对桩基础施工常见问题及检测方法的分析

时间:2022-04-26 05:04:22

对桩基础施工常见问题及检测方法的分析

作者简介:惠渊峰(1963-),西安,讲师,现任职于陕西省建筑职工大学,研究方向:工业与民用建筑。

摘 要:桩基础作为一种深基础,具有承载力高、稳定性好等特点,因此在各类建筑工程中得到广泛应用。但其属于隐蔽工程,其质量的好坏对上部主体结构的使用具有直接的影响,下面笔者就桩基工程施工中经常出现的问题和检测技术进行分析和探讨。

关键词:桩基础;问题;检测方法

中图分类号:TU47文献标识码:A文章编号:1673-0992(2011)01-0306-01

一、前言

近年来,城市中各类高层建筑大量涌现,极大地解决了城市发展过程中土地用地的缺少问题。桩基础作为一种深基础,具有承载力高、稳定性好、沉降量小而均匀,沉降稳定快、良好的抗震性等特点,因此在各类建筑工程中得到广泛应用,尤其适用于建造在软地基上的各类建(构)筑物。建筑工程的关键是工程质量,任何一个环节或部位出现问题,都会给建筑工程的整体质量带来巨大的安全隐患。桩基处于建设工程结构的最下面部分,属于隐蔽工程,其质量的好坏对上部主体结构的使用具有直接的影响,因此为了使桩基质量能符合工程要求,工程的质量控制就显得尤为重要,其中桩基检测是一个不可缺少的环节。下面笔者就桩基工程施工中经常出现的问题和检测技术进行分析和探讨。

二、建筑施工中桩基础技术常见的问题及其处理方法

1.钢筋笼上浮

(1)原因分析

①砼在进入钢筋笼底部时浇筑速度太快。当混凝土灌注至钢筋笼下,若此时提升导管,由于浇注的砼自导管流出后冲击力较大,推动了钢筋笼上浮,这种现象的产生原因与混凝土的顶部推力有很大的关系,。

②由于砼灌注过钢筋笼且导管埋深较大时,其上层砼因浇注时间较长,已近凝固,表面形成硬壳,砼与钢筋笼有一定握裹力。如果此时导管底端未及时提到钢筋底部以上,混凝土在导管流出后将以一定的速度向上顶升,同时也带动钢筋笼上移。

(2)处理方法

①将钢筋笼用多根钢管套住并焊在护筒上,再用钢筋或方木成网状压住所焊钢管及护筒以保证钢筋笼上浮时不致过分偏位而对工程质量产生大的影响。

②当砼上升到接近钢筋笼下端时,应放慢浇筑速度,减小硷面上升的能动作用,以免钢筋笼顶被托而上浮。当钢筋笼被埋入砼中有一定深度时,再提升导管,减少导管埋入深度,使导管下端高出钢筋笼下端相当距离时再按正常速度浇筑。

2.桩顶、桩身、桩接头发生断桩

(1)原因分析

①桩堆放、起吊、运输的支点或吊点位置不当;桩的顶部由于直接受冲击产生很高的局部应力超过桩顶承受能力,而砼保护层过厚,直接受冲击的是素砼;桩顶面与桩轴不垂直或桩帽过大,使桩顶受偏心冲击;桩自身质量不能适应沉桩需要或与找桩机具不匹配;上下节桩中心线不重合、桩接头施工质量差、焊缝尺寸不足等。

(2)处理方法

桩顶、桩尖、桩身的配筋及构造要合理,特别是桩的主筋上端伸至最上一层钢筋之下为宜;打桩前应将地下障碍物,尤其是桩位下障碍物清理干净;打桩前发现桩身开裂,弯曲超过规定值或桩尖不在纵轴线的桩不宜使用;遇到“打过”时,应分析地质资料判断土层情况,改善操作工艺,采取有效措施加以解决。

②接桩。确定接桩方案以后,首先用声测确定好桩基发生断裂的部位,然后挖至合格处,利用人工凿毛的方法,对桩进行二次混凝土浇注。

③补送结合法。对有疑点的桩复打,使其下沉,把松开的接头再项紧,使之具有一定的竖向承载力。另外适当补些全长完整的桩,一方面补足整个基础竖向承载力的不足,另一方面补打的整桩可承受地震荷载。

3.桩身缩径、夹泥、离析

(1)原因分析

缩径原因:钢筋笼设计太密,混凝土级配和流动性差造成桩身某些断面尺寸达不到设计要求;地下承压水对桩周围混凝土侵蚀。

②夹泥原因:混凝土浇注过程中,出现坍孔和内挤,坍落和挤入的土体混入混凝土中。

③离析原因:混凝土和易性差、混凝土初灌量过小、导管进水、导管埋深不足、在混凝土初凝前地下水位变化等,造成桩身局部断面混凝土胶结不良、离析。

(2)处理方法

①在建筑施工过程中应严格按照操作规程施工,严格控制混凝土配比及和易性,浇灌时尽量缩短灌注时间等。

②严格控制混凝土浇注速度,防止坍孔和内挤。操作中要避免碰撞孔壁;发生塌孔,首先要保持孔内水位,若是小塌,可边加泥浆或投入粘土继续钻孔,若是大塌,应立即据地质资料分析塌孔部分,用粘土回填到已塌孔壁的高度以上。

三、建筑桩基础检测的常用方法及适应性分析

1.静载荷试验

静荷载试验是指在桩顶逐步施加竖向压力、竖向上拔力或水平推力,观测桩顶随时间产生的沉降、上拔位移或水平位移,以确定相应的单桩竖向抗压承载力、单桩竖向抗拔承载力、单桩水平承载力的试验方法。缺点是试验时间长、费用高、抽检数量有限、受现场环境影响较大、在深基坑内难以作业。静载试验主要适用于工程试桩的承载力检测,对于工程桩检测不能做破坏性试验,其检测精度高,相对误差在10%范围内。

2.钻芯检测法

对于大直钻孔灌注桩,由于设计荷载一般较大,用静力试桩法有许多困难,所以常用地质钻机在桩身上沿长度方向钻取芯样,通过对芯样的观察和检测确定桩的质量。此方法主要用于检测灌注桩桩长,桩身混凝土强度、桩底沉渣厚度,判断或鉴别桩端岩土性状,判定桩身完整性类别。这种方法具有直观、定量等优点,在一定条件下,可作为桩身完整性判定依据。缺点是只能反映钻孔范围内的小部分混凝土质量,而且设备庞大、费工费时、价格昂贵,不宜作为大面积检测方法。

3.声波透射法

混凝土灌注桩的声波透射法检测是在结构混凝土声学检测技术基础上发展起来的。它是指在预埋测管之间并联接受声波,通过实测声波在混凝土介质中传播的声时、频率和波幅衰减等声学参数的相对变化,据此计算桩身波速以判断桩身完整性及估计混凝土强度等级,还可根据视波速和桩底反射波到达时间对桩的实际长度加以核对。缺点是要预埋声测管.否则成桩后难以检测。

4.其他方法

除以上介绍方法外,桩基检测还有射线法、高应变法、低应变法等。目前,桩基一般使用钻孔取芯法、声波透射法进行普检,各种方法由于各自的理论假设及各种因素影响,均存在一定局限性,故充分利用各种方法的强项,对解决工程实际问题是很有必要的。在地质条件复杂,主墩桩或较重要部位的桩基,可采用声波透射法进行检测;动测结果发现桩基施工存在沉渣及持力层不符合要求时,可采用低应变动测法对声波透射法进行校核,在发现动测法受地质条件影响,桩底持力层沉渣等较难判断时,可采用钻孔取芯法进行校核。

参考文献:

[1]JGJ106--2003,建筑基桩检测技术规范[S].

[2]俞金柱.桩基检测方法综述[J].科技咨询导报,2007(24)

[3]祝龙根,刘利民,耿乃兴.地基基础测试新技术[M].北京:机械工业出版社,1999.

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