陳 超 王 霞
1 焦作建工集團有限公司(454000) 2 河南博輝建設(shè)工程有限公司(454000)
淺談建筑工程樁基工程質(zhì)量控制
陳 超1王 霞2
1 焦作建工集團有限公司(454000) 2 河南博輝建設(shè)工程有限公司(454000)
在高層和大跨度的建筑中,樁基礎(chǔ)應(yīng)用廣泛。施工稍有不慎,便會造成質(zhì)量問題或事故。若處理不及時或處理不當(dāng),就會給工程留下隱患。
建筑工程;樁基工程;質(zhì)量
樁基礎(chǔ)是由基樁和連接于樁頂?shù)某信_共同組成的。樁身全部埋于土中而承臺底面與土體接觸叫低承臺樁基;樁身上部露出地面而承臺底位于地面以上則叫高承臺樁基。建筑樁基通常為低承臺樁基礎(chǔ)。
樁基工程的施工現(xiàn)場條件復(fù)雜,工序繁多,工藝要求高。
樁基的質(zhì)量主要取決于勘察、設(shè)計、施工等諸多方面。工程地質(zhì)勘察報告是否詳細準(zhǔn)確、設(shè)計取值是否合理以及施工中的材料、工藝、設(shè)備等都是影響樁基工程質(zhì)量的因素,稍有不慎,便會造成質(zhì)量問題或事故。所以,對質(zhì)量問題的分析與處理情況,通常都會影響到建筑物的安全使用、工程造價以及工期。為了防止類似的問題發(fā)生,在樁基工程施工中對質(zhì)量問題及隱患進行正確分析與妥善處理,就顯得尤為重要。
1)測量放線錯誤,使整個建筑物錯位或樁位偏差過大。
2)單樁承載力低于設(shè)計值。
3)樁傾斜過大。
4)預(yù)制樁接頭斷離。
5)斷樁。灌注混凝土施工質(zhì)量失控,發(fā)生斷樁事故。
6)樁基驗收時出現(xiàn)的樁位偏差過大。
7)離析、樁身夾泥、混凝土強度達不到設(shè)計要求、鋼筋錯位變形嚴重等。
8)灌注樁頂標(biāo)高不足。常見的有兩種:一是施工控制不嚴,在未達到設(shè)計標(biāo)高時混凝土停澆;另一種雖然標(biāo)高達到設(shè)計值,但樁頂混凝土浮漿層較厚,鑿出后樁頂標(biāo)高不足。
下面主要就單樁承載力低于設(shè)計值、樁傾斜過大、斷樁、樁接頭斷離、樁位偏差過大等問題進行詳細地剖析。
2.1 樁承載力低于設(shè)計要求的常見原因
1)樁沉入深度不足。
2)樁端未進入設(shè)計規(guī)定的持力層,但樁深已達設(shè)計值。
3)最終貫入度過大。
4)諸如樁傾斜過大、斷裂等原因?qū)е聠螛冻休d力下降。
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。
2.2 傾抖過大的常見原因
1)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。
2)樁機安裝不正,樁架與地面不垂直。
3)樁錘、樁帽、樁身的中心線不重合,產(chǎn)生錘擊偏心。
4)端遇石塊或堅硬的障礙物。
5)樁距過小,打樁順序不當(dāng),產(chǎn)生強烈的擠土效應(yīng)。
6)基坑土方開挖不當(dāng)。
2.3 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:
1)樁堆放、起吊、運輸?shù)闹c或吊點位置不當(dāng)。
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)錘擊過度。如有的設(shè)計要求的樁錘擊過重,設(shè)計貫入度過小,以致于施工時,錘擊過度而導(dǎo)致樁斷裂。
2.4 樁接頭斷離的常見原因
當(dāng)設(shè)計樁較長時,因施工工藝的需要,樁需要分段預(yù)制,分段沉人,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)象較為常見。其原因除了以上幾點之外,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。
2.5 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)較大的偏差等。
打(壓)樁的過程中,如果發(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(shè)計、勘察等相關(guān)部門分析、研究,做出正確處理方案,由設(shè)計部門出具修改設(shè)計通知。對事故處理方案要求安全可靠,經(jīng)濟合理,施工期短,對未施工部分應(yīng)提出預(yù)防和改進措施。還應(yīng)考慮事故處理對已完工程質(zhì)量和后續(xù)工程的影響,比如在事故處理中采取補樁時,會不會損壞混凝土強度較低的鄰近樁等。事故應(yīng)及時處理,防止留下隱患,避免事故的再次發(fā)生。樁基事故處理方法較多,但要對方案進行技術(shù)、經(jīng)濟比較,選擇安全可靠、經(jīng)濟合理和施工方便的方案。要根據(jù)現(xiàn)場實際情況選用最佳的處理方案。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(fù)合地基法等。下面分別作簡要介紹:
3.1 補沉法
預(yù)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。
3.2 補樁法
該方法就是會同設(shè)計、監(jiān)理以及業(yè)主的意見,根據(jù)設(shè)計單位出具的補樁方案進行補打,但此種方法投資大、工期長,很難被各方共同認可。
3.3 補送結(jié)合法
當(dāng)打入樁采用分節(jié)連接,逐根沉入時,有的接樁可能發(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(fù)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(dāng)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。
3.4 糾偏法
樁身傾斜,未斷裂,樁長較短;或因基坑開挖造成樁身傾斜,未斷裂,可采用局部開挖后用千斤頂糾偏復(fù)位法處理。
3.5 擴大承臺法
1)樁位偏差大。原設(shè)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。
2)考慮樁土共同作用。當(dāng)單樁承載力達不到設(shè)計要求,需要擴大承臺,并考慮樁與天然地基共同分擔(dān)上部結(jié)構(gòu)荷載。
3)樁基質(zhì)量不均勻,防止獨立承臺出現(xiàn)不均勻沉降。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(shè)抗震地梁。
3.6 復(fù)合地基法
復(fù)合地基法是利用樁土共同作用的原理,對地基作適當(dāng)處理,提高地基承載力,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?lián)Q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,然后在人工地基和樁基上施工承臺。
2)樁間增設(shè)水泥土樁。當(dāng)樁承載力達不到設(shè)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(fù)合地基基礎(chǔ)。
3.7 修改樁型或沉樁參數(shù)法
1)改變樁型。如預(yù)制方樁改為預(yù)應(yīng)力管樁等。
2)改變樁入土深度。例如預(yù)制樁在貫入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,此時可縮短樁長,增加樁數(shù)量,取密實的粉砂層(膨脹土層)作為持力層。
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,可改變樁位重新沉樁。
4)變沉樁設(shè)備。當(dāng)樁沉入深度達不到設(shè)計要求時,可采用大噸位樁架,重錘低擊法沉樁。
3.8 其他方法
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。
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。也可采用輕質(zhì)高強度的隔墻或其他材料代替原設(shè)計的厚重結(jié)構(gòu),從而減輕上部建筑的自重。
3)結(jié)構(gòu)驗算。出現(xiàn)樁身混凝土強度不足、單樁承載力偏低等事故,也可通過結(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(shè)計單位協(xié)商,不作專門處理。但此方法必須征得設(shè)計部門的同意,萬不得已時用之,且應(yīng)慎之又慎。
4)綜合處理法。選用前述各種方法的幾種綜合應(yīng)用,往往可取得比較理想的效果。
5)采用外圍補樁,增加周邊嵌固,防止或減少樁位側(cè)移等。
建筑工程質(zhì)量始終是建筑業(yè)和全社會普遍關(guān)注的熱點問題,有些工程給國家和人民的生命財產(chǎn)造成了巨大的損失。我們只有引以為誡,防微杜漸,從點滴做起,嚴格把握從設(shè)計到施工質(zhì)量控制當(dāng)中的每一個環(huán)節(jié),消除質(zhì)量隱患,就能夠杜絕質(zhì)量事故,保證工程質(zhì)量。