【摘要】本文對幾種常見樁型基礎事故做了簡要介紹,簡單分析了幾種常見樁型的常見質量問題,通過對對常見樁型質量問題的分析,從而對施工中應注意的方面提供了參考意見,并對工程質量安全提供了保證。
【關鍵詞】樁基礎事故;鉆孔灌注樁;預應力管樁
1. 前言
在當前的工程建設中,逐步趨于向高層建筑發展,因此,在基礎處理中,采用樁基礎的要求越來越多,為了工程安全考慮,在樁基礎的使用同時,必須熟悉樁基礎常見的質量事故和原因,并了解常見質量事故的處理方法,才能使工程安全得到保證。
2. 樁基礎事故的幾種原因
樁基礎事故是指由于勘察、設計、施工和檢測工作中存在的問題,或樁基礎工程完成以后其它環境變異的原因,造成樁基礎受損或破壞的現象。
因此樁基礎事故的主要原因大致可分為以下幾種:
(1)工程勘察質量問題。工程勘察報告提供的地質剖面圖、鉆孔柱狀圖、土的力學性能指標及樁基礎建議設計參數不準確等均會給設計帶來誤導,產生嚴重后果。
(2)樁基礎設計質量問題。主要有樁基礎選型不當、設計參數選取不當等問題。不熟悉工程勘察資料,不了解施工工藝,憑主觀臆斷選擇樁型,抑或先設計后勘探等問題均會導致樁基礎事故,進而達不到預期效果或浪費材料。
(3)樁基礎施工質量問題。施工質量問題一般是樁基礎質量事故的直接原因和主要原因。樁基礎施工質量問題的事故原因很多,主要是材料質量、施工方法、施工工序、施工質量檢驗方法、人員素質等,都由可能導致施工質量事故。
(4)基樁檢測問題。主要存在于基樁檢測理論不完善、檢測方法選用不合理、檢測工作不規范、檢測人員素質不好,均有可能給樁基礎帶來誤判。
(5)外部環境條件的影響。地質條件差、施工野蠻、相鄰樁的擠土效應,堆土側壓力等也可能對樁基礎產生不利影響。
3. 常用樁的幾種常見質量問題
3.1鉆孔灌注樁。
成孔過程中采用就地造漿或制備泥漿護壁,以防止孔壁坍塌?;炷凉嘧⒉扇Ц羲ǖ膶Ч芩鹿嘧⒒炷凉に?,在混凝土灌注過程中,若操作不當,容易出現以下問題。
(1)由于停電或其他原因導致澆筑混凝土不連續,間隔一段時間后,隔水層混凝土凝固形成硬殼,后澆筑的混凝土下不去,只好拔出導管,一旦導管下口離開混凝土面,泥漿就會進入管內形成斷樁。如果采用加大管內混凝土壓力的方法沖破隔水層,形成新隔水層,老隔水層的低質量混凝土殘留在樁身中,形成樁身局部缺陷。
(2)對于有泥漿護壁的鉆孔灌注樁,樁底沉渣及孔壁泥皮過厚是導致承載力大幅下降的主要原因。
(3)水下澆筑混凝土時,施工不當如導管下口離開混凝土面、混凝土澆筑不連續時,樁身會出現斷樁現象,混凝土攪拌不均、水灰比過大或導管漏水均會產生混凝土離析。
(4)當泥漿比重配置不當,地層松散或呈流塑狀,導致孔壁不能直立而出現塌孔時,或承壓水層對莊周混凝土有侵蝕時,樁身就會有不同程度的擴經、縮徑、或斷樁現象。
(5)樁徑小于600mm的樁,由于導管和鋼筋籠占據一定的空間,加上孔壁和鋼筋的摩擦力作用,混凝土上升困難,容易堵管,形成堵管或鋼筋籠上浮等現象。
(6)對干作業的鉆孔灌注樁,樁底虛土過多是導致承載力下降的主要原因,而當地層穩定性差出現塌孔時,樁底也會出現夾泥或斷樁現象。
(7)導管連接處漏水將形成斷樁。
3.2人工挖孔樁。
人工挖孔樁出現的主要質量為題有以下幾個方面:
(1)混凝土澆筑時,施工方法不當將造成混凝土離析,如將混凝土從孔口直接倒入孔內或串筒口到混凝土面距離過大等等。
(2)當孔內有水,未完全抽干就灌注混凝土,會造成樁底混凝土嚴重離析,進而影響樁的端阻力。
(3)干澆法施工時,如果護壁漏水,將造成混凝土面積水過多,使混凝土膠結不良,強度降低。
(4)地下滲流嚴重的土層,易使護壁坍塌,土體失穩塌落。
(5)在地下水豐富的地區,采用邊挖邊抽水的方法進行施工,致使地下水位下降,下沉土層對護壁產生負摩擦力作用,易使護壁產生環形裂縫;當護壁周圍的土壓力不均勻時,易產生彎矩和剪力作用,使護壁產生垂直裂縫;而護壁作為樁身的一部分,護壁質量差、裂縫、錯位將影響樁身質量和側阻力的發揮。
3.3混凝土預制樁。
混凝土預制樁常見的質量問題有:
(1)樁錘選用不合理,錘輕樁不易打至設計標高,無法滿足承載力要求,錘擊過多,造成樁疲勞破壞;錘重易擊碎樁頭,增加打樁破損率。
(2)錘墊或樁墊過軟時,錘擊能量增大,樁難于打至設計標高;過硬則錘擊應力大,易擊碎樁頭,使沉樁無法進行。
(3)錘擊拉應力是引起樁身開裂主要原因。混凝土樁能承受較大的壓應力,但抵抗拉應力能力差,當壓力波發射為拉立波,產生的拉應力超過混凝土的抗拉強度時,一般會在樁身中上部出現環狀裂縫。
(4)焊接質量差或焊接后冷卻時間不足,錘擊易造成在焊口處開裂。
(5)樁錘、樁帽和樁身不能保持一條線,造成錘擊偏心,不僅使錘擊能量損失大,樁無法沉入設計標高,而且會造成樁身開裂、折斷。
(6)樁間距過小,打樁引起的擠土效應使后打的樁難于打入或使地面隆起,導致樁上浮,影響樁的端承力。
(7)在較厚的粘土、粉質粘土中打樁,如停歇時間過長,或在砂層中短時間停歇,土體固結、強度恢復后樁就不易打入,此時如硬打,樁頭將被擊碎,使沉樁無法進行。
4. 環境變化引起的樁基礎質量事故
導致樁基礎質量事故的外部環境因素很多,常見的有以下幾種情況:
(1)基礎開挖對工程樁造成的影響。如挖機挖土時碰撞樁頭,一般會導致裝的淺部裂縫或斷裂。在軟土基礎深基坑開挖時,基坑支護結構出現問題時,會使基坑附近的工程樁產生較大的水皮位移,灌注樁樁身中上部產生裂縫或發生斷裂,薄壁預應力管樁樁身上部出現裂縫或斷裂,厚壁預應力管樁于預制方樁第一節接樁處發生樁身傾斜;基坑降水產生的負摩阻力對樁身度較差的樁產生局部拉裂縫。
(2)相鄰工程樁施工的影響。間距較近之處施工密集的擠土型樁時,如不采用防護措施,土體水平擠壓可能造成樁身一處或多出斷裂。
(3)地面大面積土堆積會使樁身傾斜、樁中上部出現裂縫或斷裂。
(4)重型機械在剛施工完成的樁基礎上進行施工,尤其是預制樁樁基礎,對樁頭水平擠壓造成樁頭水平位移、樁身中上部裂縫或斷裂。
5. 結語
以上通過對幾種樁型常見的樁基礎質量問題做出了分析,通過以上分析可見,在具體的每一步工序之前均可做到預防質量事故發生,只要仔細做好前期的分析研究工作,在施工中及時發現并處理,才能使樁基礎事故防患于未然。只有這樣,建筑質量才能得到保證,才能不至于使經濟浪費。
參考文獻
[1]建筑地基基礎工程施工質量驗收規范》GB50202-2002.
[2]李長娥,鉆孔灌注樁斷樁預防及處理方法。《學問·下半月》2009第二期.
[文章編號]1619-2737(2013)06-22-689
[作者簡介] 邢朝陽(1978-),男,學歷:大學本科,職稱:工程師,工作單位:安徽省·水利部淮委水利科學研究院,主要從事地基基礎檢測工作。