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岩土研究院

桩基工程常见质量问题及处理措施

450 2020-10-27 13:04:37

桩基础作为建筑工程的一个重要组成部分,其施工质量关系到整个建筑物的工程质量。下面整理了其常见质量问题及处理措施,一起来看看吧。


常见桩基问题

1、断桩

桩基施工时,常因为制作桩的混凝土强度不够;桩吊点或支点位置出现偏差;沉桩时遇到坚硬障碍物;沉桩时锤击力度过大,次数过多等造成桩身出现断裂现象。


2、漏浆

桩基施工时,常因为护筒埋置太浅,接缝不严密,回填土夯实不够,地层中岩石的缝隙或溶洞等情况造成漏浆现象,主要表现为护筒外水面冒出气泡或浑水。


3、颈缩

桩基施工时,常因为钻头磨损过快且未及时补焊,拔管速度过快,护壁泥浆性能差,成孔后未及时灌注混凝土,钻进进尺过快等导致颈缩现象出现。


4、塌孔

桩基施工时,常因为泥浆相对密度不够,护筒埋置太浅,清孔操作不当,提升钻头、吊放钢筋笼时碰撞孔壁,空钻时间过长等造成桩孔坍塌。


5、偏桩

桩基施工时,常因为施工场地不平整,沉桩时遇到坚硬障碍物,钻机底盘不稳固水平,钻进过程中发生不均匀沉降等造成桩位偏斜。


常用桩基处理措施

1、补沉法

预制桩人土深度不足时,或打入桩因土体隆起将桩上抬时,均可采用此法。


2、补桩法

(1)桩基承台前补桩。当桩距较小时,可采用先钻孔,后植桩,再沉桩的方法。

(2)桩基承台或地下室完成再补静压桩。此法的优点是可以利用承台或地下室结构承受静压桩的施工反力,设施简单,操作方便,不延长工期。


3、补送结合法

对有疑点的桩复打,使其下沉,把松开的接头再顶紧,使之具有一定的竖向承载力;适当补些全长完整的桩,一方面补足整个基础竖向承载力的不足,另一方面补打的整桩可承受地震荷载。


4、纠偏法

桩身倾斜,但未断裂,且桩长较短,或因基坑开挖造成桩身倾斜,而未断裂,可采用局部开挖后用千斤顶纠偏复位法处理。


5、扩大承台法

当因桩位偏差大,桩基质量不均匀等原因造成原有的桩基承台平面尺寸满足不了构造要求或基础承载力的要求,而需要扩大桩基承台的面积。


6、复合地基法

(1)承台下做换土地基。在桩基承台施工前,挖除一定深度的土,换成砂石填层分层夯填,然后再在人工地基和桩基上施工承台。

(2)桩间增设水泥土桩。当桩承载力达不到设计要求时,可采用在桩间土中干喷水泥形成水泥土桩的方法,形成复合地基基础。


7、修改桩型或沉桩参数

(1)改变桩型;

(2)改变桩人土深度;

(3)改变桩位,如沉桩中遇到坚硬的、不大的地下障碍物,使桩产生倾斜,甚至断裂时,可采用改变桩位重新沉桩;

(4)改变沉桩设备,当桩沉人深度达不到设计要求时,可采用大吨位桩架,采用重锤低击法沉桩。


8、其他方法:

(1)底板架空。底层地面改为架空楼板,以减填土自重,降低承台的荷载。

(2)上部结构卸荷。有些重大桩基事故处理困难,耗资巨大,耗时过多,只有采取削减上部建筑层数的方法,减小桩基荷载。也有采用轻质高强的隔墙或其他材料代替原设计的厚重结构而减轻上部建筑的自重。

(3)结构验算。当出现桩身混凝土强度不足、单桩承载力偏低等情况,可通过结构验算等方法寻找处理方案。

(4)综合处理法。选用前述各种方法的几种综合应用,往往可取得比较理想的效果。

(5)采用外围补桩,增加周边嵌固,防止或减少桩位侧移等。


桩基检测方法

1、静载试验法

静载试验法主要用于测定桩的竖向及水平承载力,可根据桩的实际受力状况,在桩顶分级施加荷载,并按照一定的判别标准获得单桩承载力。通常,单桩静载检测试验可分为竖向抗压静载试验、竖向抗拔静载试验及水平向静载试验。由于静载试验法与工程桩的工作机理最为接近,故目前该方法是成桩检测最常用、最直接、最可靠的方法,若通过其他方法得到的检测结果有争议时可由此方法进行判别。

一般静载试验法可通过堆载平台反力装置、桩横梁反力装置及锚桩堆重联合反力装置种装置提供反力。由散体材料桩或低粘结强度桩与土组成的复合地基,如碎石桩、石灰桩等,可采用静载试验法确定复合地基承载力; 由高粘结强度桩与土组成的复合地基,如水泥土桩、CFG桩及低强度等级混凝土桩等,可采用静载试验法检测竖向承载力。


2、钻孔取芯法

钻孔取芯法通常是沿桩顶利用地质钻机一直钻到桩底,进入持力层一定深度,再取芯样检验状态和强度,对桩身质量进行直观、定性分析,从而获得桩长、桩身混凝土强度、桩底沉渣厚度、桩身完整性的情况,以及桩端持力层岩土性状的判定或鉴别。钻孔取芯法常用于对断桩、夹泥病桩的灌浆补强处理。

虽然这种方法在检测方法中应用最为普遍,且具有科学、直观、实用等特点,但其费用较高,且桩径小,在桩长较长时容易偏出桩身,对检测判断影响较大。此外,为避免对抽芯验桩误判,应根据规范采用适当的钻机和钻头。


3、低应变动力检测法

这种方法的目的是普查桩身完整性和判定桩身缺陷的程度及位置。反射波法是建立在一维弹性杆波动理论基础上,在桩身顶部进行竖向激振,弹性波沿桩身向下传播,当桩身存在明显波阻抗差异界面时,如桩底断桩和严重离析部位、缩径、扩径,将产生反射现象,经接收放大滤波和数字处理,可识别来自桩身不同部位的反射信息,利用波在桩体内传播的速度和相位变化判定桩身质量和缺陷位置。

适用范围:

(1)检测混凝土桩的桩身完整性,判定桩身缺陷的程度及位置。

(2)方法的有效检测桩长范围应通过现场试验确定。


4、高应变法

高应变法是用重锤(重量大于预估单桩极限承载力的1.0%~1.5%)锤击桩顶,检波器测出桩顶的力和速度随时间变化的曲线,利用实测的力或速度曲线作为输入的边界条件,通过波动方程数学求解,反算桩顶的速度或力曲线。如果计算的曲线与实测的曲线不吻合,说明假设的模型及参数不合理,应有针对性地调整桩土模型及参数,再行计算,直至计算曲线与实测曲线的吻合程度良好,且难以进一步改善为止。利用假设的模型及参数计算基桩的竖向承载力。

该法的适用范围如下:

(1)检测基桩的竖向抗压承载力和桩身完整性;监测预制桩打入时的桩身应力和锤击能量传递比,为沉桩工艺参数及桩长选择提供依据。

(2) 进行灌注桩的竖向抗压承载力检测时,应具有现场实测经验和本地区相近条件下的可靠对比验证资料。 


5、声波透射法

采用声波透射法通常是在桩身中预埋声测管,并在两声测管之间发射、接收超声波,当在混凝土介质中,实测声波传播的声学参数,如声时、频率和波幅衰减等发生变化,由此对桩身完整性进行检测,并根据判断软件由数据处理系统对接收信号的各种参数进行综合判断及分析。此外,声波透射法还可用于地下连续墙、水利坝体的检测。

虽然声波透射法可全面、细致地进行检测,无其他限制条件,且检测结果准确可靠,但仍存在问题,不容易进行随机抽检。此外,在有缺陷位置的附近可采取声波透射法进行加密测量,从而对缺陷位置有更为准确的判断。


质量控制要点

(1)打桩前应对邻近施工范围内的原有建(构)筑物、地下设施、施工机械等进行检查,若发现问题或机械故障,应及时采取相应措施进行处理。

(2)桩机司机须具有岗位资格证,持证上岗,且施工时应严格按照操作要点进行施工,并时常检查机械运转情况。

(3)混凝土达到设计强度的70%时,才可起吊钢筋混凝土预制桩;混凝土达到设计强度的100%,才可进行运输和打桩。

(4)定桩位时须按照施工方格网实地定出控制线,再根据设计的桩位图将桩进行逐一编号,然后根据桩号所对应的轴线、尺寸施放桩位,并设置样桩,以供桩机定位。

(5)施工时,若护筒偏位大于2cm,应在下放最后一节钢筋笼时,利用钢筋限位确保钢筋笼笼顶中心与桩中心对应。