桩基施工中常见质量问题的分析与处理

摘 要：桩基施工质量关系到整个建筑物的工程质量。桩基工程现场地下条件复杂,施工工序多,工艺要求高,难度大,易出问题。本文重点介绍了桩的分类,桩基施工中常见质量问题的类型、产生原因分析、处理方法以及实际应用的预控措施等。

关键词：桩基施工；质量问题；原因分析；处理方法

1.引言

桩基础是用承台或梁将沉人土中的桩联系起来，以承受上部结构的一种常用的基础形式。当天然地基土质不良，不能满足建筑物对地基变形和强度方面的要求时，常采用桩基础将上部建筑物荷载传递到承载力较大的土层上，以保证建筑的稳定和减少其沉降量。同时可使软弱土层挤压密实。但在实际施工中,因受一些不可预见的客观因素的影响,而使得桩基在其成桩过程中频频发生质量隐患,或多或少地对桩基的成桩质量带来了一定的安全风险。本人结合多年参与桩基施工的现场经验,对桥梁桩基在施工过程中常遇到的一些质量通病,以及为了预防这些质量通病所应采取的一些质量控制要点进行重点阐述,以供业内同行参考借鉴。

2.桩基施工中常见质量问题的分析

根据多年施工经验和有关文献记载，桩基施工中常见的质量问题有孔斜事故、断桩事故、桩身混凝土离析、缩孔事故、坍孔等，下面就这些问题产生的原因与预防措施做一简要的论述。

1）孔斜事故：钻孔中遇到较大的孤石或探头石;在有倾斜度的软硬地层交界处或岩面倾斜处或粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进时,钻头受力不均匀;扩孔较大处,钻头摆动偏向一方;钻机安装不合要求,钻进过程钻机产生不均匀沉陷或运转过程震动过大引起孔斜;钻具弯曲或插接式连接钻杆磨损后间隙过大受压后钻杆发生弯曲而导致斜。

2）断桩事故：灌注前做好一切准备工作,保证灌注操作连续紧凑地进行。灌注前注意天气预报,合理安排灌注时间。灌注过程控制导管埋置深度,保证导管埋深大于2m以上。预先在混凝土导管上套装-个用1mm厚钢板制的锥形活动护罩,以护住导管法兰挂住钢筋骨架,护罩底部与法兰大小一致。在灌混凝土时,边灌混凝土边拨导管,指定专人勤测混凝土顶面上升高度,决定导管上拨速度,提升应匀速、平稳,慢慢起升,并随时掌握导管埋入深度,避免导管埋入过深或导管脱离混凝土面。拌制混凝土要求严格按照规范要求控制水灰比、坍落度,保证混凝土的和易性,以防混凝土和易性差,造成导管堵塞,不得不拔出导管而造成断桩。

3）桩身混凝土离析、缩孔事故 ：对桩身混凝土离析层。孔洞蜂窝缺陷,可采用小孔钻进到要处理的部位,用高压水清洗后再用高压泵向要处理的部位压入水泥浆。混凝土灌注完成后经验桩发现桩身缩孔,如位置较浅,则直接开挖对缩孔部位施工补救,如位置较深,且严重,则应考虑补桩。导管入孔连接时一定要密封好,防止发生漏水现象。灌注过程严格控制导管埋深,避免浮浆的入浸。预防地下水浸入引起水浸。

4）坍孔：坍孔的预防措施。桩基施工前,要认真研究地质勘察报告,确定护筒的埋置深度,预先备好足够的粘土,做泥浆护壁; 为防上连续钻孔机振动对地层造成大的影响,要合理安排钻孔时间和孔位,现场施工时采用跳打法施工,相邻桩孔不要连续施工。跳打时,必须等相邻成形桩混凝土浇注完两天后方可施工。

3.桩基施工质量预防措施

工程施工前,应先做2个以上的试验钻孔,通过检测钻孔的孔径、垂直度、孔壁稳定性和孔底沉淤等指标,用以核对所选设备、工艺方法是否符合技术要求。检测时,孔壁的稳定时间应≮12 h ,检测数目≮2 个。对一些重要工程,可视情况相应增加测径数量。

在混凝土灌注前的一段时间里,须保证孔壁的稳定性,不能有缩颈或孔壁塌落现象发生。为保证孔底沉渣厚度达到规范的技术要求( 端承桩≤50 mm、摩擦端承桩及端承摩擦桩≤100 mm、摩擦桩≤300 mm) ,以免影响桩的承载力,钻孔到设计持力层以后,要对泥浆进行循环稀释来降低相对密度,以清除泥浆中悬浮的砂子、石渣。除此之外,还要使用真空泵通过管道伸向桩底吸走端部沉渣,要求严格时,在安放钢筋笼后、下放导管之前仍要进行吸渣处理。

吊放入孔的钢筋笼不得碰撞壁孔,不得有变形损坏。吊放后,先将钢筋笼在垂直位置上固定好,然后进行第二次清孔,检测孔底的淤泥厚度,符合规定后,于0.5h之内开始混凝土的灌注施工。

使用的隔水栓直径应与导管内径相配,同时具有良好的隔水性能,保证顺利排出。在混凝土灌注时,应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。水下混凝土必须具备良好的和易性,配合比应通过实验室确定,坍落度宜为18-22cm,粗骨料的最大粒径不得大于导管直径和钢筋笼主筋最小净距的1/4,且应小于40mm。为改善混凝土的和易性和缓凝,水下混凝土宜掺外加剂。应确保导管连接部位的密封性,导管使用前应试拼装、试压,试水压力为0.6-1.0MPa,以避免导管进水。在混凝土浇筑过程中,混凝土应缓缓倒入漏斗的导管,避免在导管内形成高压气塞。在施工过程中,应时刻监控机械设备,确保机械运转正常,避免机械事故的发生。

钢筋笼初始位置应定位准确,并与孔口固定牢固。加快混凝土灌注速度,缩短灌注时间,或掺外加剂,防止混凝土顶层进入钢筋笼时流动性变小,混凝土接近笼时,控制导管埋深在1.5-2.0m。灌注混凝土过程中,应随时掌握混凝土浇注的标高及导管埋深,当混凝土埋过钢筋笼底端2-3m时,应及时将导管提至钢筋笼底端以上。导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2-4m,不宜大于5m和小于1m,严禁把导管提出混凝土面。当发生钢筋笼上浮时,应立即停止灌注混凝土,并准确计算导管埋深和已浇混凝土面的标高,提升导管后再进行浇注,上浮现象即可消失。

成孔后,必须认真清孔,一般是采用冲洗液清孔,冲孔时间应根据孔内沉渣情况而定,冲孔后要及时灌注混凝土,避免孔底沉渣超过规范规定。灌注混凝土前认真进行孔径测量,准确算出全孔及首次混凝土灌注量。混凝土浇注过程中,应随时控制混凝土面的标高和导管的埋深,提升导管要准确可靠,并严格遵守操作规程。严格确定混凝土的配合比,混凝土应有良好的和易性和流动性,坍落度损失应满足灌注要求。在地下水活动较大的地段,事先要用套管或水泥进行处理,止水成功后方可灌注混凝土。灌注混凝土应从导管内灌入,要求灌注过程连续、快速,准备灌注的混凝土要足量,在灌注混凝土过程中应避免停电、停水。帮扎水泥隔水塞的铁丝,应根据首次混凝土灌入量的多少而定,严防断裂。确保导管的密封性,导管的拆卸长度应根据导管内外混凝土的上升高度而定,切勿起拔过多。

4.结束语

综上所述,桩基在施工过程中,倘若对其中某一个工艺过程不严加控制,就有可能导致一些常规质量问题的出现。对此,光靠制定一个合理可行的施工技术方案远远还是不行的,还必须从施工过程中通过实时观察,及时作出相应的处理,才能尽可能地避免潜在隐患的发生。因此,桩基质量的潜在风险,我们可以通过一些技术上的管理从而来达到预防的目的。

参考文献：

[1]孙宏志.钻孔灌注桩施工质量控制对策[J].中国科技信息, 2008.

[2] 陈永.钻孔灌注桩质量监督及产生缺陷的原因和防治[J].山西建筑, 2008.