建筑樁基工程施工工序多,工藝要求高,影響樁基質(zhì)量的因素較多,一般有:工程地質(zhì)勘察報告不夠詳盡準確、設計的合理取值、施工中的各種原因。在樁基施工中對質(zhì)量問題及隱患的分析與處理,將影響建筑物的結(jié)構(gòu)安全。本文重點介紹打(壓)樁施工中常見質(zhì)量問題的類別、原因分析、常用處理方法。
一、建筑樁基工程常見質(zhì)量問題類別及原因分析
打(壓)樁工程常見質(zhì)量問題有:單樁承載力低于設計值,樁傾斜過大、斷樁、樁接頭斷離、樁位偏差過大等五大類。
造成以上問題的原因:
1、單樁承載力低于設計要求的常見原因有:
1.1樁沉入深度不足;
1.2樁端未進入設計規(guī)定的持力層,但樁深已達設計值;
1.3最終貫入度過大;
1.4其他,諸如樁傾斜過大、斷裂等原因?qū)е聠螛冻休d力下降;
1.5勘察報告所提供的地層剖面、地基承載力等有關(guān)數(shù)據(jù)與實際情況不符。
2、樁傾斜過大的常見原因:
2.1預制樁質(zhì)量差,其中樁頂面傾斜和樁尖位置不正或變形,最易造成樁傾斜;
2.2樁機安裝不正,樁架與地面不垂直;
2.3樁錘、樁帽、樁身的中心線不重合,產(chǎn)生錘擊偏心;
2.4樁端遇石子或堅硬的障礙物;
2.5樁距過小,打樁順序不當而產(chǎn)生強烈的擠土效應;
2.6基坑土方開挖不當。
3、出現(xiàn)斷樁的常見原因:
除了樁傾斜過大可能產(chǎn)生樁斷裂外,其他原因還有三種:
3.1樁堆放、起吊、運輸?shù)闹c或吊點位置不當;
3.2沉樁過程中,樁身彎曲過大而斷裂。如樁制作質(zhì)量造成的彎曲,或樁細長又遇到較硬土層時,錘擊產(chǎn)生的彎曲等;
3.3錘擊次數(shù)過多。如有的設計要求的樁錘擊過重,設計貫入度過小,以致于施工時,錘擊過度而導致樁斷裂。
4、樁接頭斷離的常見原因:
設計樁較長時,因施工工藝的需要,樁分段預制,分段沉入,各段之間常用鋼制焊接連接件做樁接頭。這種樁接頭的斷離現(xiàn)象也較常見。其原因,除了2節(jié)中2.1—2.5外,還有上、下節(jié)樁中心線不重合;樁接頭施工質(zhì)量差,如焊縫尺寸不足等原因。
5、樁位偏差過大的常見原因:
測量放線差錯;沉樁工藝不良,如樁身傾斜造成竣工樁位出現(xiàn)較大的偏差
二、建筑樁基工程質(zhì)量問題常用處理方法
打樁過程中,發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題,施工單位切忌自行處理,必須報監(jiān)理、業(yè)主,然后會同設計、勘察等相關(guān)部門分析、研究,作出正確處理方案。由設計部門出具修改設計通知。一般處理方法有:補沉法、補樁法、送補結(jié)合法、糾偏法、擴大承臺法、復合地基法等,下面分別簡要介紹:
1、補沉法
預制樁入土深度不足時,或打入樁因土體隆起將樁上抬時,均可采用此法。
2、補樁法
可采用下述兩種的任一種:
2.1樁基承臺前補樁。當樁距較小時,可采用先鉆孔,后植樁,再沉樁的方法。
2.2樁基承臺或地下室完成再補靜壓樁。此法的優(yōu)點是可以利用承臺或地下室結(jié)構(gòu)承受靜壓樁的施工反力,設施簡單,操作方便,不延長工期。
3、補送結(jié)合法
當打入樁采用分節(jié)連接,逐根沉人時,差的接樁可能發(fā)生連接節(jié)點脫開的情況,此時可采用送補結(jié)合法。首先是對有疑點的樁復打,使其下沉,把松開的接頭再頂緊,使之具有一定的豎向承載力;其次,適當補些全長完整的樁,一方面補足整個基礎(chǔ)豎向承載力的不足,另一方面補打的整樁可承受地震荷載。
4、糾偏法
樁身傾斜,但未斷裂,且樁長較短,或因基坑開挖造成樁身傾斜,而未斷裂,可采用局部開挖后用千斤頂糾偏復位法處理。
5、擴大承臺法
由于以下三種原因,原有的樁基承臺平面尺寸滿足不了構(gòu)造要求或基礎(chǔ)承載力的要求,而需要擴大樁基承臺的面積。
5.1樁位偏差大。原設計的承臺平面尺寸滿足不了規(guī)范規(guī)定的構(gòu)造要求,可用擴大承臺法處理。
5.2考慮樁土共同作用。當單樁承載力達不到設計要求,需要擴大承臺并考慮樁與天然地基共同分擔上部結(jié)構(gòu)荷載。
5.3樁基質(zhì)量不均勻,防止獨立承臺出現(xiàn)不均勻沉降,或為提高抗震能力,可采用把獨立的樁基承臺連成整塊,提高基礎(chǔ)整體性,或設抗震地梁。
6、復合地基法
此法是利用樁土共同作用的原理,對地基作適當處理,提高地基承載力,更有效的分擔樁基的荷載。常用方法有以下幾種。
6.1承臺下做換土地基。在樁基承臺施工前,挖除一定深度的土,換成砂石填層分層夯填,然后再在人工地基和樁基上施工承臺。
6.2樁間增設水泥土樁。當樁承載力達不到設計要求時,可采用在樁間土中干噴水泥形成水泥土樁的方法,形成復合地基基礎(chǔ)。
7、修改樁型或沉樁參數(shù)
7.1改變樁型。如預制方樁改為預應力管樁等。
7.2改變樁入土深度。例如預制樁過程中遇到較厚的密實粉砂或粉土層,出現(xiàn)樁下沉困難,甚至發(fā)生斷樁事故,此時可采用縮短樁長,增加樁數(shù)量,取密實的粉砂層作為持力層。
7.3改變樁位。如沉樁中遇到堅硬的、不大的地下障礙物,使樁產(chǎn)生傾斜,甚至斷裂時,可采用改變樁位重新沉樁。
7.4改變沉樁設備。當樁沉入深度達不到設計要求時,可采用大噸位樁架,采用重錘低擊法沉樁。
8、其他方法
8.1底板架空。
底層地面改為架空樓板,以減填土自重,降低承臺的荷載。
8.2上部結(jié)構(gòu)卸荷。
有些重大樁基事故處理困難,耗資巨大,耗時過多,只有采取削減上部建筑層數(shù)的方法,減小樁基荷載。也有采用輕質(zhì)高強的隔墻或其他材料代替原設計的厚重結(jié)構(gòu)而減輕上部建筑的自重。
8.3結(jié)構(gòu)驗算。
但出現(xiàn)樁身混凝土強度不足、單樁承載力偏低等事故,可通過結(jié)構(gòu)驗算等方法尋找處理方案。如驗算結(jié)果仍符合規(guī)范的要求時,可與設計單位協(xié)商,不作專門處理。但此方法屬挖設計潛力,必須征得設計部門的同意,萬不得巳時用之,且應慎之又慎。
8.4綜合處理法。
選用前述各種方法的幾種綜合應用,往往可取得比較理想的效果。
8.5采用外圍補樁,增加周邊嵌固,防止或減少樁位側(cè)移等。
總之,樁基施工質(zhì)量關(guān)系到整個建筑物的工程質(zhì)量,在樁基施工過程中,遇到各種意外情況,應及時通過業(yè)主、監(jiān)理與設計部門聯(lián)系,按設計部門的設計修改通知或會議紀要進行施工。