制的探索性思考_韦庆丰
(2)浅析桩基础施工质量控制_刘贤清
(3)探析桩基础施工质量控制途径_王国跃
(4)桩基础施工质量的研究_张庆秋
(5)桩基础施工中的质量控制及补救措施_滕春生
论文作者:赵士琦
论文发表刊物:《基层建设》2016年30期
论文发表时间:2017/1/11
标签:混凝土论文; 导管论文; 沉渣论文; 桩基础论文; 桩基论文; 偏差论文; 质量问题论文; 《基层建设》2016年30期论文;