趙 靜
(山西省地質勘查局二一四地質隊,山西 運城 044000)
談建筑物樁基質量通病及預防方法
趙 靜
(山西省地質勘查局二一四地質隊,山西 運城 044000)
介紹了樁基礎的主要特性,對鋼筋混凝土預制樁、鋼管樁、灌注樁的主要質量通病進行了分析,探討了各種預防質量通病發生的方法,以保證工程基礎結構的質量,從而提高建筑物的安全性。
建筑物,樁基,質量通病,預防方法
構成樁基礎的主要載體是通過基樁和承臺所共同組成。當樁身結構整體埋于地基土中使得其承臺底面部分和地基土充分接觸則被稱為低承臺樁基。反之,當樁身上部結構呈現在地面以上,其承臺底面位于地基土之上則可稱為高承臺樁基。一般情況下,現代建筑構造物多以低承臺樁基為主。特別是現代高層建筑和一些大跨徑建筑主體中都能看見樁基礎廣為應用的場面。其中,樁基礎類型中主要以預制樁和灌注樁最為常見。因此,如何確保樁基礎質量控制水平可靠,保障該工序施工質量則成為了基礎工程施工作業的重要研究課題。
第一,樁基豎向樁身結構剛度性能良好,能夠發揮可靠的自重承載性能,包括對其相鄰荷載的加固性能體現也同樣有著突出優勢,符合控制建筑基礎不均勻沉降或不規則沉降以及傾斜度的規范要求。第二,樁基礎能夠適用于質地較為堅硬的持力層,包括密度較大的巖石、卵礫石層,或是具有中密砂、硬性粘性土等的持力層中,即豎向樁身結構和群樁的荷載承重性能可靠,可以用作高層建筑或豎向荷載要求較高的建筑基礎主體結構中。第三,樁基礎能夠保障高層建筑結構的抗傾覆能力充分發揮,即樁基礎除卻可靠的豎向單樁荷載性能較為突出外,其基礎側向剛度也很可靠,能夠有效抵抗自然外力不可抗因素對其結構造成的荷載沖擊,比如可抵抗地震、大風對其力矩載荷的影響。第四,當地基土受外力作用而發生震陷與沉降時,其抗拔承載力仍然能夠充分展現,可有效增強建筑物抗傾斜、抗傾覆的抵抗能力。
1)樁頂破裂。當出現樁頂破裂時,應依據質量控制要求及標準對其進行樁的加工制造。為此,首先要控制好混凝土配合比,其次要控制主筋,嚴格杜絕其超過頂樁第一層鋼筋網片,再者要確保充分密實振搗,最后要控制打樁時的強度參數指標合理,以符合組織設計要求的百分百強度為目標,并做好自然養護工作。當然,其中的混凝土灌注進行前,應能確保各項配套工序的處理質量,比如樁頂模板要找平,保持樁身結構豎向軸線垂直,對經過澆筑的樁身要進行重點質量檢驗后才能投入使用,包括合理選用樁錘,確保錘擊時能夠堅持利用重錘輕擊原則等。此外,也要對樁帽和樁的接觸面進行檢查,看其是否平整等;同時一旦樁頂破碎以后要必須經過補強修復后才能進行下道工序作業。
2)樁身斷裂。為防范該質量通病出現,應控制好每節樁的長寬比,一般應將長寬比控制在40以內。工前應結合樁身的完好情況予以細致檢驗,特別是檢查樁身是否有彎曲情況,要控制好彎曲矢高可大于樁身長度的1%;要檢查樁身是否存在傾斜并予以及時糾正,一般初沉發生時會伴隨樁身傾斜,所以應做好質量管理工作;在接樁工藝處理進行時,要保證上下兩節樁能夠處于同一軸線方向上;當處在軟粘土中予以沉樁時,要做好配套的降低孔隙水壓力工作,且沉樁以后的半個月后方可進行分層土方開挖;此外,對于樁身在起吊、運送過程中應能結合相應操作規范要求貫徹執行;一般在做好以上預防工作時不會出現樁身斷裂,但一旦出現斷裂則需要依據實際狀況做好必要的補樁工作。
3)樁頂位移。為防止樁頂位移通病發生,工前準備階段應做好沉樁區域內的現場障礙物清理工作;在樁基作業施工時要極力控制好鉆孔垂直度;進行接樁處理時,控制好上下兩節樁處于同一軸線方向上,并能按照工序作業規范予以處理接頭連接;在沉樁進行前要認真檢驗樁身是否有彎曲變形情況,并必要控制好偏差;在飽和粘性土所處施工地質環境下如果有密集程度高的群樁,應重點控制其沉樁速率,配套采用能夠降低孔隙水壓的控制措施,比如采用塑料排水帶等。
1)環境破壞。對于自然環境狀態下造成的樁身結構破壞,應能在施工階段時做好必要的防治手段。施工時需要依設計組織要求的合理順序予以施工;鉆孔要設置必要的排水砂井;在錘擊進行時要控制好錘擊時間,同時需要降噪處理采用隔音罩,包括采用緩沖器或者緩沖襯墊等。2)鋼管損壞。主要針對錘擊作業展開相關防護工作。在鋼管進行錘擊時要確保鋼管上部結構能夠套箍,以便于錘擊時可予以中心錘擊;防止其鋼管損害出現也要從鋼管本身斷面強度著手,即增加壁厚用以增強其斷面強度、剛度;在焊接工藝進行時要按照規范操作,并重點控制樁架的偏移問題,確保錘擊落錘可靠,不出現偏心錘擊。3)沉樁困難。樁底端面處應焊接加強箍,抑或應用鉆孔法在其結構中間硬層處加以鉆孔,之后才能按照規范要求予以沉樁;要采用外射水,用以處理其外摩阻問題;同時還要盡量控制送樁長度,包括在打樁時要先打中間樁后再進行向周邊擴散的打樁工作。
1)孔壁坍落。控制這一質量通病,應先從泥漿的選用開始著手,即選用密度大、膠體率可靠、粘性強的優質泥漿。然后,要對作業技術工藝予以質量控制。比如要控制成孔速度、地下水位等;同時,對于鋼筋的綁扎或是定位墊板設置應能按照操作規范進行安裝;如果在孔內出現坍落問題,應首先確認坍塌位置,再做好必要的回填工作,比如通過調整粘土、砂等的混合料來進行回填,之后待全部將其填滿以后才可以進行必要的鉆孔工作。
2)護筒冒水。當護筒冒水出現時一般與其周圍土層夯實處理不當有關。因此,填筑夯實工作進行前要選擇含水量參數性能可靠的粘土用以填筑;在鉆頭起落過程中,要謹慎小心,不能將護筒碰落。而在第一時間發生護筒冒水時,應能根據實際情況采用填筑加固的方式來控制事態發展,如確實護筒沉降非常明顯,則需要做好必要的返工重修工作。
3)孔樁偏斜。孔樁偏斜出現時一般與技術工藝處理不當有關。因此,為預防該質量通病出現則應加強技術工藝施工的規范操作。比如在軟硬土層進行鉆進時,要處理好斜面位置的沖平工作,即在斜面處填好必要的卵石或土工片石等;要檢測現場地面是否有其他障礙物存在,能夠預先對場地進行清理;要檢查所應用的工具、構件等,比如逐個依次檢查接頭、檢查鉆桿是否完好、檢查鉆桿是否完全等;場地清理干凈以后,應確保鉆架及時就位,同時調整好底座和鉆盤的橫向水平,確保鉆桿的卡孔可以和護筒中心處于同一軸線方向上;樁孔偏斜矯正時要進行反復掃孔工作;在樁孔偏斜位置處用以填砂粘土,并要待其充分密實后才能再鉆孔。
4)鉆孔漏漿。可以根據土質情況決定護筒的埋設深度;將護筒外壁與孔洞間的縫隙用土填密實,必要時由潛水員用舊棉絮將護筒底端外壁與孔洞間的接縫堵塞;加稠泥漿或倒入粘土,慢速轉動,或在回填土內摻片石、卵石,反復沖擊,增強護壁。
5)斷樁。斷樁出現應先從混凝土坍落度開始控制,確保設計要求和骨料粒徑能夠與有關技術規范標準相符。此外,當作業時發現導管堵塞,但混凝土初凝未徹底時,則可以吊起一節鋼軌或一些其他重載物對導管進行沖擊,以有效沖擊開堵塞物,使混凝土能夠繼續進行澆筑;或者也可以迅速提出導管,用高壓水沖通導管,重新下隔水栓澆筑,澆筑時當隔水栓沖出導管后,將導管繼續下降,直至導管不能斜入時再稍許提升,繼續澆筑混凝土;如果混凝土在地下水位以上中斷,樁徑又較大(1 m以上),泥漿護壁好。可抽掉孔內水,用鋼筋籠網保護,對原混凝土面進行鑿毛并清洗鋼筋,再繼續澆筑混凝土;如果混凝土在地下水位以下中斷,可用比原樁稍小的鉆頭在原樁位鉆孔,至斷樁部位以下適當深度時(可由驗算確定)重新清孔,在斷樁部位再增加一節鋼筋籠,其下部埋入新鉆孔中,然后繼續澆筑混凝土。
樁基礎具有施工操作容易、成本相對較低、環境適應能力強等優勢,在工程領域中被廣為應用在建筑市政基建項目及其他工民建等工程中。但由于樁基礎在建筑基礎施工中有著較多種類,所以施工中應結合組織設計要求選用合理的樁基礎,從而一旦發現質量通病時,就能第一時間結合樁基礎形式檢驗出質量通病根源所在,依照工序作業規范及施工實踐經驗將質量問題解決,保障工程基礎結構質量,為建筑項目質量及人們生命財產保障起到重要的保駕護航作用。
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Discussion on common quality defects and preventive methods of buildings pile foundation
ZHAO Jing
(The 214 Geological Team, Shanxi Geological Prospecting Bureau, Yuncheng 044000, China)
This paper introduced the main characteristics of pile foundation, analyzed the main quality defects of reinforced concrete precast pile, steel pipe pile, bored pile, discussed the various methods prevention of quality common defects, to ensure the quality of engineering foundation structure, so as to improve the safety of buildings.
building, pile foundation, quality defect, prevention method
1009-6825(2014)31-0111-02
2014-08-25
趙 靜(1985- ),女,助理工程師
TU473.1
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