建筑工程桩基工程施工的质量控制的研究

发表时间:2020/10/13   来源:《工程管理前沿》2020年6月第18期   作者:白逸洁 凤志敏
[导读] 桩基工程是一个建筑工程最基础最关键的组成部分

         白逸洁      凤志敏
         陕西省西安市 机械工业勘察设计研究院有限公司  710043
         摘要:桩基工程是一个建筑工程最基础最关键的组成部分,在施工过程中发挥着不可替代的作用,桩基工程的好坏直接与整个工程的质量挂钩。在目前建筑工程施工中还存在一些桩基安全问题,工程的安全隐患会直接危害到人民群众的生命和财产安全,所以一定要引起社会重视。
         
         关键词:建筑工程;桩基工程;施工;质量;控制措施
         
         前言
         桩基础是一种重要的基础形式,承载能力高、稳定性好、沉降量相对较小、沉降速度低、收敛快。在高层建筑中,桩基础被广泛应用。桩基工程施工较为简便,但施工工序多,工艺要求较复杂,建筑施工企业必须高度重视桩基施工质量,切不可掉以轻心。
         1桩基工程施工中常见的一些质量问题
         1.1桩基缺陷
         (1)桩基顶部缺陷。在水下进行混凝土浇筑时,泥浆会发生沉淀,难以准确估计浮浆厚度,若桩顶混凝土浇筑不足,混凝土中便会夹杂进泥浆,继而影响混凝土凝固。混凝土浇筑作业结束后,施工人员须拆拔预埋的钢护筒,此时,若施工人员用力过猛或左右用力不均,会搅动桩顶的混凝土,破坏混凝土质量。施工人员在凿除桩头混凝土时,若使用功率过大的风镐,会扰动声测管四周的混凝土,也会造成桩顶缺陷。
         (2)桩基中部缺陷。若施工现场地质条件较差,浇筑混凝土过程中会出现局部塌孔,在桩基中部的一些部位阻碍混凝土翻浆,导致桩基中部出现局部缺陷。施工人员拆拔导管时用力过大,也可能扰动桩基中部的混凝土,造成桩身局部缺陷。一些导管的密闭性较差,在浇筑混凝土时泥浆流入导管,会破坏导管内外压强均衡,影响混凝土质量,甚至导致断桩。
         (3)桩基底部缺陷。在浇筑混凝土前,若没有将基坑的碎渣清除干净,沉渣会造成桩底缺陷[1]。若浇筑混凝土时没有做好封底,致使泥浆渗入,也会引起桩底缺陷。混凝土发生离析,密实度降低,同样会造成桩底缺陷。
         1.2单桩承载力未达到设计要求
         桩身沉入深度不足,或桩端未进入设计规定的持力层;或最终贯入度过大,或勘察报告提供的地基承载力与施工现场实际情况不符;都有可能造成单桩承载力下降。
         1.3桩倾斜过大
    如果预制桩的质量不过关,质量相对来说存在一定问题的话,或者说位置不正确,有倾斜不正,或者本身容易变形,没有与桩基保持90°的垂直,都会造成桩倾斜。桩锤与桩帽和桩身三点不一致,出现衷心偏离的情况,作业之后由于桩端会遇到很坚固的岩石,如果土方开挖不妥当,桩与桩之间的距离有些小,就会产生挤土的后果,同样可以使桩倾斜过大,不好纠正位置[2]。 
         1.4断桩
    倾斜过大的桩在堆放和运输位置不当的时候容易引起吊点的位置也不当,在吊运或者运输过程中发生撞击,或者预制桩在沉淀过程中遇到坚硬的石头或者土层就容易受到很大的歪曲或者毁坏,不利于沉桩作业的锤击,甚至有可能带来断桩的风险。
         1.5桩接头断离
    按照设计原则来说,预制桩的设计有一部分需要分段去沉入,然后使用钢制的焊接件连接各段的桩头。如果预制桩的某一节变形或者是连续几节出现变形,应该在打桩的初期与地面保持一定的垂直。桩的中心线如果没有重合,或者说桩锤、桩帽、桩身的中心线不重合或沉桩时桩端遇到坚硬石块;或打桩作业时出现较大的挤土效应;都有可能造成桩接头断离[3]。
         3桩基工程施工质量控制措施
         3.1前期准备
         桩基施工前,施工企业必须认真、严格地审核施工图,发现设计缺陷必须立即报建设单位、设计单位,要求修改。若采用灌注桩,施工企业应组织设计单位、勘察单位共同进入现场,进行试验性沉桩,以最终确定桩长、桩贯入量、持力层岩样等具体施工参数。

施工企业必须确保选用的施工机械符合要求,施工线路安排合理,施工人员配备到位、持证上岗;施工技术措施合理、可行。
         3.2桩基施工过程中强化质量管理
         (1)若现场地质条件较差,须制备泥浆作为孔桩护壁。制备泥浆时,应选用优质膨润土、粘土、火碱、聚丙烯酰胺。泥浆比重应达到1.06g/cm3~1.15g/cm3,粘度应达18s~28s,含砂率应在4%以下。采用泵送方式补充泥浆,在补充泥浆过程中,必须始终确保液面在护筒底面2m以上。
         (2)埋设钢护筒前,须由工程师核对桩位,确定无误后方可埋设。钢护筒内径须超过设计桩径20cm~40cm,护筒埋深应在2m左右,护筒倾斜率应在1%左右,护筒平面位置偏差应在5cm以内。护筒四周须用粘土回填并夯实。
         (3)钻孔应一次性完成,钻孔过程中不能突然停止钻动。钻孔深度必须符合设计桩长,孔径必须符合设计桩径。钻孔结束后,使用空气吸泥机进行清孔。也可采用换浆法、掏渣法、喷射法清孔。
         (4)灌注混凝土前,须确保混凝土具有较好的流动性,坍落度在18cm~20cm之间。开始灌注作业时,在导管口设置砂球,灌注作业应连续进行,中途不得停顿。灌注混凝土到桩顶时,应继续灌注,直至桩孔内泥浆全部翻出并露出新鲜的混凝土。
         3.3采用各种技术方法治理桩基施工质量问题
         (1)灌注桩后压浆技术。 浇筑混凝土,并等待灌注桩桩身混凝土凝固一段时间达到一定强度后,通过预埋的压浆管,采用高压注浆泵,将水泥浆注入桩端以下,以挤压桩底的沉渣,压密桩端四周土层。采用后压浆技术可明显提高单桩承载力(据试验可提高30%~70%),消除桩的过大沉降,并修补桩身缺陷部位,减少桩基不均匀沉降。后压浆技术适用于任何地质条件下的灌注桩,操作简便,费用低廉。采用后压浆技术时,须根据桩径确定压浆管数量。若桩径小于1200mm,设置2根压浆管;若桩径在1200mm~2500mm,设置3根压浆管。采用后压浆技术时,水泥浆液的水灰比须根据现场土质条件而定:若现场土层为饱和土,则浆液水灰比宜在0.45~0.65之间;若现场土层为非饱和土,则浆液水灰比宜在0.7~0.9之间;若现场土层为松散碎石、砂砾,则浆液水灰比宜在0.5~0.6之间。进行注浆作业时,须根据现场土层条件安排不同注浆顺序:现场土层为饱和土,先对桩侧进行注浆,再对桩端进行注浆;现场土层为非饱和土,先对桩端进行注浆,再对桩侧进行注浆。桩侧注浆与桩端注浆时间间隔应在2小时以内。注浆终止压力也须根据现场土层性质而定:若现场土层属于风化岩、非饱和粘性土、粉土,则注浆终止压力宜在3MPa~10MPa之间;若现场土层属于饱和土,则注浆终止压力宜在1.2MPa~4MPa之间。成桩两天后才能进行注浆作业。注浆量须根据桩径、桩长、单桩承载力增幅及桩端、桩侧土层性质而定。
         (2)扩大承台法。若桩位偏差过大,原设计的承台面积满足不了基础承载力要求,可适当扩大桩基承台断面的宽度[4]。若单桩承载力未能达到设计要求,也可采用扩大承台法,在扩大承台断面宽度的同时应增加承台的配筋。
         (3)原位复桩。使用超声波技术检测每一根灌注桩,若发现断桩,对其进行彻底清理,然后在断桩原有位置上重新浇筑,做一根新桩。
         (4)纠偏法。若桩身出现倾斜,但未发生断裂,且桩长较短,可对该桩进行局部开挖,然后使用千斤顶进行纠偏。
         (5)高压注浆法。若桩基中部桩身混凝土发生局部离析、出现蜂窝,可使用钻机钻孔,直至缺陷部位下一倍桩径的位置,然后进行清洗,再使用高压注浆予以补强。若桩长不足可启动钻机,钻至设计持力层深度,然后对桩长不足部分进行高压注浆予以加固。
         结束语
         桩基工程是建筑工程的重中之重。建筑施工企业应认真研究桩基工程施工技术,并在施工过程中采取各种控制措施,根据实际情况灵活应用不同的技术方法,以不断提高桩基施工质量。
         参考文献:
         [1]谢银峰,杨帅.建筑桩基工程施工质量控制研究[J].技术与市场,2018,25(09):219+221.
         [2]焦体鹏.关于房屋建筑桩基工程施工质量检测技术的探析[J].居舍,2018(26):67.
         [3]江鸿.关于房屋建筑桩基工程施工质量检测技术的探析[J].居舍,2018(10):59.
         [4]李东,陈斌,王凯达,王宝增.房屋建筑工程施工质量控制及施工安全管理研究[J].科技资讯,2018,16(08):251+253.
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