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  • 桩基础施工中的问题汇总与解决思路

    2020-05-31

    摘要:桩基础是由若干个沉入土中的单桩通过顶部的承台或梁联系起来的一种基础。它的作用是将浅层土层难以承受的上部荷载传递到深处承载力较大的土层或岩层上,或将上部软弱持力层挤密以提高地基的密实度,进而使地基的承载力大幅度提高。桩基础做为一种深基础具有承载力高、沉降量小且均匀的特点。本文主要对桩基础类型、工程施工中常见问题与解决方法进行分析,以供大家交流学习。

    在当今建筑用地供应量日渐减少,而建筑用地需求量日渐增大的现实情况下,高层建筑越来越多,各种桩基础的应用越来越广泛。随着现代建筑技术的发展,桩的种类和桩基形式、施工工艺和设备以及桩基理论和设计方法,都有了很大的进步。桩基已成为当今高层建筑广泛采用的一种基础形式。由于建筑物的高度不断增加,上部结构的荷载越来越大,天然地基的承载力已不能满足设计要求,而桩基础的应用则显示出越来越明显的经济效果。


    一、桩基的类型

    1、根据持力情况分为端承桩和摩擦桩

    端承桩是穿过软土层而达到深层坚实土层,上部荷载主要有桩尖阻力来承受,施工时主要以贯入度为主,桩尖进入持力层的深度和标高可供参考。摩擦桩只打入软弱土层一定的深度将软弱土层挤密,以提高土壤的密实度和承载力,上部结构的荷载由桩尖阻力和桩身侧面与土之间的摩擦力共同承受,施工时以控制桩尖的标高为主,贯入度可做参考。

    2、根据施工方法分为预制桩和灌注桩

    预制桩按将桩沉入土中的方法不同分为打入桩,静力压桩,振动沉桩和水冲桩等。灌入桩是先在桩位处成孔,然后放入钢筋骨架再浇筑混凝土而成的桩,灌注桩按其成孔方法不同分为泥浆护壁成孔、干作业成孔、套管成孔及爆破成孔等几种灌注桩。



    二、桩基础施工中常见的问题与解决思路

    桩基类型的选用一般考虑地质情况工程造价及施工难度由设计而定,而桩基础的承载能力和桩基的施工质量有很大的关系,在桩基础施工过程中,无论选用哪种桩基都会普遍存在一些施工质量问题,如:桩位偏移、单桩承载力不足、颈缩、吊脚桩、塌孔等。现就上述问题及解决方法进行简要分析。

    1、偏移问题

    造成桩位偏移的原因有多种,其中桩位放线不准及打桩顺序不正确(预制桩施工时)是造成桩位偏移的原因之一。

    解决方法:

    ① 超平放线要严格按照施工图进行,根据建筑物的轴线控制桩定出桩基轴线位置(偏差不大于20mm)及每个桩的桩位,将桩的准确位置测设到地面上,对于预制桩要在打桩现场或附近设水准点(其位置应不受打桩影响),数量不少于2个,用于超平场地和检验桩的入土深度。

    ② 根据桩的密集程度(适用于预制桩)、基础的设计标高及桩的规格确定打桩顺序。打桩顺序一般分为自中间向两个方向对称进行、自中间向四周进行、由一侧向单一方向进行。确定打桩顺序即要考虑打桩架移动方便,又要考虑打桩过程中地基土的挤压情况。自中间向两个方向进行及自中间四周进行这两种打桩顺序适用于桩较密集时的打桩施工。打桩时地基土由中央向两侧或四周挤压,可防止桩位偏移,确保打桩工程质量。由一侧向单一方向进行的逐排打法,桩架单向移动,打桩效率高,但这种打法使地基土向一个方向挤压,地基土挤压不均匀,导致后打的桩打入深度逐渐减少,最终将引起建筑物的不均匀沉降及桩位偏移。这种打桩顺序适用于桩距大于4倍桩的直径时,即桩不太密集时的打桩施工。

    2、单桩承载力不足

    对于预制桩,单桩承载力不足造成的原因有桩端未进入设计规定的持力层、桩断裂、桩弯曲度过大等。

    解决方法:

    ① 打桩前应处理地上和地下障碍物,桩机进场及移动范围内的场地应平整坚实,使地面有一定的承载力,并保证桩的垂直度。施工现场周围应保持排水畅通,桩机就位时桩架应垂直平稳,导杆中心线与打桩方向一致。

    ② 打入后,桩的偏差要在允许范围以内(桩的垂直偏差不大于1%,水平位置偏差不大于100~150毫米),同时要满足贯入度和设计标高的要求。

    ③ 保证打桩的施工质量,使桩按设计要求进入持力层。

    ④ 打桩要重锤低击,在打桩过程中贯入度突然由小变大,则可能遇到软土层、土洞、或桩尖破坏或桩身断裂,此时应及时停止作业,会同有关单位处理。

    3、颈缩

    颈缩指在桩身某处桩径缩小,主要发生在套管成孔灌注桩和导管水下灌注混凝土桩。其原因是施工操作不好,抽管过快,以及土质原因造成的。

    解决方法:

    ① 对于套管成孔灌注桩,施工时要严格控制抽管速度,并使桩管内保持不少于2米高的混凝土,以保证足够的压力,使混凝土出管后扩散正常。

    ② 对于水下灌注混凝土,一般采用导管法。要先将导管吊入桩孔内,并保证导管垂直,各段间接口平整、严密,不漏水漏浆;导管底部离桩孔底0.5米左右,顶部高出水面3~4米;导管上部连接漏斗,下部设隔水栓(隔水栓可采用混凝土预制块、橡胶球或木块),用铁丝悬吊在导管下部管口内;灌注时,先在漏斗及导管内灌满混凝土,混凝土量保证下落后能将导管下端埋入混凝土0.5~0.6米,然后剪断铁丝,隔水栓下落,混凝土冲出导管下口,剪栓后混凝土要连续浇灌,当导管埋入混凝土2~2.5米后,即可提升导管,提升速度不宜过快,应保持导管下端埋入混凝土的深度不小于1米。

    4、吊脚桩

    吊脚桩是指桩底部混凝土隔空或进入泥沙而形成松软层。其形成的原因一是预制桩尖质量差,沉管时被破坏,泥沙水挤入桩管或桩尖破坏被挤入桩管内,拔管至一定的高度混凝土才落下而形成吊脚桩;二是由于混凝土塌落度小和易性差,混凝土浇灌过程中间隔时间过长,超过混凝土的初凝时间,先后浇灌的混凝土结合不好而形成吊脚桩。

    解决方法:

    ① 加强施工监测,严格检查桩尖的强度,沉管时用吊铊检查桩尖是否有缩入桩管内等现象,发现后应及时采取解决措施。

    ② 保证混凝土浇灌时的塌落度(一般控制在16~22厘米)及配合比,使混凝土具有良好的和易性;混凝土浇灌时,从混凝土拌制到浇灌间隔时间控制在初凝时间之内,最好要连续浇灌。

    5、塌孔

    在泥浆护壁成孔施工过程中,经常会出现塌孔现象,这主要是由于桩孔内水压不够或孔内的泥浆比重不合格造成的。

    解决方法:

    ① 在桩位处埋设护筒,护筒顶面要高出地面0.4~0.6米;埋设深度,在粘性土中不宜小于1米,在砂土中不宜小于1.5米,以固定桩孔的位置,保护孔口,防止塌孔,增高桩孔内水压。

    ② 在钻孔过程中,向桩孔内注入泥浆(或注入清水造成泥浆),将孔壁土层中的空隙渗填密实,避免孔壁渗水,保持护筒内水压稳定,并加大护筒内水压,防止塌孔。

    ③ 钻孔达到要求深度,进行清孔时,当孔壁土质较好、不易塌孔时,可用空气吸泥机清孔,同时注入清水,清孔后的泥浆比重控制在1.1左右;当孔壁土质较差时,可用泥浆循环清孔,清孔后的泥浆比重控制在1.15~1.25之间,施工及清孔过程中应经常测定泥浆比重。


    三、结论

    建筑工程桩基础施工是一项十分复杂的工程体系,是保证上部建筑安全的关键。因此,施工前必须建立科学的施工管理体系,制定科学的施工方案,设计、施工、监理各方的密切配合,建立完善的质量保证体系,依据现行的施工及验收规范,控制施工和验收,确保工程质量符合设计要求。



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