基桩质量事故的处理与建议

时间:2022-07-09 09:35:15

基桩质量事故的处理与建议

摘要:基桩质量取决于勘察、设计、施工等诸多方面,处理不当、销有不慎,就可能造成工程质量事故。对基桩质量事故的分析与处理,安全是否及时正确,往往影响建筑物的安全使用,工程造价及工期,严重的甚至整幢建筑物报废危及公众人身自由。

关键词: 桩 基础

Abstract: the foundation pile quality depends on the survey, design, construction, and many other aspects, processes improper, sales have inadvertent, may cause engineering quality accident. On the foundation pile quality accident analysis and processing, safety is correct in time, often affect the safety of the building use, the project construction cost and the time duration, serious and even the whole building scrap endanger public personal freedom.

Keywords: pile, foundation

中图分类号:F253.3 文献标识码:A 文章编号:

根据揭阳地区的地质特性和我近二十年来在现场质量监督和基桩检测实践经验,有以下几点看法:基桩质量取决于勘察、设计、施工等诸多方面,处理不当、销有不慎,就可能造成工程质量事故。对基桩质量事故的分析与处理,是否及时正确,往往影响建筑物的安全使用,工程造价及工期,严重的甚至整幢建筑物报废危及公众人身自由。认为造成基桩质量事故主要原因有以下几方面。

l 超越建筑红线、测量放线错误,使整个建筑物错位或桩位偏差过大。

2 单桩静载和高应变试验承载力达不到极限值。

3 施打过程中停电等造成的中断事故

4 成桩桩质量,混凝土离析、混凝土强度达不到要求--包括预制桩出厂以及吊装运造成不合格品,接头焊接(胶接)质量差;钻孔灌注桩沉渣超厚、桩身夹泥、钢筋错位变形严重等。

5 倾斜、断桩。土方开挖方法不当、预制桩因土方滑坡、静压桩机陷机;灌注砼施工工艺失误均易发生断桩。

6 上部工程施工放线时出现的桩位偏差过大。

7 桩顶标高不足。预制桩施打过程中因在持力层“站”不住脚而送桩过深;钻孔灌注桩在未达到设计标高时混凝土停浇;另一种虽然达到标高,因桩顶混凝土浮浆较厚,凿出后出现桩顶标高较低。

8 浮桩。预制桩的挤土效应。

9 遇水易软化的全风化花岗岩。特别是预制桩过一段时间后复压,几乎没有端承力,桩端穿过全风化花岗岩终压值又上来了。

10水泥安定性不合格。如:未检先用或存放超期,只能判“死刑”。

基桩质量事故发生后,若处理不当或不及时,留下隐患。为了防止问题发生,将质量事故抑制萌芽状态中,我总结历年来处理钻孔灌注桩基事故的一些经验,仅供参考。

一. 桩基处理的一般原则

(一)基桩质量事故前处理的准备工作

1. 资料的收集准备(包括打桩记录、现场音像以及扩大检测范围的报告等),提前通知各方处理会议的时间并要求各方提到会提出处理方案和建议。

2.先召开处理会暂不追究是谁的责任,但要明确事故性质和范围清楚。

3.处理目的要明确,应有预定处理方案。

4.参加会议的人意见基本一致,并确定处理方案。

5,处理方案须经设计人员验算签字。

(二)基桩质量事故处理应满足的条件

l、处理方案要求安全可靠,经济合理,施工期短,方法切实可行。

2、对未施工部分应提出预防和改进措施,防止事故的再次发生。

(三)基桩质量事故应及时处理,将隐患抑制在萌芽状态中。

1.施打前要复测桩点,预制桩进场要检验桩身质量、观测垂直度,进入持力层后应控制贯入度或终压值(复压三次以上且建议终压值大于2.4倍设计特征值),成桩后观测桩顶标高,以防浮桩。

2.钻孔桩成孔后,应检查桩孔嵌入持力层深度,岩石强度,沉渣厚度,桩孔垂直度等数据必须符合规范和设计要求,只要有一项不符合规范和设计要求,就应及时分析解决,监理单位代表签字认可后,方能灌注砼、移动钻机,防止以后提出复查等要求而产生不必要的浪费。

3.基桩开挖前必须全面检查施打记录和桩的检测资料,发现质量上存在争议问题,必须取得一致意见;后方可开挖,防止基桩开挖后再来处理造成不必要的损失和麻烦。

(四)应考虑事故处理对已完工程质量和后续工程方式的影响。如在事故处理中预制桩采取复打或复压会不会破坏原已固结的桩身质量;灌注桩补桩时,会不会损坏混凝土强度还较低的邻近桩,且还要考虑桩距变小引起应力叠加,特别是锤击桩。

(五)选用最佳处理方案。桩基事故处理方法较多,但对方案要进行技术经济比较,选择安全可靠,经济合理和施工方便的方案。

二. 桩基事故的常用处理方法

常用方法有管桩填苡、外包、接桩、补桩、补强、扩大承台、加强地粱、改变施工方法、修改设计方案(包括桩土基础同时承载、上部改用轻质材料、减层、加强建筑物整体性等)等。下面结合事故发生的原因分别介绍几种方法的应用情况。

(一) 接桩法

当成桩后桩顶标高不足,常采用接桩法处理,方法有以下二种。

1、开挖接桩挖出桩头,灌注桩凿去混凝土浮浆及松散层,并凿出钢筋,整理与冲洗干净后用钢筋焊接接长,再用高一等级混凝土浇至设计标高。预制桩桩帽没有损伤的还可以直接接桩。

2、嵌入式接桩 当成桩中出现预制桩送桩过深。或灌注桩混凝土停浇事故后,清除已浇混凝土有困难时,可采用此法。

(二) 补桩法

多在承台(梁)施工前补桩,如出现废桩或桩承载力不够,不能承受上部荷载时,可在扩大承台范围内或桩距大时在桩与桩之间补桩。

(三)钻孔补强法

此法适应条件是基身混凝土严重蜂窝,离析,松散,强度不够及桩长不足,桩底沉渣过厚等事故,常用高压注浆法来处理,但此法一般不宜采用。可用钻机钻到质量缺陷下一倍桩径处,进行清洗后高压注浆,利用原有的声测管更经济。

(四) 扩大承台及加强地粱法

在底层或多层住宅中应用较广

1.多桩承台中个别桩质量不合格、桩位偏差过大,原设计的承台(粱)断面宽满足不了规范要求,此时采用扩大承台(粱)来处理。如:多个承合共同承载。

2 考虑桩同作用,当静载试验缓变型曲线,沉降量较大,或单桩承载力达不到设计要求,可用扩大承台(粱)并考虑桩与天然地基共同分担上部结构荷载的方法。需要注意的是在扩大承台(粱)断面宽度的同时,适当加大承台(粱)的配筋,有地下室底板的也应适当加强。

(五)出现挤土效应的预制桩浮桩

遇到有超静孔隙水的土层应减压排水,对有遇水易软化的全风化花岗岩进行复打或复压,浮桩还常采用形心法布置钻(冲)孔后高压注浆桩,或直接布置后注浆孔,改良持力层,改良范围为注浆孔(桩)3~5米的直径范围。还有管桩成桩后,桩底浇灌混凝土填芯,以隔断管桩桩心水进入持力层。

(五) 改变施工方法

桩基事故有些是因为施工顺序错误或工艺方法不当所造成,处理时一方面对事故桩采取适当的补救措施;另一方面要改变错误的施工方法,以防止事故的发生。常用的方法有以下二种。

1.改变成桩施工顺序

如桩布置太密不便施工时,特别是锤击灌注桩可采用间隔跳打法。

2.改变成桩方法

如:静压桩机陷机可改用锤击或钻(冲)孔桩,钻(冲)成孔桩出现较大的地下水时,采用桥桩施工一样套管内成桩的方法。

(六)修改设计

1. 改变桩型

当地质资料与实际情况不符时,造成桩基事故,可采用改变桩型的方法处理,如打预制桩困难时,可采用灌注桩桩、钻(冲)孔桩。

2. 改变桩位

灌注桩出现废桩或遇到地下管线障碍,可改变桩位方法处理。经常遇到地下水电气管线就是这样处理的。

3.上部结构卸荷、减层

有些重大桩基事故处理困难,耗资巨大,只有采取削减建筑层数或用轻质材料代替原设计材料,以减轻上部结构荷载的方法。

当然,也可能同一个业主同时属于几类不同类型的业主,这时可以根据具体情况进行分析。

4.多种方案组合使用

下面举个后注浆消除管桩“挤土”效应的工程实例:

揭阳市区某一高层商住楼,工程桩采用预制C80高强管桩,工程桩入土深度24.8m,单桩特征值为2050kN。静载试验时在第二次加载1640kN过程中沉降量超过40mm,出现明显拐点。现场各方代表协商后继续按照(DBJ15-60-2008)中有关试桩规定进行--继续逐级加载,在逐级加载过程中没有出现明显拐点,而是缓变型Q-S曲线(见附图1),在极限值4100kN维荷1小时,沉降稳定,总沉降量为134.94mm。静载报告的结论为该工程桩代表的该批类型的桩,单桩极限承载力为:820KN,但是工程桩经静载试验后该桩的极限承载力为:4100KN。

静载试验后召开现场处理会,经各方代表协商确定处理方案,由设计人员验算并形成设计文件。(见附图2桩基础后注浆平面、附图3后注浆点大样以及设计说明)

设计说明:

1、本工程桩基础施工完毕后,桩竖向静载试验检测结果桩竖向承载力未达到设计要求,根据桩竖向静载试验检测结果及桩基处理会议意见。对本幢桩基础采用桩端后注浆工艺法加固处理,以对桩底及桩侧一定范围土体进行加固以消除桩体上浮对桩承载力的影响。

2、后注浆点,共76个。具置见平面。

3、桩端后注浆技术要求:

1)后注浆工艺应满足《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)第6.7节后注浆技术实施规定,其有关技术指标应由施工单位提出具体施工方案,并经设计试桩及有关部门认可后方可实施。

2)位于后注浆点钻 1个Ф91钻孔,钻孔底端应深于桩端1000mm以上,设置二根Ф33.5×3.0mm电焊钢管作为注浆管,灌注套壳料5天后进行补注浆。二根注浆管,管与管之间连接采用外套Ф42.25×3.0mm钢管电焊连接,连接套管长度为100mm。注浆管的喷射头部份采用“16孔单向阀”,“16孔单向阀”注浆喷射头焊接于每根注浆管下部。

3)后注浆采用PO 42.5R普通硅酸盐水泥,每一后注浆点水泥用量初定为5t(后来根据现场施工情况调整为3t)。浆液水灰比采用0.5~0.65,每轮次注浆先用0.65水灰比,然后逐渐减小水灰比,最后采用0.5水灰比进行灌浆。水泥浆按水泥量的0.7%掺入FDN-Z减水剂。

4)注浆设计压力为2MPa(暂定值,施工单位可根据现场施工情况调整)。

5)桩端后注浆作业宜先后内部,应对同一注浆点的各根注浆管依次实施注浆。

6)当满足下列条件之一时可终止注浆:a、注浆总量和注浆压力均到达设计要求;b、注浆水泥总用量已达到设计值的75%,且注浆压力超过设计值;c、注浆水泥总用量已达到设计值的75%,且地面已冒浆。

4、后注浆施工应选择具有丰富施工经验的施工队伍进行施工。

5、本工程后注浆为桩基础加固处理,注浆完成后20天应对桩基工程做现场静载荷试验,具体要求按原基础图。

另外,注浆完成后静载荷试验、及文章发表时主体沉降测沉降量均在规范内。

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