灌注樁成樁樁體質(zhì)量問(wèn)題分析及解決辦法

肖 欣

(天津華北地質(zhì)勘查局，天津 300181)

1 概述

近年來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，工程建設(shè)項(xiàng)目也隨之增長(zhǎng)，建筑物的荷載、高度及規(guī)模都變得越來(lái)越大，絕大多數(shù)工程都需要采用樁基，因此控制樁基質(zhì)量尤為重要。由于樁基是隱蔽工程，尤其是灌注樁的質(zhì)量控制更難。通過(guò)多年統(tǒng)計(jì)總結(jié)，一般質(zhì)量問(wèn)題發(fā)生在樁基施工和基槽開挖過(guò)程中。成樁后常見的質(zhì)量問(wèn)題有:斷筋、斷樁、蜂窩樁頭、浮籠、擴(kuò)大頭、露筋、偏籠、樁頭混凝土強(qiáng)度過(guò)低等。

2 成樁常見問(wèn)題

2．1 斷筋

斷筋一般是由于開槽機(jī)械施工破壞造成的，導(dǎo)致部分鋼筋發(fā)生斷裂，見圖1。因此在開槽時(shí)，尤其在距樁頂2．0 m左右，或者在樁體附近，應(yīng)停止機(jī)械施工，改為人工清理槽底土，超灌混凝土也應(yīng)該人工鑿除，嚴(yán)禁用大型機(jī)械設(shè)備鑿樁頂。斷筋會(huì)導(dǎo)致樁體與基礎(chǔ)連接不能正常錨接，影響基礎(chǔ)所承受的荷載不能正常傳遞給樁體，后果較為嚴(yán)重。一旦發(fā)生斷筋后應(yīng)及時(shí)接筋。具體做法是:鑿開樁頭，露出斷筋部位，用同型號(hào)的鋼筋搭接焊接，搭接長(zhǎng)度不應(yīng)小于30 cm，然后方可進(jìn)行下一步施工。

2．2 斷樁

斷樁是一種很嚴(yán)重的樁基施工問(wèn)題，直接影響樁體的使用。根據(jù)樁體承受荷載的性能，斷樁的樁體不能作為工程樁使用，必須進(jìn)行處理后方可使用，見圖2。斷樁一般通過(guò)小應(yīng)變檢測(cè)出具體位置，淺部通過(guò)眼觀就能發(fā)現(xiàn)。深部斷樁對(duì)于大口徑樁體應(yīng)采用注漿連接的方式進(jìn)行處理，對(duì)淺部斷樁可采用明挖澆筑的方式進(jìn)行處理。淺部斷樁一般是由于機(jī)械開槽造成的，深部斷樁一般由于樁基施工單位質(zhì)量管理不嚴(yán)造成，需要在施工過(guò)程中加以嚴(yán)格要求即可避免。深部斷樁一般發(fā)生在混凝土灌注過(guò)程中，混凝土坍落度不滿足要求，導(dǎo)致堵管，或者拔管過(guò)快導(dǎo)致導(dǎo)管高出了混凝土面，或者拔管不及時(shí)導(dǎo)致埋管等等。因此在灌注時(shí)混凝土必須有較好的和易性，淺部斷樁一般是開槽時(shí)機(jī)械不注意人為造成的，只要在基坑開挖時(shí)嚴(yán)格按照開挖方案施工就不會(huì)產(chǎn)生此類事故。

圖1 斷筋

圖2 斷樁

2．3 蜂窩樁頭

此現(xiàn)象一般是開挖后，發(fā)現(xiàn)樁頭呈蜂窩狀，有土塊等雜物充填在樁頭混凝土中，用水沖掉填充物，露出許多蜂窩狀空隙，見圖3。這種樁體不能直接作為工程樁使用。這類事故一般發(fā)生在混凝土灌注快要結(jié)束時(shí)，孔口的土塊及雜物掉入未凝固的混凝土中形成。因此在澆筑混凝土?xí)r，必須清理孔口的松散填土，避免掉入井口，影響樁頭混凝土質(zhì)量。發(fā)生蜂窩狀樁頭必須用人工方法清除蜂窩狀樁頭，鑿至新鮮混凝土面，用與樁體混凝土標(biāo)號(hào)相同的混凝土重新做樁頭作為補(bǔ)救措施，避免把隱患留到下一步施工環(huán)節(jié)。

2．4 浮籠

開槽后，發(fā)現(xiàn)鋼筋籠超出設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高為浮籠，見圖4。工程發(fā)生浮籠后，只要樁體完整性好，不用特別處理。浮籠問(wèn)題發(fā)生在混凝土灌注過(guò)程中，灌注較快，導(dǎo)管拔得也快，混凝土未壓住鋼筋籠，隨著混凝土面上升鋼筋籠也跟著上升。因此需要在下完鋼筋籠后，用鋼管壓住鋼筋籠，并且在混凝土面到達(dá)籠底時(shí)，慢慢抽動(dòng)導(dǎo)管，等混凝土面超過(guò)鋼筋籠一定高度后再拆管。抗壓樁若浮籠幅度不大，尤其是群樁基礎(chǔ)，浮籠對(duì)工程影響不大，可不予考慮，如果是抗拔樁，或者承受水平荷載較多，必須通過(guò)設(shè)計(jì)進(jìn)行重新驗(yàn)算，如果不能滿足設(shè)計(jì)要求，必須進(jìn)行補(bǔ)樁。

圖3 蜂窩樁頭

圖4 浮籠

2．5 擴(kuò)大頭

擴(kuò)大頭一般由于樁頭位于松散的雜填土，或者未固結(jié)的土層，導(dǎo)致樁頭尺寸嚴(yán)重超過(guò)設(shè)計(jì)樁徑，呈現(xiàn)不規(guī)則狀，見圖5。由于在成孔過(guò)程中孔口發(fā)生坍塌所引起。在成孔前，必須先下護(hù)筒，護(hù)筒長(zhǎng)度至少應(yīng)超過(guò)填土厚度，對(duì)松散的填土，必須壓實(shí)孔口土體，避免發(fā)生坍塌。擴(kuò)大頭易迷惑技術(shù)員誤算充盈系數(shù)，影響樁體質(zhì)量，并且擴(kuò)大頭與基礎(chǔ)連接時(shí)易產(chǎn)生荷載偏移，產(chǎn)生偏心荷載導(dǎo)致樁頭破壞。若發(fā)生了擴(kuò)大頭應(yīng)清除多余部分混凝土，徹底找到樁頭中心，以便與基礎(chǔ)連接。

2．6 露筋

有的工程樁開槽后發(fā)現(xiàn)主筋、加強(qiáng)筋、螺旋筋露在樁體外，見圖6。這種情況通常是在下鋼筋籠時(shí)不規(guī)范損壞了鋼筋籠保護(hù)層或者沒(méi)設(shè)置保護(hù)層墊塊造成的。外露鋼筋容易發(fā)生氧化反應(yīng)，加速鋼筋損耗，影響鋼筋壽命。在施工過(guò)程中應(yīng)詳細(xì)設(shè)置保護(hù)層，并按照鋼筋籠籠徑大小和籠長(zhǎng)合理設(shè)置保護(hù)層。如果發(fā)生淺部露筋現(xiàn)象，需要開挖樁體周圍土體，用同標(biāo)號(hào)的混凝土修補(bǔ)外露的鋼筋，或者刷抗腐蝕性油漆進(jìn)行防腐保護(hù)，然后綁扎基礎(chǔ)鋼筋，再一起澆筑混凝土。

圖5 擴(kuò)大頭

圖6 露筋

2．7 偏籠

開槽后，有的工程樁鋼筋籠偏向一側(cè)，見圖7。一般是由于未設(shè)置鋼筋籠保護(hù)層墊塊造成的，或者鋼筋籠做小了。這種情況成樁后很難采取補(bǔ)救措施。需要樁基設(shè)計(jì)師重新進(jìn)行驗(yàn)算，結(jié)合有關(guān)規(guī)范規(guī)定分析是否滿足結(jié)構(gòu)要求及上部荷載要求，必要時(shí)應(yīng)該加大承臺(tái)，或者采用補(bǔ)樁進(jìn)行處理。這就要求在工程樁施工過(guò)程中嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求及有關(guān)規(guī)范規(guī)定嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，堅(jiān)決杜絕偷工減料，避免造成不必要的損失。只要嚴(yán)格按照樁基施工要求進(jìn)行施工，偏籠的情況一般容易避免。

2．8 樁頭混凝土強(qiáng)度過(guò)低

有的工程樁開槽后發(fā)現(xiàn)樁頂強(qiáng)度較低，見圖8，樁頭和周圍土質(zhì)顏色和狀態(tài)相近似。這是由于在灌注混凝土結(jié)束時(shí)，對(duì)混凝土面測(cè)量不準(zhǔn)造成的，或者樁頭部分出現(xiàn)混漿，真正的混凝土面未到達(dá)樁頂保護(hù)層(樁頂保護(hù)層一般超出設(shè)計(jì)樁頂50 cm左右)。處理方法就是一直開挖至新鮮混凝土面，清除上部不滿足要求部分，捋直鋼筋籠主筋再灌注同標(biāo)號(hào)混凝土至樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高。

圖7 偏籠

圖8 強(qiáng)度較低的樁頭

3 結(jié)語(yǔ)

以上總結(jié)了開槽后經(jīng)常發(fā)生的一些成樁問(wèn)題，通過(guò)分析其形成原因以及危害，總結(jié)出具體解決辦法。總之，為了建筑物的安全，應(yīng)該嚴(yán)格控制樁基質(zhì)量，要在過(guò)程控制上下功夫。在成孔、鋼筋籠制作、下鋼筋籠、清孔、灌注混凝土等主要環(huán)節(jié)，要嚴(yán)格按照《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》有關(guān)規(guī)定執(zhí)行，確保工程樁在開槽后滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。