探究桩基质量监督中的问题及解决对策

时间:2022-09-26 07:22:32

探究桩基质量监督中的问题及解决对策

摘 要 桩基础是整个建筑工程项目中最重要的一部分,也是建筑工程质量控制的重中之重。按照国家质量监督标准,从灌注桩到砼灌注桩的鉴定,应切实加强对施工过程中的质量监督。

关键词 桩基质量 质量监督 存在问题 解决对策

桩基础是整个建筑工程项目中最重要的一部分,也是建筑工程质量控制的重中之重。按照国家质量监督标准,从灌注桩到砼灌注桩的鉴定,应切实加强对施工过程中的质量监督。本文中,笔者着重从工程质量监督控制的角度,对钻孔灌注桩的主要问题进行探讨。

一、桩基质量监督控制的关键

钻孔灌注桩 (端承桩,以下简称“桩”) 的质量监督,虽然从验收规范来看比较容易,也就是地基承载力的鉴定、钢筋笼的检查与桩砼质量的判定,但由于地下工程不可见的因素很多,因此判定起来较难准确把握。总结起来,大致可以分为以下两个方面的问题:一是从桩的承载机理看质量监督的关键;二是桩的缺陷与防治措施、桩质量的判定、围绕桩监督问题进行判析。

端承桩的承载机理是桩把荷载传递到桩的底部,它支承在坚固的岩土上,不难得出桩的承载力取决于桩身强度与地基承载力。当桩身强度大于地基承载力时,桩的承载力等于地基承载力;反之,桩身强度小于地基承载力时,桩的承载力等于桩身强度。此理论在孔底无沉渣情况下成立。对挖孔桩存在沉渣的问题,若沉渣量过大,桩受荷时发生大量沉降,桩将失效。

1.地基承载力的鉴定。如果说桩基础是整个建筑工程项目中最重要的一部分,那么地基承载力则是桩基础最重要的一部分。从桩的施工程序来讲,在质量控制中,首先确保地基承载力符合设计要求,否则将使桩失效。地基承载力取决于岩层的构造情况、桩嵌入岩石的深度、岩石单轴饱和抗压强度。

2.桩身强度的控制。地基承载力满足设计要求,如缺乏桩的强度、桩承载能力,这样就不能保证桩的强度,而桩身强度是桩质量监督另一个关键。桩身质量监督主要在于控制混凝土的质量,桩身强度取决于钢筋笼的制作质量与砼质量。钢筋笼的制作检查简单明了;而影响砼质量因素则很多,有些是可见的,有些是不可见的。在工程实践中,不少桩由于砼质量问题而使桩身强度达不到设计要求。因此,桩身质量的监督,主要在于监督砼的质量。

(1)砼的缺陷往往是由于施工工艺不合理引起的,因此必须对桩基工程的施工工艺、质量保证措施进行严格控制。否则,起不到质量控制效果。

(2)工程验收时,如果对工程质量没有把握,那么检测出现的问题亦无从分析。钻孔桩砼质量不仅与浇注工艺有关,还与成孔工艺有很大关系。因此,要确保桩孔成孔质量与灌注工艺的合理性,应操作得当。钻孔桩成孔质量在于:桩径不小于设计桩径,护壁可靠;关系到砼质量的灌注工艺,主要有以下几点:一是控制好混凝土质量的和易性,防止出现堵管、埋管,引起断桩事故;二是控制导管埋深 2 m~4 m,使砼面处于垂直顶升状,不使浮浆、泥浆卷入砼,防止提漏引起断桩事故。

3.沉渣量的控制。对于摩擦桩,由于其应力机制是通过桩表面和周围的土壤之间的摩擦力,逐渐把荷载从桩顶传递到周围的土体中,如果在设计中端部反力不大,端部的沉渣量对桩承载力亦影响不大;而对于钻孔端承桩,如果沉渣量过大,势必造成受荷时发生大量沉降,同样使桩的承载力失效。

二、砼灌注桩基础缺陷及防治措施

1.钻孔灌注桩桩底桩端没有支撑在持力层上面。防治措施:这种情况一般出现在复杂地层,一般最好取芯检验,如不能孔孔取芯,要参照邻近取芯情况、钻速、泥浆返上的岩屑及钻进情况(一般钻进至微风化岩时,钻头不蹩钻,主动钻杆振动不很厉害,钻进声音感觉较好)、工程地质资料进行综合考虑。

2.钻孔灌注桩缩径(孔径小于设计孔径)的原因,主要是由于塑性土膨胀。防治措施:成孔时,应加大泵量,加快成孔速度,快速通过;在成孔一段时间后,孔壁形成泥皮,孔壁不会渗水,亦不会引起膨胀;如出现缩径,采用上下反复扫孔的办法,以扩大孔径。

3.桩底沉渣量过大的原因,是清孔不干净或没有进行二次清孔。防治措施:首先,认真检查,采用正确的测绳与测锤;其次,一次清孔后,沉渣量不符合要求的需采取措施:比如,改善泥浆性能或延长清孔时间等方式进行清孔。在放下钢筋笼后,再检查沉渣量,如沉渣量超过规范要求,应进行二次清孔。二次清孔可利用导管进行,准备一个清孔接头,另一头可接导管,一头接胶管,在导管下完后,提离孔底0.4 m,在胶管上接上泥浆泵直接进行泥浆循环。二次清孔优点,在于及时有效保证桩底干净。

4.钢筋笼上浮。(1)导致钢筋笼上浮的原因:一是当混凝土灌注至钢筋笼下,若此时提升导管,导管底端距钢筋笼仅1m左右距离时,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;二是由于砼灌注至钢筋笼且导管埋深较大时,其上层砼因浇注时间较长,已近初凝,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笼底部以上,混凝土在导管流出后将以一定速度向上顶升,同时也带动钢筋笼上移。

(2)防治措施:首先,灌注砼过程中,应随时掌握砼浇注标高及导管埋深,当砼埋过钢筋笼底端2 m~3 m时,应及时将导管提至钢筋笼底端以上;其次,当发现钢筋笼开始上浮时,应立即停止浇注,上浮现象即可消除。

存在断桩与夹泥层。(1)产生断桩与夹泥层的原因:一是泥浆过稠,增加了浇注砼的阻力,如泥浆比重大且泥浆中含较大的泥块。因此,在施工中经常发生导管堵塞、流动不畅等现象,有时甚至灌满导管还是不行,最后只好提取导管上下振击,由于导管内储存大量砼,一旦流出其势甚猛,在砼流出导管后,即冲破泥浆最薄弱处急速返上,并将泥浆夹裹于桩内,造成夹泥层。二是灌注砼过程中,因导管漏水或导管提漏而二次下球也是造成夹泥层和断桩的原因。三是灌注时间过长,而上部砼已接近初凝,形成硬壳,而且随时间增长,泥浆中残渣将不断沉淀,从而加厚了积聚在砼表面的沉淀物,造成砼灌注极为困难,造成堵管与导管拔不上来,引发断桩事故。四是导管埋得太深,拔出时底部已接近初凝,导管拔上后砼不能及时充填,造成泥浆填入。

(2)防治措施:首先,认真做好清孔,防止孔壁坍塌。其次,尽可能提高混凝土浇筑速度:开始浇砼时,尽量积累大量砼,从而产生极大的冲击力,以克服泥浆阻;快速连续浇注,使砼和泥浆一直保持流动状态,可防导管堵塞。再次,提升导管要准确可靠,灌注砼过程中随时测量导管埋深,并严格遵守操作规程。另外,灌注水下砼前检查导管是否漏水、弯曲等缺陷,发现问题要及时更换。

三、砼灌注桩质量判定

通常,采用动测法判定桩身混凝土的质量,而动测法具有一定的局限性,动测结果不能作为桩基工程竣工的验收依据,用于普查质量仅供验收参考。判断混凝土质量还要依施工单位素质,掌握施工过程实际情况与施工记录。主要依据 (掌握施工过程情况与施工记录)如下:

(1)审查主要施工人员、施工单位所施工过的工程质量情况。

(2)审查施工工艺是否适合于施工的实际情况,采取了什么质量保证措施。

(3)对施工记录进行审查,要求施工单位认真做好成孔记录与灌注记录,认真分析记录中出现的机械故障及孔内异常情况、事故等,并进行推断。

四、结束语

总之,砼桩质量监督的关键环节在于地基承载力的鉴定,审查砼施工工艺是否合理,掌握桩缺陷的防治措施。只有这样,才能对砼桩质量进行有效控制,从而达到质量监督的目的。

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