建筑物樁基質(zhì)量通病及預(yù)防

徐 強(qiáng)

建筑物樁基質(zhì)量取決于勘察、設(shè)計(jì)、施工等眾多因素,任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)差錯(cuò)都有可能造成質(zhì)量事故。對(duì)樁基質(zhì)量事故的分析與防治關(guān)系著建筑物的使用安全、人們的生命安全乃至社會(huì)的穩(wěn)定和國(guó)家的形象,因此,建筑物質(zhì)量通病與預(yù)防的研究具有重要的意義。結(jié)合多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),在河南鄭州地區(qū)經(jīng)常采用的樁型有三類,即靜壓樁、CFG樁和人工挖孔灌注樁,本文分別針對(duì)這三種樁型概述了其常見的質(zhì)量通病,分析了其產(chǎn)生的原因,并給出了處理措施,最后對(duì)如何保證建筑物樁基質(zhì)量提出了建設(shè)性的意見。

1 靜壓樁常遇質(zhì)量問題及預(yù)防

1.1 擠土效應(yīng)和振動(dòng)影響

靜壓法施工預(yù)應(yīng)力管樁屬于擠土類型,沉樁過程中往往會(huì)使樁四周的土體受到擾動(dòng),改變土體的應(yīng)力狀態(tài),產(chǎn)生擠土效應(yīng)。如果施工過程中焊接時(shí)間過長(zhǎng),樁接頭較多而且焊接質(zhì)量不好或樁端停歇在硬夾層,施工方法與施工順序不當(dāng),壓樁速率太快,布樁過密,都會(huì)加劇擠土效應(yīng),振動(dòng)會(huì)對(duì)樁基承載性能產(chǎn)生負(fù)面影響?？刹扇∪缦路乐未胧?1)控制布樁密度,對(duì)樁距較密部分的管樁采用預(yù)鉆孔沉樁方法;2)控制沉樁速率,一般控制在1 m/min左右,制定有效的沉樁流水路線;3)沉樁過程中應(yīng)加強(qiáng)臨近建筑物、地下管線的觀測(cè)監(jiān)護(hù),在可能受影響的范圍內(nèi)布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn),發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時(shí)處理;4)控制施工過程中的停歇時(shí)間,避免由于停歇時(shí)間過短引起摩阻力增大影響樁機(jī)施工,造成沉樁困難。

1.2 樁身破壞

靜壓樁樁身破壞的主要原因有:1)施工過程中由于斜樁現(xiàn)象導(dǎo)致樁端應(yīng)力集中,使樁帽滑落或樁頭爆裂;2)樁機(jī)施工壓力過大;3)樁機(jī)施工過程中樁機(jī)擅自移動(dòng)機(jī)架進(jìn)行校正樁位、樁身垂直度,導(dǎo)致樁身斷裂;4)樁身材料存在質(zhì)量問題?？刹扇∪缦路乐未胧?1)選用樁機(jī)合理有效的施工方法,控制樁身的垂直度,避免斜樁的發(fā)生;2)控制好樁機(jī)施工終止條件,對(duì)純摩擦樁終止條件宜以設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)為控制條件;3)施工過程中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)樁身原材料的檢查驗(yàn)收;4)施工中發(fā)生樁身破壞,宜采用小應(yīng)變等有效的手段檢測(cè)樁身情況,確定處理方法。

1.3 斜樁

斜樁發(fā)生的原因一般有:1)靜壓樁機(jī)機(jī)械維修不及時(shí),導(dǎo)致樁機(jī)支撐下滑;2)打樁施工場(chǎng)地不平整或填渣厚度不夠造成承載力不夠,沉樁過程中樁機(jī)容易產(chǎn)生不均勻沉降,樁身極易發(fā)生偏移;3)打樁中或接樁時(shí)樁身不垂直,樁帽、樁身不在同一直線上;4)施工順序不當(dāng)導(dǎo)致應(yīng)力擴(kuò)散不均勻;5)沉樁過程中遇到大塊堅(jiān)硬物;6)采用預(yù)鉆孔法時(shí)鉆孔垂直偏差較大,沉樁過程樁又沿著鉆孔傾斜方向發(fā)生偏移;7)樁布置過多過密,沉樁時(shí)發(fā)生擠土效應(yīng)。可采取如下防治措施:1)靜壓樁樁機(jī)施工前注意機(jī)械設(shè)備的維修,以避免影響施工質(zhì)量;2)場(chǎng)地要平整堅(jiān)硬,防止樁機(jī)下陷而造成樁身傾斜;3)施工過程中要嚴(yán)格控制好樁身垂直度;4)盡量減少接樁,預(yù)制管樁接頭不宜超過3個(gè);5)制定合理的施工順序,先打離基坑遠(yuǎn)的樁再打離基坑近的樁;6)當(dāng)遇到障礙物時(shí)應(yīng)及時(shí)排除后再進(jìn)行沉樁;沉樁時(shí)發(fā)現(xiàn)不垂直應(yīng)及時(shí)糾正,必要時(shí)應(yīng)把樁拔出重打,樁進(jìn)入一定深度后,不宜采用移動(dòng)機(jī)架進(jìn)行校正而應(yīng)采取其他措施;7)采用預(yù)鉆孔法時(shí),嚴(yán)格控制鉆孔垂直度。

2 CFG樁常遇質(zhì)量問題及預(yù)防

2.1 堵管

堵管主要因混合料配合比不合理、攪拌質(zhì)量有缺陷、設(shè)備有缺陷、施工操作不當(dāng)?shù)纫蛩卦斐??？刹扇∪缦路乐未胧?1)嚴(yán)格控制細(xì)骨料和粉煤灰的摻量,確保混合料中的細(xì)骨料和粉煤灰的用量,以保證混合料的和易性;2)嚴(yán)格控制混合料坍落度;3)施工前認(rèn)真檢驗(yàn)使用設(shè)備,確保設(shè)備能正常運(yùn)行;4)對(duì)施工人員加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn),提高其技藝水平。

2.2 縮頸

樁基成孔后鋼筋籠放不進(jìn)去,這種情況在建筑物樁基施工中經(jīng)常遇到。這是由于地質(zhì)情況不良,孔口附近堆積砂石料,產(chǎn)生較大的土壓力后,一種高塑料黏土帶孤石橡膠土同時(shí)擠入孔內(nèi)所致?？刹扇∪缦绿幚泶胧?1)清除孔口附近的堆積物,以減少土壓力的影響;2)加工“正孔器”。正孔器用10 mm厚鋼板卷制成與鉆頭同直徑,高1.5 m的十字架鋼護(hù)筒中心通過鉆桿與鉆頭連接,增加鉆頭的自重,即可鉆孔成樁。此外,也可采用加長(zhǎng)鋼護(hù)筒的措施來加以解決。

2.3 斜樁

CFG樁也會(huì)發(fā)生斜樁事故,可采取如1.3中所述的防治措施。

3 人工挖孔樁常遇質(zhì)量問題及預(yù)防

3.1 離析

離析是人工成孔灌注樁常見的缺陷,造成離析的原因如下:1)混凝土澆筑時(shí)沒有按操作工藝流程要求邊澆邊振搗,致使振搗不均勻;2)當(dāng)混凝土澆筑高度較高時(shí),沒有使用溜槽,或當(dāng)高度大于3 m時(shí),沒有使用串筒;3)混凝土攪拌時(shí)間及加水量不符合要求;4)沒有按照混凝土的配合比進(jìn)行配料;5)采用不合格水泥;6)孔底虛土過厚,超過規(guī)范要求;7)孔底水不易抽干或者未抽干的情況下未采取有效措施澆筑混凝土,致使樁尖混凝土被稀釋?？刹扇∪缦路乐未胧?1)邊澆筑邊振搗;2)澆筑高度較高(＜3 m)時(shí)采用溜槽,澆筑高度大于3 m時(shí)使用串筒;3)嚴(yán)格控制混凝土的配合比及攪拌時(shí)間;4)嚴(yán)把水泥、砂、石等原材料質(zhì)量關(guān);5)確?？椎讐簩?shí);6)確保孔底無積水。

3.2 縮頸

人工挖孔樁也會(huì)發(fā)生縮頸事故,可采取如2.2中所述的防治措施。

3.3 鋼筋籠上浮

在人工挖孔樁混凝土灌注施工中,由于地質(zhì)情況不同而設(shè)計(jì)鋼筋籠的長(zhǎng)深度也有所不同,對(duì)于鋼筋籠長(zhǎng)度小于成孔深度,只下半籠的鉆孔樁浮籠事故更容易發(fā)生。在灌注樁基過程中,混凝土何時(shí)接近或進(jìn)入鋼筋籠,應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)確的測(cè)量、記錄,做到心中有數(shù)。一旦出現(xiàn)浮籠應(yīng)迅速處理,遏制繼續(xù)上浮應(yīng)急的措施是采用多根6 cm～8 cm左右的鋼管套住鋼筋籠主筋再焊在護(hù)筒上,并用鋼管或方木呈網(wǎng)狀壓住所焊鋼管及護(hù)筒,這樣可保證鋼筋籠上浮時(shí)不至過大偏位。

4 樁位偏差

靜壓樁、CFG樁和人工挖孔灌注樁都可能會(huì)出現(xiàn)樁位偏差的質(zhì)量問題,樁位偏差質(zhì)量通病主要原因有如下幾點(diǎn):1)測(cè)量放樣誤差;2)挖孔檢測(cè)失職引起的偏位;3)護(hù)壁混凝土澆筑成型后偏位;4)鋼筋骨架固定不牢產(chǎn)生偏差。針對(duì)護(hù)壁偏位造成孔位偏差,可以采取如下措施:1)準(zhǔn)確測(cè)量樁位中心位置,即用直角坐標(biāo)法隨時(shí)恢復(fù)樁位中心;2)加強(qiáng)模板支立的穩(wěn)定性,切實(shí)保證澆混凝土?xí)r模板不變形、不移動(dòng);3)加強(qiáng)施工自檢工作,把一切隱患消滅在萌芽之中。

5 對(duì)保證樁基工程質(zhì)量的建議

1)重視試樁工作。首先必須重視的就是試樁,通過試樁所開展的設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工及檢測(cè),可以掌握豐富的巖土工程信息,根據(jù)反饋信息設(shè)計(jì)工程師進(jìn)行優(yōu)化和修改工程樁的設(shè)計(jì)。因此,試樁對(duì)于樁基工程質(zhì)量通病的預(yù)防非常重要。

2)明確樁基工程質(zhì)量的責(zé)任歸屬。樁基工程質(zhì)量的責(zé)任歸屬問題在目前樁基工程中常常被忽略或者人為地轉(zhuǎn)移責(zé)任。如果責(zé)任界限明確,可以避免一些事故的發(fā)生。常常出現(xiàn)這樣的情況,工程檢測(cè)驗(yàn)收合格時(shí),參加建設(shè)的各單位皆大歡喜,一旦出現(xiàn)問題,往往施工單位責(zé)任最大,設(shè)計(jì)單位和監(jiān)理單位責(zé)任很小甚至沒有責(zé)任,究其原因,筆者認(rèn)為主要有兩個(gè)方面:a.質(zhì)量管理機(jī)制本身造成的。b.施工企業(yè)技術(shù)力量相對(duì)薄弱,監(jiān)理單位及檢測(cè)單位偏袒設(shè)計(jì)單位。明確責(zé)任歸屬一定程度上有助于提高樁基工程的完成質(zhì)量。

3)施工過程的質(zhì)量控制。為保證工程質(zhì)量,強(qiáng)化質(zhì)量管理,在工程開工前,應(yīng)建立以項(xiàng)目總工為組長(zhǎng)的工程質(zhì)量自檢體系,各工程處設(shè)專職質(zhì)檢員負(fù)責(zé)樁基施工的質(zhì)量檢查工作。施工中嚴(yán)格落實(shí)質(zhì)量責(zé)任制,加強(qiáng)施工過程的質(zhì)量管理,在施工中制定預(yù)防質(zhì)量通病的措施,積極做好技術(shù)交底工作。工程開工前由項(xiàng)目經(jīng)理部向工程處做樁基質(zhì)量通病采取預(yù)防措施的技術(shù)交底,每個(gè)工程處的技術(shù)人員向施工作業(yè)班組進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)交底,并形成文字資料。

[1] JGJ 94-94,建筑樁基技術(shù)規(guī)范[S].

[2] JGJ/T 93-95,基樁低應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)規(guī)程[S].

[3] 鄭桂心.壓力注漿處理樁基質(zhì)量事故的方法[J].福建建設(shè)科技,1998(3):37-38.

[4] 黃嘉衛(wèi).旺沙大橋鉆孔灌注樁施工質(zhì)量病害防治綜述[J].山西建筑,2008,34(7):231-232.