周 靜
(太原理工大學建筑與土木工程學院,山西 太原 030024;太原城市職業(yè)技術(shù)學院,山西 太原 030027)
淺談打樁常遇問題及預防處理方法
周 靜
(太原理工大學建筑與土木工程學院,山西 太原 030024;太原城市職業(yè)技術(shù)學院,山西 太原 030027)
在打樁過程中,樁頂位移或上升涌起,樁身傾斜、打斷,樁頭擊碎,接頭松脫、開裂,樁達不到設(shè)計控制要求,樁身急劇下沉、跳動等問題時有發(fā)生,嚴重影響了樁基礎(chǔ)的施工進度和施工質(zhì)量,影響了打入樁的使用范圍。
打入樁;施工質(zhì)量;預防措施;方法
打入樁施工是靠樁錘的沖擊能量將預制鋼筋混凝土、預應力混凝土或鋼管樁打入土中。打入樁施工工藝日趨完善、施工進度較快且有一定的承載能力,因此,近年來發(fā)展迅速。但在打樁過程中,樁頂位移或上升涌起,樁身傾斜、打斷,樁頭擊碎,接頭松脫、開裂,樁達不到設(shè)計控制要求,樁身急劇下沉、跳動等問題時有發(fā)生,嚴重影響了樁基礎(chǔ)的施工進度和施工質(zhì)量,從而影響了打入樁的使用范圍。論文對打入樁打樁施工過程中,常遇問題的產(chǎn)生原因及預防措施、處理方法進行詳細的歸納總結(jié)。
在沉樁的過程中,發(fā)生相鄰的樁產(chǎn)生橫向位移或樁身上涌現(xiàn)象。
1.產(chǎn)生原因
(1)樁入土后,遇到大塊孤石或堅硬障礙物,把樁尖擠向一側(cè)。(2)樁身不正直,或兩節(jié)樁或多節(jié)樁施工,相接的兩節(jié)樁不在同一軸線上,造成歪斜。(3)在軟土地基施工較密集的群樁時,如打樁次序不當,常會使樁向一側(cè)擠壓造成位移或涌起。(4)遇流沙或樁數(shù)較多,土體飽和密實,樁間距較小,在打樁時被擠過密而向上隆起,有時使相鄰的樁隨同一起涌起。
2.預防措施及處理方法
施工前探明地下障礙物,較淺的挖除,深的用鉆鉆透或爆碎;對樁要吊線檢查;樁不正直,樁尖不在樁軸線上時不宜使用;減少土的擠密及孔隙水壓力的上升,樁的間距應不少于3.5倍樁直徑。位移過大,應拔出,移位再打,位移不大,可用木架頂正,再慢錘打入。障礙物不深,可挖去回填后再打;浮起量大的樁應重新打入。打樁的順序要嚴格控制,一般由基礎(chǔ)的一端向另一端進行,當樁基礎(chǔ)平面尺寸較大時,也可由中間向兩端進行或中間向四周進行;如河、岸均有樁時,應先打岸上樁,再打河中樁等。
1.產(chǎn)生原因
(1)場地不平,打樁和導桿不直,引起樁身傾斜。(2)穩(wěn)樁時樁不垂直,樁頂不平,樁帽、樁錘及樁不在同一直線上。(3)樁制作時樁身彎曲超過規(guī)定,樁尖偏離樁的縱軸線較大,樁頂樁帽傾斜。
2.預防措施及處理方法
安設(shè)樁架場地應整平,打樁機底盤應保持水平,導桿應吊線保持垂直;穩(wěn)樁時樁應垂直,樁帽、樁錘和樁三者應在同一垂線上;樁制作時應控制使樁身彎曲度不大于1%;樁頂應使與樁縱軸線保持垂直;樁尖偏離樁縱軸線過大時不宜應用;樁的垂直度和傾斜度均應符合設(shè)計要求;打樁過程中,應隨時觀測打入情況,填寫好打樁記錄。
1.產(chǎn)生的原因
(1)遇軟土層或土洞。(2)樁身彎曲或有嚴重的橫向裂縫,接頭破裂或樁尖劈裂。(3)落錘過高或接樁不垂直。
2.預防措施及處理方法
遇軟土層或土洞應進行補樁或填洞處理;沉樁前檢查樁垂直度和有無裂縫情況,發(fā)現(xiàn)彎曲或裂縫,處理后再打樁;落錘不要過高,將樁拔起檢查,改正后重打,或靠近原樁位作補樁處理。
1.產(chǎn)生的原因
(1)樁尖遇樹根或堅硬土層。(2)樁身彎曲過大,接樁過長。
2.預防措施及處理方法
檢查原因,穿過或避開障礙物;樁身彎曲如超過規(guī)定,不得使用;接樁長度不應超過40d,操作時注意落錘不應過高;如入土不深,應拔起避開或換樁重打。
打樁時,樁頂出現(xiàn)混凝土掉角、碎裂、坍塌或被打壞;樁頂鋼筋局部或全部外露等現(xiàn)象。
1.產(chǎn)生原因
(1)樁頂?shù)幕炷翉姸鹊燃壴O(shè)計偏低,鋼筋網(wǎng)片不足,強度不夠。(2)樁制作外形不合要求,如樁頂面傾斜或不平,樁頂保護層過厚。(3)施工機具選擇不當,樁錘選用過大或過小,錘擊次數(shù)過多,使樁頂混凝土疲勞或損壞。(4)樁頂與樁帽接觸不平,樁帽變形傾斜或樁沉入土中不垂直,造成樁頂局部應力集中而將樁頭破碎打壞。(5)沉樁時未加緩沖樁或樁墊不合要求,失去緩沖作用,使樁直接承受沖擊荷載。(6)施工中落錘過高或遇堅硬砂土夾層、大石塊等。
2.預防措施及處理方法
保證樁頭有足夠的強度;樁制作時混凝土配合比要正確,振搗密實,主筋不得超過第一層鋼筋網(wǎng)片,澆筑后應有1~3個月的自然養(yǎng)生過程,使其充分硬化和排除水分,以增強抗沖擊能力;打樁前,應對樁構(gòu)件進行檢查,如樁頂不平或不垂直于樁軸線,應修補后才能使用,檢查樁帽與樁的接觸面處及樁帽墊木是否平整等,如不平整應進行處理后方能開打;打樁時,穩(wěn)樁要垂直,樁頂應加草墊、紙袋或膠皮等緩沖墊,如發(fā)現(xiàn)損壞,應及時更換;如樁頂已破壞,應及時更換或加墊樁墊,如破碎嚴重,可把樁頂剔平補強,必要時加鋼板箍,再重新打樁;遇砂夾層或大石塊,可采用小鉆孔再插預制樁的辦法施打。
1.產(chǎn)生的原因
(1)接頭表面留有雜物、油污未清洗干凈。(2)采用硫磺膠泥接樁時,配合比、配置使用溫度控制不當,強度達不到要求,在錘擊作用下產(chǎn)生開裂。(3)采用焊接或法蘭盤連接時,連接鐵件或法蘭盤平面不平,存在較大間隙,造成焊接不牢或螺栓不緊;或焊接質(zhì)量不好,焊縫不連續(xù),不飽滿,存造夾渣等缺陷。(4)兩節(jié)樁不在同一直線上,在接樁處產(chǎn)生彎曲,錘擊時,接樁處局部產(chǎn)生應力集中而破壞連接。
2.預防措施及處理方法
接樁前,應將連接表面雜質(zhì)、油污清除干凈;采用硫磺膠泥接樁時,嚴格控制配合比、使用溫度,按操作要求操作,保證連接強度;檢查連接部件是否牢固、平整,如有問題,應修正后才能使用;接樁時,兩節(jié)樁應在同一軸線上,預埋連接件應平整密貼,連接好后,應錘擊幾下再檢查一遍,如發(fā)現(xiàn)松脫、開裂等現(xiàn)象,應采取補救措施,如重接、補焊、重新擰緊螺栓并把絲扣鑿毛,或用電焊焊死。
打樁時,樁身突然傾斜錯位,貫入度突然增大,同時當樁錘跳起后,樁身隨之出現(xiàn)回彈。
1.產(chǎn)生原因
(1)樁制作彎曲度過大,樁尖偏離軸線,或沉樁時,樁長細比過大,遇到較堅硬土層,或障礙物,或其他原因出現(xiàn)彎曲,在反復集中荷載作用下,當樁身承受的抗彎強度超過混凝土抗彎強度時,即產(chǎn)生斷裂。(2)樁在反復施打時,樁身受到拉壓,大于混凝土的抗拉強度時,產(chǎn)生裂縫,表層混凝土剝落而導致斷裂。(3)樁制作質(zhì)量差,局部強度低或不密實;或樁在堆放、起吊、運輸過程中產(chǎn)生裂縫或斷裂。(4)樁身打斷,接頭斷裂或樁身劈裂。
2.措施及處理方法
施工前查清地下障礙物并清除,檢查樁外形尺寸,發(fā)現(xiàn)彎曲超過規(guī)定或樁尖不在樁縱軸線上時,不得使用;控制樁的長細比;打樁過程中,發(fā)現(xiàn)樁不垂直,應及時糾正,或拔出重新打樁;接樁要保持上、下節(jié)樁在同一軸線上;樁制作時,應保證混凝土配合比正確,振搗密實,強度均勻,樁在堆放、起吊、運輸過程中,應嚴格按照操作規(guī)程,發(fā)現(xiàn)樁超過有關(guān)驗收規(guī)定時不得使用;普通樁在蒸氣養(yǎng)護后,宜在自然條件下再養(yǎng)護一個半月,以提高后期強度。
承受軸向荷載的摩擦樁,其控制入土深度應以高程為主,以貫入度作參考;端承樁的控制入土深度應以貫入度為主,而以高程為參考。
1.產(chǎn)生的原因
(1)地質(zhì)和持力層起伏標高不明,致使設(shè)計樁尖標高與實際不符,達不到設(shè)計標高。(2)設(shè)計要求過嚴,超過施工機械能力和樁身混凝土強度。(3)打入樁遇地下障礙物,如大石塊、混凝土坑等,或遇堅硬土夾層、砂夾層。(4)在新近代砂層打樁,同一層土的強度差異很大,且砂層越擠越密,有時出現(xiàn)沉不下去的現(xiàn)象。(5)樁錘選擇大小或太大,使沉樁不到或超過設(shè)計要求的控制標高。(6)樁頂打碎或樁身打斷,致使樁不能繼續(xù)打入。(7)打樁間歇時間過長,摩阻力增大。
2.預防措施及處理方法
詳細探明工程地質(zhì)情況,必要時應做補堪;正確選擇持力層或標高,根據(jù)地質(zhì)情況和樁重,合理選擇施工機械、樁錘大小、施工方法和樁混凝土強度;探明地下障礙物,并清除掉,或鉆透或爆碎;在新近代砂層沉樁,注意打樁次序,減少向一側(cè)擠密的現(xiàn)象;打樁應連續(xù)打入,不易間歇時間過長;阻止樁頂打碎和樁身打斷,見“樁頂破碎”、“樁身斷裂”的防止措施。
目前,建筑企業(yè)之間的競爭日益激烈,必須提高工程質(zhì)量,加強預防措施,把質(zhì)量事故消滅在萌芽狀態(tài)之中,才能優(yōu)質(zhì)高效地完成施工任務。在施工中,現(xiàn)場技術(shù)人員要認真檢查,嚴格管理,要有高度的責任心,施工人員要有良好的質(zhì)量意識和業(yè)務技能,同時要有豐富的施工經(jīng)驗,根據(jù)現(xiàn)場情況,對施工中出現(xiàn)的問題及時果斷地進行處理,不斷提高打入樁施工水平。
[1]楊玉衡,邵傳忠,耿小川.市政橋梁工程[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2001.
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1673-0046(2011)01-0173-02