談建筑物樁基質(zhì)量通病及預(yù)防方法

趙 靜

(山西省地質(zhì)勘查局二一四地質(zhì)隊(duì)，山西 運(yùn)城 044000)

談建筑物樁基質(zhì)量通病及預(yù)防方法

趙 靜

(山西省地質(zhì)勘查局二一四地質(zhì)隊(duì)，山西 運(yùn)城 044000)

介紹了樁基礎(chǔ)的主要特性，對(duì)鋼筋混凝土預(yù)制樁、鋼管樁、灌注樁的主要質(zhì)量通病進(jìn)行了分析，探討了各種預(yù)防質(zhì)量通病發(fā)生的方法，以保證工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，從而提高建筑物的安全性。

建筑物，樁基，質(zhì)量通病，預(yù)防方法

構(gòu)成樁基礎(chǔ)的主要載體是通過(guò)基樁和承臺(tái)所共同組成。當(dāng)樁身結(jié)構(gòu)整體埋于地基土中使得其承臺(tái)底面部分和地基土充分接觸則被稱為低承臺(tái)樁基。反之，當(dāng)樁身上部結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)在地面以上，其承臺(tái)底面位于地基土之上則可稱為高承臺(tái)樁基。一般情況下，現(xiàn)代建筑構(gòu)造物多以低承臺(tái)樁基為主。特別是現(xiàn)代高層建筑和一些大跨徑建筑主體中都能看見(jiàn)樁基礎(chǔ)廣為應(yīng)用的場(chǎng)面。其中，樁基礎(chǔ)類型中主要以預(yù)制樁和灌注樁最為常見(jiàn)。因此，如何確保樁基礎(chǔ)質(zhì)量控制水平可靠，保障該工序施工質(zhì)量則成為了基礎(chǔ)工程施工作業(yè)的重要研究課題。

1 樁基礎(chǔ)的主要特性

第一，樁基豎向樁身結(jié)構(gòu)剛度性能良好，能夠發(fā)揮可靠的自重承載性能，包括對(duì)其相鄰荷載的加固性能體現(xiàn)也同樣有著突出優(yōu)勢(shì)，符合控制建筑基礎(chǔ)不均勻沉降或不規(guī)則沉降以及傾斜度的規(guī)范要求。第二，樁基礎(chǔ)能夠適用于質(zhì)地較為堅(jiān)硬的持力層，包括密度較大的巖石、卵礫石層，或是具有中密砂、硬性粘性土等的持力層中，即豎向樁身結(jié)構(gòu)和群樁的荷載承重性能可靠，可以用作高層建筑或豎向荷載要求較高的建筑基礎(chǔ)主體結(jié)構(gòu)中。第三，樁基礎(chǔ)能夠保障高層建筑結(jié)構(gòu)的抗傾覆能力充分發(fā)揮，即樁基礎(chǔ)除卻可靠的豎向單樁荷載性能較為突出外，其基礎(chǔ)側(cè)向剛度也很可靠，能夠有效抵抗自然外力不可抗因素對(duì)其結(jié)構(gòu)造成的荷載沖擊，比如可抵抗地震、大風(fēng)對(duì)其力矩載荷的影響。第四，當(dāng)?shù)鼗潦芡饬ψ饔枚l(fā)生震陷與沉降時(shí)，其抗拔承載力仍然能夠充分展現(xiàn)，可有效增強(qiáng)建筑物抗傾斜、抗傾覆的抵抗能力。

2 鋼筋混凝土預(yù)制樁的主要質(zhì)量通病與預(yù)防方法研究

1)樁頂破裂。當(dāng)出現(xiàn)樁頂破裂時(shí)，應(yīng)依據(jù)質(zhì)量控制要求及標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其進(jìn)行樁的加工制造。為此，首先要控制好混凝土配合比，其次要控制主筋，嚴(yán)格杜絕其超過(guò)頂樁第一層鋼筋網(wǎng)片，再者要確保充分密實(shí)振搗，最后要控制打樁時(shí)的強(qiáng)度參數(shù)指標(biāo)合理，以符合組織設(shè)計(jì)要求的百分百?gòu)?qiáng)度為目標(biāo)，并做好自然養(yǎng)護(hù)工作。當(dāng)然，其中的混凝土灌注進(jìn)行前，應(yīng)能確保各項(xiàng)配套工序的處理質(zhì)量，比如樁頂模板要找平，保持樁身結(jié)構(gòu)豎向軸線垂直，對(duì)經(jīng)過(guò)澆筑的樁身要進(jìn)行重點(diǎn)質(zhì)量檢驗(yàn)后才能投入使用，包括合理選用樁錘，確保錘擊時(shí)能夠堅(jiān)持利用重錘輕擊原則等。此外，也要對(duì)樁帽和樁的接觸面進(jìn)行檢查，看其是否平整等；同時(shí)一旦樁頂破碎以后要必須經(jīng)過(guò)補(bǔ)強(qiáng)修復(fù)后才能進(jìn)行下道工序作業(yè)。

2)樁身斷裂。為防范該質(zhì)量通病出現(xiàn)，應(yīng)控制好每節(jié)樁的長(zhǎng)寬比，一般應(yīng)將長(zhǎng)寬比控制在40以內(nèi)。工前應(yīng)結(jié)合樁身的完好情況予以細(xì)致檢驗(yàn)，特別是檢查樁身是否有彎曲情況，要控制好彎曲矢高可大于樁身長(zhǎng)度的1%；要檢查樁身是否存在傾斜并予以及時(shí)糾正，一般初沉發(fā)生時(shí)會(huì)伴隨樁身傾斜，所以應(yīng)做好質(zhì)量管理工作；在接樁工藝處理進(jìn)行時(shí)，要保證上下兩節(jié)樁能夠處于同一軸線方向上；當(dāng)處在軟粘土中予以沉樁時(shí)，要做好配套的降低孔隙水壓力工作，且沉樁以后的半個(gè)月后方可進(jìn)行分層土方開挖；此外，對(duì)于樁身在起吊、運(yùn)送過(guò)程中應(yīng)能結(jié)合相應(yīng)操作規(guī)范要求貫徹執(zhí)行；一般在做好以上預(yù)防工作時(shí)不會(huì)出現(xiàn)樁身斷裂，但一旦出現(xiàn)斷裂則需要依據(jù)實(shí)際狀況做好必要的補(bǔ)樁工作。

3)樁頂位移。為防止樁頂位移通病發(fā)生，工前準(zhǔn)備階段應(yīng)做好沉樁區(qū)域內(nèi)的現(xiàn)場(chǎng)障礙物清理工作；在樁基作業(yè)施工時(shí)要極力控制好鉆孔垂直度；進(jìn)行接樁處理時(shí)，控制好上下兩節(jié)樁處于同一軸線方向上，并能按照工序作業(yè)規(guī)范予以處理接頭連接；在沉樁進(jìn)行前要認(rèn)真檢驗(yàn)樁身是否有彎曲變形情況，并必要控制好偏差；在飽和粘性土所處施工地質(zhì)環(huán)境下如果有密集程度高的群樁，應(yīng)重點(diǎn)控制其沉樁速率，配套采用能夠降低孔隙水壓的控制措施，比如采用塑料排水帶等。

3 鋼管樁的主要質(zhì)量通病與預(yù)防方法研究

1)環(huán)境破壞。對(duì)于自然環(huán)境狀態(tài)下造成的樁身結(jié)構(gòu)破壞，應(yīng)能在施工階段時(shí)做好必要的防治手段。施工時(shí)需要依設(shè)計(jì)組織要求的合理順序予以施工；鉆孔要設(shè)置必要的排水砂井；在錘擊進(jìn)行時(shí)要控制好錘擊時(shí)間，同時(shí)需要降噪處理采用隔音罩，包括采用緩沖器或者緩沖襯墊等。2)鋼管損壞。主要針對(duì)錘擊作業(yè)展開相關(guān)防護(hù)工作。在鋼管進(jìn)行錘擊時(shí)要確保鋼管上部結(jié)構(gòu)能夠套箍，以便于錘擊時(shí)可予以中心錘擊；防止其鋼管損害出現(xiàn)也要從鋼管本身斷面強(qiáng)度著手，即增加壁厚用以增強(qiáng)其斷面強(qiáng)度、剛度；在焊接工藝進(jìn)行時(shí)要按照規(guī)范操作，并重點(diǎn)控制樁架的偏移問(wèn)題，確保錘擊落錘可靠，不出現(xiàn)偏心錘擊。3)沉樁困難。樁底端面處應(yīng)焊接加強(qiáng)箍，抑或應(yīng)用鉆孔法在其結(jié)構(gòu)中間硬層處加以鉆孔，之后才能按照規(guī)范要求予以沉樁；要采用外射水，用以處理其外摩阻問(wèn)題；同時(shí)還要盡量控制送樁長(zhǎng)度，包括在打樁時(shí)要先打中間樁后再進(jìn)行向周邊擴(kuò)散的打樁工作。

4 灌注樁的主要質(zhì)量通病與預(yù)防方法研究

1)孔壁坍落?？刂七@一質(zhì)量通病，應(yīng)先從泥漿的選用開始著手，即選用密度大、膠體率可靠、粘性強(qiáng)的優(yōu)質(zhì)泥漿。然后，要對(duì)作業(yè)技術(shù)工藝予以質(zhì)量控制。比如要控制成孔速度、地下水位等；同時(shí)，對(duì)于鋼筋的綁扎或是定位墊板設(shè)置應(yīng)能按照操作規(guī)范進(jìn)行安裝；如果在孔內(nèi)出現(xiàn)坍落問(wèn)題，應(yīng)首先確認(rèn)坍塌位置，再做好必要的回填工作，比如通過(guò)調(diào)整粘土、砂等的混合料來(lái)進(jìn)行回填，之后待全部將其填滿以后才可以進(jìn)行必要的鉆孔工作。

2)護(hù)筒冒水。當(dāng)護(hù)筒冒水出現(xiàn)時(shí)一般與其周圍土層夯實(shí)處理不當(dāng)有關(guān)。因此，填筑夯實(shí)工作進(jìn)行前要選擇含水量參數(shù)性能可靠的粘土用以填筑；在鉆頭起落過(guò)程中，要謹(jǐn)慎小心，不能將護(hù)筒碰落。而在第一時(shí)間發(fā)生護(hù)筒冒水時(shí)，應(yīng)能根據(jù)實(shí)際情況采用填筑加固的方式來(lái)控制事態(tài)發(fā)展，如確實(shí)護(hù)筒沉降非常明顯，則需要做好必要的返工重修工作。

3)孔樁偏斜?？讟镀背霈F(xiàn)時(shí)一般與技術(shù)工藝處理不當(dāng)有關(guān)。因此，為預(yù)防該質(zhì)量通病出現(xiàn)則應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)工藝施工的規(guī)范操作。比如在軟硬土層進(jìn)行鉆進(jìn)時(shí)，要處理好斜面位置的沖平工作，即在斜面處填好必要的卵石或土工片石等；要檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)地面是否有其他障礙物存在，能夠預(yù)先對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行清理；要檢查所應(yīng)用的工具、構(gòu)件等，比如逐個(gè)依次檢查接頭、檢查鉆桿是否完好、檢查鉆桿是否完全等；場(chǎng)地清理干凈以后，應(yīng)確保鉆架及時(shí)就位，同時(shí)調(diào)整好底座和鉆盤的橫向水平，確保鉆桿的卡孔可以和護(hù)筒中心處于同一軸線方向上；樁孔偏斜矯正時(shí)要進(jìn)行反復(fù)掃孔工作；在樁孔偏斜位置處用以填砂粘土，并要待其充分密實(shí)后才能再鉆孔。

4)鉆孔漏漿?？梢愿鶕?jù)土質(zhì)情況決定護(hù)筒的埋設(shè)深度；將護(hù)筒外壁與孔洞間的縫隙用土填密實(shí)，必要時(shí)由潛水員用舊棉絮將護(hù)筒底端外壁與孔洞間的接縫堵塞；加稠泥漿或倒入粘土，慢速轉(zhuǎn)動(dòng)，或在回填土內(nèi)摻片石、卵石，反復(fù)沖擊，增強(qiáng)護(hù)壁。

5)斷樁。斷樁出現(xiàn)應(yīng)先從混凝土坍落度開始控制，確保設(shè)計(jì)要求和骨料粒徑能夠與有關(guān)技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)相符。此外，當(dāng)作業(yè)時(shí)發(fā)現(xiàn)導(dǎo)管堵塞，但混凝土初凝未徹底時(shí)，則可以吊起一節(jié)鋼軌或一些其他重載物對(duì)導(dǎo)管進(jìn)行沖擊，以有效沖擊開堵塞物，使混凝土能夠繼續(xù)進(jìn)行澆筑；或者也可以迅速提出導(dǎo)管，用高壓水沖通導(dǎo)管，重新下隔水栓澆筑，澆筑時(shí)當(dāng)隔水栓沖出導(dǎo)管后，將導(dǎo)管繼續(xù)下降，直至導(dǎo)管不能斜入時(shí)再稍許提升，繼續(xù)澆筑混凝土；如果混凝土在地下水位以上中斷，樁徑又較大(1 m以上)，泥漿護(hù)壁好?？沙榈艨變?nèi)水，用鋼筋籠網(wǎng)保護(hù)，對(duì)原混凝土面進(jìn)行鑿毛并清洗鋼筋，再繼續(xù)澆筑混凝土；如果混凝土在地下水位以下中斷，可用比原樁稍小的鉆頭在原樁位鉆孔，至斷樁部位以下適當(dāng)深度時(shí)(可由驗(yàn)算確定)重新清孔，在斷樁部位再增加一節(jié)鋼筋籠，其下部埋入新鉆孔中，然后繼續(xù)澆筑混凝土。

5 結(jié)語(yǔ)

樁基礎(chǔ)具有施工操作容易、成本相對(duì)較低、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，在工程領(lǐng)域中被廣為應(yīng)用在建筑市政基建項(xiàng)目及其他工民建等工程中。但由于樁基礎(chǔ)在建筑基礎(chǔ)施工中有著較多種類，所以施工中應(yīng)結(jié)合組織設(shè)計(jì)要求選用合理的樁基礎(chǔ)，從而一旦發(fā)現(xiàn)質(zhì)量通病時(shí)，就能第一時(shí)間結(jié)合樁基礎(chǔ)形式檢驗(yàn)出質(zhì)量通病根源所在，依照工序作業(yè)規(guī)范及施工實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)將質(zhì)量問(wèn)題解決，保障工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)質(zhì)量，為建筑項(xiàng)目質(zhì)量及人們生命財(cái)產(chǎn)保障起到重要的保駕護(hù)航作用。

[1] 左國(guó)科.樁基礎(chǔ)檢測(cè)事故的處理與監(jiān)測(cè)[J].中小企業(yè)管理與科技(下旬刊),2010(6)：27-28.

[2] 王大勇,趙宏偉.灌注樁樁基質(zhì)量事故的處理方法[J].黑龍江水利科技,2010(5)：61-62.

[3] 王作圣.淺談灌注樁基事故的處理與建議[J].科技信息(學(xué)術(shù)研究),2012(22)：131-132.

[4] 曹玲玲.橋梁樁基施工質(zhì)量控制研究[J].科技信息(科學(xué)教研),2009(19)：49-50.

[5] 劉鴻強(qiáng).樁基施工中常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題與處理[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2011(7)：162-163.

[6] 安玉杰.關(guān)于樁基施工的技術(shù)要點(diǎn)與質(zhì)量管理[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2011(19)：89.

[7] 肖 欣.灌注樁成樁樁體質(zhì)量問(wèn)題分析及解決辦法[J].山西建筑，2014，40(19)：59-60.

Discussion on common quality defects and preventive methods of buildings pile foundation

ZHAO Jing

(The 214 Geological Team, Shanxi Geological Prospecting Bureau, Yuncheng 044000, China)

This paper introduced the main characteristics of pile foundation, analyzed the main quality defects of reinforced concrete precast pile, steel pipe pile, bored pile, discussed the various methods prevention of quality common defects, to ensure the quality of engineering foundation structure, so as to improve the safety of buildings.

building, pile foundation, quality defect, prevention method

1009-6825(2014)31-0111-02

2014-08-25

趙 靜(1985- )，女，助理工程師

TU473.1

A