樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量控制

黃輝

（寧夏公路橋梁建設(shè)有限公司 寧夏銀川 750000）

樁基礎(chǔ)在施工中起著舉足輕重的作用，在公路工程的樁基礎(chǔ)施工中，主要使用的是鋼筋混凝土樁基礎(chǔ)。樁基礎(chǔ)是一種隱蔽設(shè)計，它的設(shè)計、施工、質(zhì)量管理都要比一般的工程施工難度大，而且很可能存在質(zhì)量問題。施工項目的質(zhì)量問題、重大事故大都與地基的設(shè)計質(zhì)量有關(guān)，而許多問題都與樁的設(shè)計質(zhì)量有直接關(guān)系，對承臺的正常使用和安全構(gòu)成了威脅。由于事故后的處置難度較大，對國家、企業(yè)都有很大的影響。從施工實際情況來看，樁基礎(chǔ)質(zhì)量問題的出現(xiàn)主要是由于設(shè)計、施工、質(zhì)量驗收、標(biāo)準(zhǔn)圖集不一致等。本文對目前存在的問題和如何加強樁基礎(chǔ)質(zhì)量管理等進行了探討。

1 樁基礎(chǔ)工程的性質(zhì)與特點

1.1 樁基礎(chǔ)的分類

樁基礎(chǔ)的承載平臺位于樁的頂部，按承臺的定位，樁基可分為兩種類型。當(dāng)樁身未完全埋于土中，上部暴露于地表，而帽頂下端于地表，則一般稱之為高壓樁基。在工程建設(shè)中，樁基礎(chǔ)多為低頭樁基，橋墩多為高頭樁。按承載力的不同，可以將其劃分為端承式和懸臂式兩種。端樁是一種在地基上穿越一層軟土，把承重通過樁向樁端的堅硬土層或巖石層轉(zhuǎn)移。因為是軟黏土，所以樁身上的摩擦力很低，幾乎可以忽略不計。在土層某一深度時，受樁身摩擦的影響，將承臺所受的荷載分配到樁身附近的土壤中，而樁端的土樁也起到了一定的支護作用。根據(jù)樁的材質(zhì)，可以劃分為鋼筋混凝土樁、鋼樁、木樁、碎石樁、石灰土等，需要根據(jù)樁基的用途、樁徑、成孔方法、生產(chǎn)工藝和斷面形狀等，對樁基進行分類，在不同的施工情況下綜合選擇。

1.2 樁基礎(chǔ)的特點

樁基承載層一般為硬質(zhì)承載層，如基巖、卵石、礫石或硬度高的承載層，如中密度砂、硬質(zhì)黏性黏土。它的軸向承載力很高，能夠承受所有的高層建筑物的縱向荷載，而且對偏心荷載的要求也很高。端樁的單樁具有較高的剛度和較高的軸向剛度。在自重和偏載作用下，不會超過承載力，對結(jié)構(gòu)的非均勻沉降產(chǎn)生一定的影響，并能使建筑物的邊坡達到安全范圍。為了保證大直徑單樁的橫向強度，保證樁組的橫向剛度和整體的抗剪強度，保證風(fēng)、地震作用下的水平力和支點不會對樁的穩(wěn)定和抗傾力產(chǎn)生影響。在地震作用下，地基往往會產(chǎn)生變形，受到破壞，因此，地基的穩(wěn)定性、抗壓、抗拔能力都是必要的，以確保地基的穩(wěn)定性和穩(wěn)定性。在高震地區(qū)，采用樁基礎(chǔ)能起到很好的抵御地震的作用。樁基因其結(jié)構(gòu)與功能特性，在強烈的地震荷載作用下，變形小，穩(wěn)定性高［1］。第一，高承載力。樁基在地震沉降、膨脹、凍脹等不良地質(zhì)條件下，可以利用樁基或樁周土體的摩擦作用，將載荷轉(zhuǎn)移至深層的堅硬地層或基礎(chǔ)，從而形成一個足夠的焦點。物體的全部豎向負(fù)載都是很大的。第二，良好的穩(wěn)定性。當(dāng)?shù)卣鹗沟乇硗涟l(fā)生液化，樁通過液化土層，依靠于穩(wěn)固的實土或被埋于基巖中。由風(fēng)力和地震引起的水平和扭矩負(fù)荷。例如，在水流條件下，由于深層水的沖刷，整個地基的穩(wěn)定性會受到嚴(yán)重的影響，可以考慮進行樁基加固。第三，沉積物含量低，分布均勻。樁基的承載層較厚，采用層間摩擦的方式將受力進行傳遞。剛?cè)岵?，在承受自重和鄰近載荷時，不會出現(xiàn)過度的不均勻沉降，確保建筑物的斜坡不超出容許值，以確保高層建筑的穩(wěn)定。第四，適應(yīng)能力強。無論是堤壩還是水體，都會受到施工方法、經(jīng)濟條件、工期和布局等因素的制約。

2 樁基施工質(zhì)量問題的分析

2.1 管理方面

在工程勘測報告中，所提出的地質(zhì)剖面、井筒直方圖、土體物理機械性能指標(biāo)及所建議的樁基設(shè)計參數(shù)，尤其是土層的劃分，以及土層厚度、側(cè)向阻力、端面阻力的選取等問題。如果選用不當(dāng)?shù)碾娮?，將會?dǎo)致設(shè)計上的失誤，造成很大的影響。還有樁基選擇不當(dāng)、設(shè)計參數(shù)選擇不當(dāng)?shù)葐栴}。由于缺乏對工程實測數(shù)據(jù)、施工工藝的認(rèn)識，盲目地選用樁型，造成樁基布置難度大，質(zhì)量問題難以避免，造成大量的浪費。樁基工程的安全事故是由多種因素引起的?；A(chǔ)樁基檢測理論不完善，檢測人員素質(zhì)不高，檢測方法選擇不合理，檢測活動不規(guī)范，導(dǎo)致了檢測結(jié)果的誤差。

2.2 環(huán)境方面

在軟弱地基上進行深基坑開挖時，由于基坑周圍的工程樁會產(chǎn)生較大的水平位移，造成管樁頂端的裂縫或破裂，而墻體預(yù)應(yīng)力管樁與預(yù)制方樁在第一個聯(lián)樁處發(fā)生了傾斜，由于開挖排水引起的負(fù)摩阻作用，使樁體強度較低的部位出現(xiàn)拉裂。在密排擠樁密集的鄰近建筑中，若無防護措施，水平擠壓會造成樁身一次或多次破裂。而大量的土壤覆蓋，會造成樁身傾斜，出現(xiàn)裂紋或斷裂。

2.3 技術(shù)方面

在樁的建造中，樁身和樁端的土壤都會被壓縮。在軟土飽和條件下，地基的結(jié)構(gòu)發(fā)生了嚴(yán)重的破壞，產(chǎn)生了較高的孔隙水壓力。隨著時間的推移，土體會產(chǎn)生較大的凸起和橫向位移，導(dǎo)致樁身抬高，樁端與承載層分離，從而導(dǎo)致單樁的承載力大幅度下降。由于受拉應(yīng)力波的影響，樁身上會出現(xiàn)較大的拉應(yīng)力，這種拉應(yīng)力往往會大于樁的斷裂韌性，從而引起樁的開裂。整體樁身的施工，包括成孔、制作、安裝注水管、清孔、澆筑混凝土。由于地質(zhì)情況的差異，各地的地質(zhì)狀況經(jīng)常會發(fā)生變化。在工程施工中，由于勘探不足，工程延誤，甚至出現(xiàn)了重大工程事故。鉆孔樁特別是沉管樁，由于在成樁時會產(chǎn)生高壓水流，對周邊土體的擠壓和振動有很大的影響，容易造成樁身的損壞。

3 樁基礎(chǔ)工程的施工質(zhì)量控制

3.1 統(tǒng)一樁基施工質(zhì)驗收標(biāo)準(zhǔn)

正確的規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)是工程質(zhì)量驗收的基礎(chǔ)，是工程質(zhì)量管理的基礎(chǔ)?！督ㄖこ淌┕べ|(zhì)量驗收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》《建筑基礎(chǔ)施工質(zhì)量驗收規(guī)范》是我國建筑工程樁基施工質(zhì)量驗收的主要依據(jù)。在新舊標(biāo)準(zhǔn)的更迭中，由于未對原有的圖集和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進行修改，導(dǎo)致了在實施過程中出現(xiàn)了一定的問題。舉例來說，全國通用的預(yù)制方樁規(guī)范是依據(jù)《樁基施工技術(shù)條件》，由4～16個樁基組成，這與《建筑基礎(chǔ)設(shè)計施工質(zhì)量驗收規(guī)范》的規(guī)定不符。為了保證樁基的質(zhì)量，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行國家統(tǒng)一的驗收規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 確保樁基施工圖的科學(xué)性和可行性

樁基施工圖紙是樁基礎(chǔ)施工的指導(dǎo)依據(jù)，科學(xué)、準(zhǔn)確地編制出樁基礎(chǔ)設(shè)計圖紙，是確保工程施工中樁基礎(chǔ)質(zhì)量的關(guān)鍵。但是，在實際工程中，由于設(shè)計人員的經(jīng)驗不足，導(dǎo)致了樁基工程圖紙的編制存在一定的問題。在進行設(shè)計之前，應(yīng)仔細(xì)審查設(shè)計方案，以保證設(shè)計方案的科學(xué)性和可行性。檢驗平臺的邊沿尺寸是否滿足要求。在樁基施工中，由于種種原因，在樁基礎(chǔ)上進行打樁，往往會造成樁位的偏移［2］。蓋板的大小應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)中所允許的樁位誤差。在樁上鋪有地基梁時，地基梁緣和樁沿的間距應(yīng)至少保持100mm。例如，中排方樁的橫斷面為300mm×300mm，樁蓋的寬度至少為500mm，也就是說，樁兩側(cè)各留100mm（單獨的地基或一套邊樁）。反之，如果樁位偏移不超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，樁體超過帽沿，則明顯不適宜。在施工過程中，往往會出現(xiàn)施工圖紙中出現(xiàn)的樁頂標(biāo)高偏低現(xiàn)象，這已經(jīng)是一種常見的質(zhì)量問題。普通的方形灌注樁應(yīng)該比水泥墊層高出200～250mm，對樁頂高度的控制要嚴(yán)格按照“宜高勿低”的原則進行。

3.3 增強破樁操作的規(guī)范性

在樁基開挖完畢后，對樁頂進行破壞是一項高技術(shù)活。在施工之前，要對樁進行規(guī)劃，并進行技術(shù)交流，以保證樁頂和承臺的連接。因此，應(yīng)采用六步環(huán)切法破除樁頭，破樁順序為：一是進行基坑開挖；二是對基坑進行清理防護；三是進行高程測量；四是使用無齒鋸繞樁頭環(huán)進行一周切割；五是采用風(fēng)鎬沿著樁頭將鋼筋主筋剝離；六是當(dāng)全部鋼筋被鑿出后切斷樁頭。在施工監(jiān)督中，往往能很好地控制樁頭的上升，但由于缺少技術(shù)交流，或者在斷樁時沒有進行有效的控制，導(dǎo)致操作人員誤拆了全部暴露的樁頭。在混凝土基礎(chǔ)上，有些采用大夯，造成樁頭埋設(shè)深度不夠，甚至出現(xiàn)了樁頂、墊層等問題?！巴耆珨鄻丁笔且环N粗暴的行為，與設(shè)計和建造文件不符，應(yīng)當(dāng)予以避免。另外一種是“四角鑿”，該方法易造成樁頂（特別是小截面）的混凝土破壞，且錨索的焊接長度不夠。而“四邊鑿”方法只適合于靜壓樁的施工［3］。

3.4 做好不合格樁基的處理工作

樁基礎(chǔ)質(zhì)量不達標(biāo)的原因有兩種：一是樁位偏大；二是樁頂高度偏大。為了解決樁基礎(chǔ)施工中出現(xiàn)的樁位超標(biāo)問題，必須加強現(xiàn)場檢測和監(jiān)測。當(dāng)樁位偏離值超出允許值時，應(yīng)立即向監(jiān)理工程師報告，由施工單位決定。一般情況下，局部的最高值會提高。在加工時，要有邊站、隱蔽工程的驗收記錄，并按要求保存影像數(shù)據(jù)。為了解決超過偏差的樁頂部標(biāo)志，應(yīng)明確標(biāo)志的標(biāo)高。超過1.5倍容許誤差的樁基礎(chǔ)為不合格，并應(yīng)由設(shè)計單位核準(zhǔn)。通過增大破樁高度可以解決正偏斜問題，對樁承載力的影響較小。負(fù)偏移一般會使樁頂部附近的混凝土襯墊部分加深，從而產(chǎn)生與樁頂部內(nèi)嵌封閉平臺長度相匹配的“凸起底部”。在澆筑混凝土?xí)r，為了確保地基與樁頂?shù)倪B接，應(yīng)及時排除積水［4］。

3.5 施工前的設(shè)計策劃階段

在樁基礎(chǔ)施工之前，針對這種結(jié)構(gòu)的特點，結(jié)合地層、氣候、水文、建筑物的布置，確定了施工方法和樁型。為了便于以后的施工，樁基的設(shè)計必須按照國家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的要求進行。在進行打樁時，應(yīng)充分考慮各種因素，確保打樁路線、前后打樁順序、施工進度合理、可靠。在設(shè)計時，要考慮到施工現(xiàn)場的特殊條件，制定可靠的安全監(jiān)控措施，包括安裝保溫板樁、地下連續(xù)墻、開挖土體抗震溝。對突發(fā)事件，要建立預(yù)警機制、應(yīng)對措施，并制訂相應(yīng)的處理措施。

3.6 施工前的材料人員要求

在進行施工之前，應(yīng)保證場地平整、牢固，保證排水順暢，防止積水。同時，必須考慮是否能承受地基的承載力，以確保樁基礎(chǔ)的正常使用和垂直度的要求。在測量、布線時，應(yīng)按圖紙、計量規(guī)程、計量器具的正確使用和精度，尤其是平面、高度、水位、樁點等應(yīng)做到精確。在施工之前，必須進行鉆孔測試，鉆孔數(shù)量必須達到2個以上。工程需要的鋼管樁，應(yīng)出具合格證明、檢驗報告等資料，并嚴(yán)格按建筑設(shè)計規(guī)范選用原材料。對抗壓樁的強度，其生產(chǎn)壽命應(yīng)與施工規(guī)定相一致。在樁基礎(chǔ)工程中，為了保證工程質(zhì)量，電極是一種常用的工具，應(yīng)嚴(yán)格選擇。另外，在樁基礎(chǔ)設(shè)計中，所采用的剛性樁頭和混凝土對樁基礎(chǔ)的設(shè)計質(zhì)量有很大的影響。產(chǎn)品的技術(shù)規(guī)范與性能應(yīng)與設(shè)計及規(guī)范相一致。建筑工程人員要有專門的技術(shù)，能在工程建設(shè)中及時處理和反饋。特殊工人須具備相應(yīng)的職業(yè)資格，如樁基安裝、勞動保護、吊車操作、電焊工等，均應(yīng)持證上崗。員工的調(diào)配與組織要進行溝通與協(xié)調(diào)，全體員工要做好自己的工作。

3.7 施工階段的質(zhì)量控制

施工質(zhì)量的管理包括施工測量、打樁程序、樁驗收程序、送樁程序等。在工程勘察中，應(yīng)根據(jù)工程勘察報告中的規(guī)劃要求來確定現(xiàn)場。依據(jù)施工圖紙，采用經(jīng)緯儀、鋼尺、全站儀等方法，對樁位進行記錄、審核.樁基用木樁或竹條做記號，并將其固定好，便于以后的樁基施工。若樁位多，以10 個樁位為基準(zhǔn)，可根據(jù)不同的樁位進行施工。打樁機就位后，必須確保其豎向穩(wěn)定，避免在行車過程中發(fā)生翻轉(zhuǎn)和運動。為了保證安全，在進行吊樁時，吊環(huán)應(yīng)按規(guī)范要求進行，提升點一定要精確。在鋪設(shè)樁基時，其層位不得多于4層，并按照規(guī)范規(guī)定進行。為了方便吊裝，墊片必須放置在合適的地方，并且要將其上下對齊。在吊裝過程中，要保證樁體的安全、穩(wěn)定，避免發(fā)生沖撞，避免對樁體造成損傷。打樁機鉆頭與樁身之間的誤差不超過20mm，然后對鉆頭進行調(diào)整，使其保持垂直。經(jīng)重新測量，確定合格后，鉆頭可順利鉆進，防止鉆桿斷裂。在打樁時，盡量保證一桿到底，使接樁與送樁之間的銜接和傳遞平穩(wěn)，盡可能地避免長時間停留。每天的打樁速度要合理控制，以免由于打樁過快而引起的堆土對質(zhì)量產(chǎn)生不利的影響［5-6］。

4 結(jié)語

公路施工項目的質(zhì)量問題和重大質(zhì)量事故多與基礎(chǔ)工程質(zhì)量相關(guān)。樁基礎(chǔ)施工的質(zhì)量問題，會影響到主體結(jié)構(gòu)的正常使用和安全，因此，監(jiān)理工程師應(yīng)對全過程進行詳盡的了解，并在事前提出質(zhì)量控制與檢查的標(biāo)準(zhǔn)，督促施工方嚴(yán)格遵守并實施，以達到工程質(zhì)量控制的目的，為上部結(jié)構(gòu)的施工打下堅實的基礎(chǔ)。