1、桩基础工程质量通病与防治分析摘要：建筑施工的关键所在是建筑工程质量，任何一个环节出现问题都有可能影响工程质量，造成工程使用效益受到影响。由于桩基础具有施工简单、适应能力强的优点，因此在建筑施工领域得到很广泛的应用。桩基础属于隐蔽工程，它是位于建筑工程结构最底层的结构，其质量好坏往往影响整个建筑结构的质量。本论文分析桩基础工程中常遇到的通病，并提出相应的防治方法。 关键词:桩基础工程;质量通病;防治 中图分类号： F253.3 文献标识码： A 桩基础,是由基桩和联接于桩顶的承台共同组成,桩身全部埋于土中而承台底面与土体接触叫低承台桩基;桩身上部露出地面而承台底位于地面以上则叫高承台桩基。建筑桩
2、基通常为低承台桩基础。高层和大跨度的建筑中,桩基础应用广泛。常用的桩型主要有预制桩和灌注桩两大类。桩基础工程的质量控制是工程施工中的重中之重,它直接影响到整个建筑物的工程质量。本文结合多年工作经验,探讨桩基础工程质量通病与防治。一. 桩基础的特点 (1)桩基的竖向单桩刚度或群桩刚度很大,足以承载其自重或相邻荷载作用,满足不均匀沉降和倾斜度的规范要求。 (2)桩支承于坚硬的(岩石、密实的卵砾石层)或较硬的(硬塑粘性土、中密砂等)持力层,其竖向单桩或群桩承载力,足以承担高层建筑的全部竖向荷载。 (3)高层建筑的抗倾覆稳定性是凭借桩基巨大的单桩侧向刚度或群桩基础侧向刚度及其整体抗倾覆能力,以抵御因地
3、震和风产生的力矩荷载与水平荷载。 (4)桩身穿越液化土层支承于坚实土层或嵌固于基岩之上。地震时,由于桩基低部固定于持力土层,即使浅部土层发生液化与震陷,其抗拔承载力与抗压仍足够,高层建筑沉陷与倾斜仍然满足规范要求。 二. 钢筋混凝土预制桩的质量通病与防治 2.1 桩顶碎裂 为此,严格按质量标准进行桩的制作,混凝土配合比要求准确,主筋不得超过桩顶第一层钢筋网片,振捣要密实;打桩时预制桩强度必须达到设计强度的 100%,且应有一个月以上的自然养护期,先施工养护时间长的桩;混凝土灌注前,桩顶模板要平,且同桩身轴线垂直,对已浇筑的桩,在使用前要进行检查,对桩顶平面不符合规范要求的桩,应经修补后才能使用
4、;合理选择桩锤,要重锤轻击,桩重与锤重之比为 1:3-1:5;经常检查桩帽与桩的接触面处是否平整,并及时更换缓冲垫;当桩顶破碎严重时,应修复补强后再施工。 2.2 桩身断裂 为此,控制每节桩的长细比一般不应超过 40;施工前检查桩身弯曲情况,对桩身弯曲矢高大于 1桩长且大于 20mm 的桩或桩尖偏离桩的纵轴线时,不宜使用;施工前清除场地内地下障碍物;应及时纠正在初沉时发生倾斜的桩;采用先钻后打工艺时,严格控制钻孔的垂直度在 1%以内;严格按操作要求进行接桩,以确保上下两节桩在同一轴线上;在饱和软粘土中沉桩时,要采取有效措施降低孔隙水压力,在沉桩完成后间歇两周以上才可进行土方开挖,且应分层挖土;
5、确保混凝土质量;桩在堆放、起吊、运输过程中,严格按有关规定或操作规程执行;当桩身出现断裂后,可根据工程地质条件等实际情况进行补桩。 2.3 沉桩达不到设计要求 为此,工程地质情况应详细探明,做到工程地质情况与勘察报告相符;合理、正确地选择持力层或桩尖标高;遇有硬夹层时,可采用先钻后打法、水冲法等穿透硬夹层,以利沉桩,但桩尖至少应进入未扰动的土层中 4 倍桩径深度;根据工程地质等条件,确定桩施工的最终控制标准,一般情况下,以一种控制标准为主,另一种控制标准为参考;合理选择桩锤;采取有效措施,防止桩顶打碎或桩身断裂。 2.4 桩顶位移 为此,施工前应清除沉桩区域内的地下障碍物;严格控制预钻孔的垂直
6、度在 1%内;接桩时,保证上下节桩在同一轴线上,严格按操作要求连接接头;沉桩前检查桩身弯曲情况,不使用超过规范允许偏差的桩;在饱和软粘土地区施工较密集的群桩时,应控制沉桩速率,并采用可降低孔隙水压力的措施,如采用袋装砂井、塑料排水带等。 2.5 桩身倾斜 为此,要求施工场地平整,软弱地基表面应铺碎石后再平整;为使桩机底盘保持水平,可在桩机行走装置下加垫板;初沉时,对不垂直的桩及时纠正,控制垂直度小于 5;预先检查桩,不宜采用桩身弯曲及桩尖偏离桩轴线超过规定值的桩;障碍物不深时,可挖除回填后再打或做补桩处理;保持桩顶与桩帽接触面平整,使桩不受偏心荷载;控制预钻孔的垂直度,使其误差小于 1%;接桩
7、时,上下桩必须保持在同一轴线上;在饱和软粘土地区,应采用引排孔隙水措施,并控制沉桩速度;按分层开挖原则,对有一定送桩深度的群桩进行基坑土方开挖。 2.6 接桩处松脱、开裂 为此,接桩处表面必须清除干净;连接铁件必须牢固平整,不符合要求的经修正后方可使用;必须保证焊接质量;硫磺胶泥严格按规程操作,配合比应先经过试验,保证强度符合设计要求;保证上下两节桩在同一直线上。三. 钢管桩的质量通病与防治 3.1 环境破坏 为此,选择合理的施工顺序,钻孔设置排水砂井或插入塑料排水板;控制锤击时间,并用防音罩;采用缓冲衬垫或缓冲器,设置减振壁;选用带有高压喷雾装置的桩锤,并加隔离罩。 3.2 钢管损坏 为此,
8、在钢桩锤击的顶部加一套箍,尽可能中心锤击,并调整合适的落距;增加壁厚以提高断面刚度,彻底清除障碍物;在钢管桩底部增加一钢套箍,以增强桩尖刚度;严格按焊接规程施工,调整好桩架不产生偏心锤击。 3.3 沉桩困难 为此,在桩底端焊一加强箍,或先用钻孔法在中间硬层内钻孔,然后再进行沉桩;对开 1:1 钢管桩,可在已入土的管桩内取一部分土出来;采用外射水,破坏部分外摩阻力;尽量减少送桩长度;先安排桩位较密区的施工,或先打中间桩,再向四周扩散。 四. 泥浆护壁成孔灌注桩的质量通病与防治 4.1 孔壁坍落 为此,在松散砂土或流砂中钻进时,应控制进尺,选用较大密度、粘度、胶体率的优质泥浆;将护筒的底部贯入粘土
9、中 0.5m 以上;成孔速度应根据地质情况选用;如地下水位变化大,应采取升高护筒、增大水头,或用虹吸管连接等措施;从钢筋笼的绑扎、吊插以及定位垫板设置安装等环节均应予以充分注意;如孔内发生坍塌,应先探明坍塌位置,再将砂和粘土混合物回填到坍孔位置以上 l-2m,如坍孔严重,应全部回填,等回填物沉积密实后再进行钻孔。 4.2 护筒冒水 为此,在埋设护筒时,四周的土要分层夯实,并且要选用含水量适当的粘土填筑;起落钻头要防止碰落护筒;初发现护筒冒水,可用粘土在四周填实加固,如护筒严重下沉或位移,则应返工重埋。 4.3 钻孔漏浆 为此,根据土质情况决定护筒的埋设深度;将护筒外壁与孔洞间的缝隙用土填密实,
10、必要时由潜水员用旧棉絮将护筒底端外壁与孔洞间的接缝堵塞;加稠泥浆或倒入粘土,慢速转动,或在回填土内掺片石、卵石,反复冲击,增强护壁。 4.4 桩孔偏斜 为此,在有倾斜状的软硬土层处钻进时,应吊住钻杆,控制进尺速度,并以低速钻进,或在斜面位置处填入片石、卵石,以冲击锤将斜面硬层冲平再钻进;探明地下障碍物的情况,并预先清除干净;钻杆、接头应逐个检查,及时调整,弯曲的钻杆要及时更换;场地要平整,钻架就位后要调整,使钻盘与底座水平,钻架顶端的起重滑轮边缘同固定钻杆的卡孔和护筒中心三者应在同一轴线上,并注意经常检查和矫正;在桩孔偏斜处吊住钻头,上下反复扫孔,使孔校直;在桩孔偏斜处回填砂粘土,待沉积密实后
11、再钻。 4.5 梅花孔与缩孔 对梅花孔,在施工时应经常检查转向装置,选用适当粘度和密度的泥浆,适时掏渣;用低冲程时,隔一段时间时间应更换高一些的冲程,使冲锥有足够的转动时间。对缩孔,可上下反复扫孔,以扩大孔径。 4.6 钢筋笼安放与设计要求不符 为此,钢筋笼过长时宜分段制作,入孔时再焊接,在搬运和安放过程中,每隔 2.0-2.5m 设置加劲箍一道,并在笼内每隔 3-4m 装一个临时十字形加劲架,在钢筋笼安放入孔后拆除;清孔时应把沉渣清理干净,保证实际有效孔深满足设计要求;钢筋笼应垂直、缓慢放入孔内,防止碰撞孔壁,入孔后要采取措施固定好位置,对已发生变形的钢筋笼进行修理后再使用。 4.7 断桩
12、为此,混凝土坍落度应按设计要求、粗骨料粒径按规范要求控制;边浇筑混凝土边拔管套,并勘测混凝土顶面高度,随时掌握导管埋入深度,避免导管脱离混凝土面;当导管堵塞,混凝土尚未初凝时,可吊起一节钢轨或其他重物在导管内冲击,把堵塞的混凝土冲开,使混凝土继续浇筑,也可迅速提出导管,用高压水冲通导管,重新下隔水栓浇筑,浇筑时当隔水栓冲出导管后,将导管继续下降,直至导管不能斜入时再稍许提升,继续浇筑混凝土;如果混凝土在地下水位以上中断,桩径又较大(1m 以上),泥浆护壁好,可抽掉孔内水,用钢筋笼网保护,对原混凝土面进行凿毛并清洗钢筋,再继续浇筑混凝土;如果混凝土在地下水位以下中断,可用比原桩稍小的钻头在原桩位
13、钻孔,至断桩部位以下适当深度时(可由验算确定)重新清孔,在断桩部位再增加一节钢筋笼,其下部埋入新钻孔中,然后继续浇筑混凝土;如果导管接头法兰挂住钢筋笼,钢筋笼埋人混凝土又不深,则可提起钢筋笼,转动导管,使导管与钢筋笼脱离。 小结 总而言之，建设工程最为关键的就是工程质量，任何一个环节出现问题，都会给整体质量带来很大的隐患。桩基础处于建设工程当中最下面的部分，我们一定要使桩基质量符合规定的要求，这样才能够使工程的效益发挥到最完善。 参考文献 1唐冬雪.桩基础工程施工及质量控制J.科技资讯,2009,(29). 2封定远.超长钻孔灌注桩基础工程的质量通病与防治J.建筑施工,2007(9). 3黄增辉.浅谈桩基础工程质量通病与防治J.城市建设理论研究（电子版）,2012(7).
