混凝土預(yù)制樁施工中常見問題及處理
樁基礎(chǔ)是一種地下隱蔽性工程,在工程竣工后,通常采用動載和靜載的方法檢測樁基礎(chǔ)的承載力與完整性。但是,這兩種方法仍然存在著一些不足之處,難以快速、有效、明確的反映樁基礎(chǔ)施工中存在的問題。因而,在進行樁基施工時,應(yīng)該明確掌握施工中可能存在的問題,考慮周全,并及時采取行之有效的預(yù)防措施。
一、 常見的質(zhì)量問題
1.測量放線錯誤,使整個建筑物錯位或樁位偏差過大;
2.單樁承載力低于設(shè)計值;
3.樁傾斜過大;
4.預(yù)制樁接頭斷離;
5.斷樁。灌注混凝土施工質(zhì)量失控,發(fā)生斷樁事故;
二、質(zhì)量問題的原因剖析
下面主要就單樁承載力低于設(shè)計值、樁傾斜過大、斷樁、樁接頭斷離、樁位偏差過大等五大類問題進行詳細地剖析。
1. 樁承載力低于設(shè)計要求的常見原因:
(1)樁沉入深度不足;
(2)樁端未進人設(shè)計規(guī)定的持力層,但樁深已達設(shè)計值;
(3)最終貫入度過大;
(4)其他,諸如樁傾斜過大、斷裂等原因?qū)е聠螛冻休d力下降;
(5)勘察報告所提供的地層剖面、地基承載力等有關(guān)數(shù)據(jù)與實際情況不符。
2. 傾抖過大的常見原因:
(1)預(yù)制樁質(zhì)量差,其中樁頂面傾斜和樁尖位置不正或變形,最易造成樁傾斜;
(2)樁機安裝不正,樁架與地面不垂直;
(3)樁錘、樁帽、樁身的中心線不重合,產(chǎn)生錘擊偏心;
(4)端遇石塊或堅硬的障礙物;
(5)樁距過小,打樁順序不當(dāng)而產(chǎn)生強烈的擠土效應(yīng);
(6)基坑土方開挖不當(dāng)。
3. 出現(xiàn)斷樁的常見原因 除了樁傾斜過大可能產(chǎn)生樁斷裂外,其他原因還有三種:
(1)樁堆放、起吊、運輸?shù)闹c或吊點位置不當(dāng);
(2)沉樁過程中,樁身彎曲過大而斷裂。如樁制作質(zhì)量造成的彎曲,或樁細長又遇到較硬土層時,錘擊產(chǎn)生的彎曲等;
(3)錘擊次數(shù)過多。如有的設(shè)計要求的樁錘擊過重,設(shè)計貫人度過小,以致于施工時,錘擊過度而導(dǎo)致樁斷裂。
4. 樁接頭斷離的常見原因。
當(dāng)設(shè)計樁較長時,因施工工藝的需要,樁需要分段預(yù)制,分段沉入,各段之間常用鋼制焊接連接件做樁接頭。這種樁接頭的斷離現(xiàn)象較為常見。其原因還有上下節(jié)樁中心線不重合樁接頭施工質(zhì)量差,如焊縫尺寸不足等原因。
5.樁位偏差過大的常見原因。
測量放線差錯沉樁工藝不良,如樁身傾斜造成竣工樁位出現(xiàn)較大的偏差等。
三、 常見質(zhì)量問題的處理措施
樁基事故處理方法較多,但要對方案進行技術(shù)經(jīng)濟比較,選擇安全可靠,經(jīng)濟合理和施工方便的方案。要根據(jù)現(xiàn)場實際情況選用最佳的處理方案。一般處理方法有補沉法、補樁法、送補結(jié)合法、糾偏法、擴大承臺法、復(fù)合地基法等。下面分別作簡要介紹:
1.補沉法
預(yù)制樁入土深度不足時,或打人樁因土體隆起將樁上抬時,均可采用此法。
2.補樁法
補樁法就是在會同設(shè)計、監(jiān)理以及業(yè)主的意見,根據(jù)設(shè)計單位出具的補樁方案進行補打,但此種方法投資大、工期長,很難被各方共同認可。
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3.補送結(jié)合法
當(dāng)打人樁采用分節(jié)連接,逐根沉人時,差的接樁可能發(fā)生連接節(jié)點脫開的情況,此時可采用送補結(jié)合法。首先是對有疑點的樁復(fù)打,使其下沉,把松開的接頭再頂緊,使之具有一定的豎向承載力。其次,適當(dāng)補些全長完整的樁,一方面補足整個基礎(chǔ)豎向承載力的不足,另一方面補打的整樁可承受地震荷載。
4. 糾偏法
樁身傾斜,但未斷裂,且樁長較短,或因基坑開挖造成樁身傾斜,而未斷裂,可采用局部開挖后用千斤頂糾偏復(fù)位法處理。
5. 擴大承臺法
(1)樁位偏差大。原設(shè)計的承臺平面尺寸滿足不了規(guī)范規(guī)定的構(gòu)造要求,可用擴大承臺法處理。
(2)考慮樁土共同作用。當(dāng)單樁承載力達不到設(shè)計要求,需要擴大承臺并考慮樁與天然地基共同分擔(dān)上部結(jié)構(gòu)荷載。
(3)樁基質(zhì)量不均勻,防止獨立承臺出現(xiàn)不均勻沉降,或為提高抗震能力,可采用把獨立的樁基承臺連成整塊,提高基礎(chǔ)整體性,或設(shè)抗震地梁。
6.復(fù)合地基法
此法是利用樁土共同作用的原理,對地基作適當(dāng)處理,提高地基承載力,更有效的分擔(dān)樁基的荷載。常用方法有以下幾種。
(1)承臺下做換土地基。在樁基承臺施工前,挖除一定深度的土,換成砂石填層分層夯填,然后再在人工地基和樁基上施工承臺。
(2)樁間增設(shè)水泥土樁。當(dāng)樁承載力達不到設(shè)計要求時,可采用在樁間土中干噴水泥形成水泥土樁的方法,形成復(fù)合地基基礎(chǔ)。
7. 修改樁型或沉樁參數(shù)法
(1)改變樁型。如預(yù)制方樁改為預(yù)應(yīng)力管樁等。
(2)改變樁人土深度。例如預(yù)制樁在貫入過程中遇到較厚的密實粉砂或粉土層,出現(xiàn)樁下沉困難,甚至發(fā)生斷樁事故,此時可采用縮短樁長,增加樁數(shù)量,取密實的粉砂層(膨脹土層)作為持力層。
(3)改變樁位。如沉樁中遇到堅硬的、不大的地下障礙物,使樁產(chǎn)生傾斜,甚至斷裂時,可采用改變樁位重新沉樁。
(4)變沉樁設(shè)備。當(dāng)樁沉人深度達不到設(shè)計要求時,可采用大噸位樁架,采用重錘低擊法沉樁。
8.其他方法
(1)底板架空。底層地面改為架空樓板,以減填土自重,降低承臺的荷載。
(2)上部結(jié)構(gòu)卸荷。有些重大樁基事故處理困難,耗資巨大,耗時過多,只有采取削減上部建筑層數(shù)的方法,減小樁基荷載。
(3)結(jié)構(gòu)驗算。出現(xiàn)樁身混凝土強度不足、單樁承載力偏低等事故,可通過結(jié)構(gòu)驗算等方法尋找處理方案。
(4)綜合處理法。選用前述各種方法的幾種綜合應(yīng)用,往往可取得比較理想的效果。
(5)采用外圍補樁,增加周邊嵌固,防止或減少樁位側(cè)移等。
總之,樁基施工質(zhì)量關(guān)系到整個建筑物的工程質(zhì)量,在樁基施工過程中,遇到各種意外情況,應(yīng)及時通過業(yè)主、監(jiān)理與設(shè)計部門聯(lián)系,按設(shè)計部門的設(shè)計修改通知或會議紀要進行施工。
四、預(yù)控方法
根據(jù)施工經(jīng)驗而言,樁基施工中的許多問題是可以事先避免的,下面就一些在施工過程中容易出現(xiàn)的問題提出預(yù)控方案:
1.施工全過程隨時監(jiān)測樁的定位。不論在沉管灌注樁還是預(yù)制樁的施工中,施工地表會由于擴孔擠壓造成隆起,相應(yīng)地移動了原坐標控制點,如果不對樁位重新校核,仍按照原樁點施工的話,成樁后勢必產(chǎn)生樁位的偏移。
2.樁基開挖前必須全面檢查成樁記錄和樁的測試資料,發(fā)現(xiàn)質(zhì)量上有爭議問題,必須統(tǒng)一意見之后方能挖土,防止基樁開挖后再來處理造成不必要的麻煩。正確的基坑開挖方案對于樁基礎(chǔ)工程的意義是非常重要的。湛江地區(qū)地質(zhì)情況復(fù)雜,尤其在濱海一帶,屬于退海地,常會出現(xiàn)地下的淤泥層,如果開挖方法不當(dāng),引發(fā)淤泥涌動,輕者導(dǎo)致樁位偏移,重者造成折樁。
3.壓樁施工前應(yīng)清除樁位下的障礙物,必要時應(yīng)對每個樁位進行釬探清查一遍。
五、結(jié)束語
樁基的工程質(zhì)量問題將直接危及主體結(jié)構(gòu)的正常使用與安全,又因樁基屬于隱蔽工程,質(zhì)量管理難度較大,只有充分探討產(chǎn)生問題的原因,才能真正做到提前預(yù)防和控制,即使出現(xiàn)問題也能及時有效處理,遏制質(zhì)量事故的進一步蔓延,確保整個工程的質(zhì)量與安全。
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編輯:王欣欣
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