郭 斌
(中鐵三局建筑安裝工程有限公司,山西 太原 030006)
我國當(dāng)前處在社會主義建設(shè)的重要時期,經(jīng)濟(jì)在高速的發(fā)展,建筑行業(yè)空前的蓬勃,各種建筑每天都在拔地而起,其中建高層已成為當(dāng)前社會中的主要趨勢。高層建筑所采用的基礎(chǔ)多數(shù)是樁基礎(chǔ),因為隨著高度的增加,上部荷載也在增加,而普通的天然地基不能滿足承載力的要求。樁基礎(chǔ)已經(jīng)在現(xiàn)代社會的建設(shè)中起著相當(dāng)重要的作用,它給社會帶來了越來越明顯的經(jīng)濟(jì)效果。所以樁基礎(chǔ)施工中我們所遇到的問題需要研究,需要處理。
樁基礎(chǔ)的施工過程比較繁瑣,工藝要求很高,在現(xiàn)實的施工中有很多因素影響著樁基礎(chǔ)的質(zhì)量。
1)樁基礎(chǔ)頂部缺陷。
樁基頂部的缺陷主要是因為混凝土的質(zhì)量受到了影響而引起的,根據(jù)實際的施工情況主要有三方面原因。首先是在水下澆筑混凝土?xí)r會有泥漿的沉淀,對于沉淀泥漿的厚度很難做到準(zhǔn)確測定,如果超灌樁頂?shù)幕炷恋膹?qiáng)度不大,很有可能出現(xiàn)夾泥的現(xiàn)象從而影響了混凝土質(zhì)量;其次在混凝土澆筑完以后,由于工人師傅的匆忙粗心而對鋼護(hù)筒進(jìn)行的預(yù)埋和拆拔使用的力不均勻,從而干擾到樁頂?shù)幕炷?,影響了混凝土的質(zhì)量;最后,因使用較大功率的風(fēng)鎬來鑿除混凝土樁頭,在一定程度上會擾動聲測管周圍的混凝土,對混凝土質(zhì)量造成影響。
2)樁基礎(chǔ)中部缺陷。
工程中往往有可能出現(xiàn)勘探的失誤,結(jié)果導(dǎo)致混凝土在澆灌時出現(xiàn)局部的塌孔,使混凝土翻漿受到阻礙,最后很有可能出現(xiàn)樁身的局部缺陷。施工中往往有些工人的匆忙而在拆管時用力過大使混凝土受到連續(xù)性的波動,混凝土的質(zhì)量受到影響。導(dǎo)管氣密性較差時,在水下灌注混凝土的導(dǎo)管插入泥漿中,這時導(dǎo)管內(nèi)外的壓強(qiáng)肯定不一樣,混凝土質(zhì)量受到影響,嚴(yán)重時混凝土的下料受阻,不能正常翻漿,結(jié)果引起斷樁。
單樁的承載力直接影響到樁的使用功能,但是在施工中由于一些原因而使其承載力達(dá)不到設(shè)計的強(qiáng)度。由于施工時達(dá)不到設(shè)計的深度;最終灌入量過大以及樁頂端未進(jìn)入持力層,但是樁已進(jìn)入設(shè)計的深度;而勘察報告與實際的情況出現(xiàn)很大的差別(地基承載力、地層剖面),再加上其他的原因如樁傾斜過大、斷樁等也會導(dǎo)致單樁的承載力達(dá)不到設(shè)計要求。
出現(xiàn)斷樁的原因很多,主要有:
1)樁的設(shè)計上出現(xiàn)了問題如樁的細(xì)長比過大可導(dǎo)致斷樁。
2)樁在制作的時候會出現(xiàn)因混凝土的強(qiáng)度不足而使其發(fā)生斷樁。
3)沉樁的時候由于樁的傾斜太大導(dǎo)致斷樁。
4)打樁的時候由于使用的力不夠均勻,使其拉應(yīng)力過大進(jìn)而導(dǎo)致斷樁。
短樁現(xiàn)象常常發(fā)生在基巖埋深比較淺,埋深相差較大而且基巖比較薄的情況下。這種地質(zhì)構(gòu)造不但給配樁帶來很大難度,而且還會影響到樁的最終承載力。管樁在施工時,盡管已按照設(shè)計要求的收錘標(biāo)準(zhǔn)收錘,但是樁長太短,在最后的承載力檢測中不符合要求。經(jīng)過反復(fù)施打有些管樁甚至還能進(jìn)土十幾厘米。造成這種現(xiàn)象的主要原因是由于管樁入土樁長比較短,而且入巖淺,錘擊數(shù)不足,基巖易風(fēng)化,導(dǎo)致樁端的持力層被破壞,造成樁端的承載力下降。
1)打樁位置的土質(zhì)太差或土質(zhì)有很大的差異導(dǎo)致樁傾斜大。
2)預(yù)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。
3)樁錘、樁帽、樁身的中心線不重合,產(chǎn)生錘擊偏心,導(dǎo)致樁傾斜。
4)樁距過小,打樁順序不當(dāng)而產(chǎn)生強(qiáng)烈的擠土效應(yīng)。
5)樁機(jī)安裝不正,樁架與地面不垂直。
6)基坑土方開挖不當(dāng)、測量放線錯誤等都會造成樁傾斜過大。
由于設(shè)計的樁長度比較長,在施工工藝上不可能直接的沉入,這時會在預(yù)制時分成幾段,然后再分段沉入,各段直接用鋼制焊接連接件連接。在施工時,由于沉入預(yù)制樁時傾斜過大,樁和樁的連接頭會出現(xiàn)大的縫隙,還有在施工時各段樁的中心線不在一條直線上,樁接頭施工的技術(shù)不達(dá)標(biāo)、質(zhì)量差使樁接頭斷裂。
樁位偏差過大的原因包括:測量放線偏差,沉樁工藝不良,例如樁身傾斜導(dǎo)致竣工樁位出現(xiàn)大的偏差。樁位偏差較大,原本設(shè)計的承臺尺寸無法滿足規(guī)定的構(gòu)造要求,這可通過大承臺的方法處理。
打樁過程中出現(xiàn)質(zhì)量問題,施工單位切勿自行處理,需經(jīng)過設(shè)計單位、監(jiān)理單位和相關(guān)的專業(yè)技術(shù)部門共同斟酌再進(jìn)行處理。常用的處理方法有接樁法、補(bǔ)樁法、糾偏法、補(bǔ)送結(jié)合法、鉆孔補(bǔ)強(qiáng)法、擴(kuò)大承臺(梁)法和復(fù)合地基基礎(chǔ)法等。
1)開挖接樁。挖出樁頭,鑿去混凝土浮漿及松散層,并鑿出鋼筋,整理與沖洗干凈后用鋼筋接長,再澆混凝土至設(shè)計標(biāo)高。
2)嵌入式接樁。當(dāng)成樁中出現(xiàn)混凝土停澆事故后,清除已澆混凝土有困難時,可采用此法。
1)樁基承臺前補(bǔ)樁。當(dāng)樁距較小時,可采用先鉆孔,后植樁,再沉樁的方法。2)樁基承臺和地下室的施工已經(jīng)完成,打上靜壓樁。打靜壓樁時由土層的摩擦阻力和樁尖阻力帶來了結(jié)構(gòu)反力,而地下室和承臺可以承受這些力,不需要采取其他的措施。優(yōu)點是沒有噪聲,設(shè)施簡單,操作簡便,不影響其工期的正常進(jìn)行。出現(xiàn)斷樁和樁的承載力不足時可采用此方法。
主要針對分段沉樁時其中一段樁的沉樁出現(xiàn)差錯而導(dǎo)致樁與樁的連接點出現(xiàn)脫開時而采用的。使用此方法是首先對出現(xiàn)差錯的樁重復(fù)錘打使其下沉,可把脫落的接頭頂緊,使其具有一定的豎向承載力;再之,可以使整個樁的長度加長,這樣不僅可以解決基礎(chǔ)豎向承載力的不足,而且增長的樁可以更好的抵抗地震作用帶來的危害。
糾偏法顧名思義就是將傾斜的樁進(jìn)行糾正。當(dāng)然它是針對那些因某些原因而使其發(fā)生較大的偏移且沒有發(fā)生斷裂破壞的樁使用的。操作是將傾斜的樁周圍的土挖開,然后用千斤頂復(fù)位糾偏。
此法適應(yīng)條件是基身混凝土嚴(yán)重蜂窩,離析,松散,強(qiáng)度不夠及樁長不足,樁底沉渣過厚等事故,常用高壓注漿法來處理,但此法一般不宜采用。
1)樁身混凝土局部有離析,蜂窩時,可用鉆機(jī)鉆到質(zhì)量缺陷下一倍樁徑處,進(jìn)行清洗后高壓注漿。2)樁長不足時,采用鉆機(jī)鉆至設(shè)計持力層標(biāo)高;對樁長不足部分注漿加固。
擴(kuò)大承臺(梁)法即擴(kuò)大承臺截面的尺寸以滿足規(guī)范規(guī)定的構(gòu)造要求和承載力要求。以下兩方面原因的出現(xiàn)需要擴(kuò)大承臺的尺寸來處理。
1)樁位偏差過大,原設(shè)計的承臺(梁)斷面寬滿足不了規(guī)范要求,此時采用擴(kuò)大承臺(梁)來處理。2)考慮樁土共同作用,當(dāng)單樁承載力達(dá)不到設(shè)計要求,可用擴(kuò)大承臺(梁)并考慮樁與天然地基共同分組上部結(jié)構(gòu)荷載的方法。需要注意的是在擴(kuò)大承臺(梁)斷面寬度的同時,適當(dāng)加大承臺(梁)的配筋。
此法在利用樁土共同作用的基礎(chǔ)上,還對地基作適當(dāng)處理,提高了地基的承載力,更有效地分擔(dān)樁基的荷載。常用方法有以下幾種:
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,分層夯填砂、石墊層,然后再在人工地基和樁基上施工承臺。
2)樁間加水泥土樁。當(dāng)樁實際承載力達(dá)不到設(shè)計值時,可采用在樁間土中干噴水泥形成水泥土樁的方法組成復(fù)合地基基礎(chǔ)。大同市某教學(xué)樓(6層~7層框架)樁基事故就采用此法處理,取得了較好的效果。
3)樁與擠密樁合成復(fù)合地基。可在樁間用石灰等材料做擠密樁,提高地基承載力,也可適當(dāng)提高樁周摩阻力。
4)承臺周邊加做石灰樁。運(yùn)城市某(7層~9層框架)建筑,灌注樁身混凝土完好率很低,采用此法處理后,取得良好效果,施工也較方便。
樁基礎(chǔ)已經(jīng)是當(dāng)前建筑整體里非常重要的一環(huán),它的質(zhì)量好壞直接決定著整個建筑物的安全,所以樁基在施工過程中,需要相關(guān)人員認(rèn)真的按照國家的相關(guān)規(guī)定去施工,一旦出現(xiàn)問題應(yīng)及時和設(shè)計部門、業(yè)主及相關(guān)專業(yè)部門商討,然后作出決定再進(jìn)行施工。
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