桩基问题范文

2024-05-09

桩基问题范文(精选12篇)

桩基问题 第1篇

1 工程概况

世纪雅居位于堆沟港镇产业大道与兴民路交叉口,小区总建筑面积达7万平方米,分为A、B、C、D4个区。其中,A区建筑桩基出现了严重的东倒西歪现象。据专家分析,导致A区建筑桩基东倒西歪的现象与静压打桩机、土的质量以及挖机大小密切相关。同时,隔壁道路正在施工的一所小学使用锤击桩机施工则未发现该现象。

2 建筑桩基检测质量控制方法

2.1 常用建筑桩基检测方法

2.1.1 钻芯检测法

钻芯法属于局部破损检测法,是应用岩芯钻探技术,按规定的抽检比例,沿桩身长度方向钻取混凝土和桩端岩土芯样,然后观察和测试所取芯样,最终评价成桩质量的一种检验方法。

2.1.2 超声波检测法

超声波检测顾名思义是通过声度、波幅、频率、声时等声学参数来反映混凝土的质量,而这些参数则是超声波在混凝土中传播过程中测定的。该方法检测全面细致,范围广,信息量丰富,操作方便,并且所得数据易于处理、分析和判断。

2.1.3 靜载试验法

众所周知,对于建筑桩基工程而言,确定单桩竖向承载力意义重大。而对于单桩竖向承载力的检测方法中,静载试验法是最原始并且最可靠的。此外,桩基检测方法还有应力波反射法、声波投射法等低应变检测法,以及CASE法、CAPWAP法等高应变检侧法。

2.2 建筑桩基检测质量控制

1)注重成孔检测。建筑桩基检测主要包括成孔后检测和成桩后检侧两大部分,在我国成桩检测技术要优于成孔检测技术。因此,我国成孔检测更为重要。2)严格按照《建筑地基基础设计规范》(GB5007-2002)和《建筑桩基技术规范》(J GJ 94-2008)进行桩基设计,确定合理的桩基承载力和桩基设计等级,避免桩基不均匀沉降。3)根据具体土质确定桩身强度。我国地域辽阔,各地的土质各不相同,因此,对于桩身强度的确定必须因地制宜,根据具体情况进行确定。

建筑桩基检测的质量控制是一项全面、系统、综合的体系,要根据具体情况,应用不同检测方法,实行不同的质量控制。

3 建筑桩基质量控制

3.1 一般原则

1)建筑桩基处理前,应具备的条件:a.性质和范围;b.目的及预处理方案;c.统一意见及最终处理方案;d.签字认可。2)建筑桩基处理,应满足的基本条件:a.安全经济的处理方案;b.对于未处理部分,制定预防和改进措施;c.及时处理,备案留档。3)全面综合考虑桩基处理后对已完工程抑或后续工程的影响。4)从技术、经济等多方面比较桩基事故处理方法较多,选取安全、经济、施工便捷的最佳处理方案。

3.2 建筑桩基事故常用处理方法

1)接桩法。适用于成桩的桩顶标高不足。2)补桩法。适用于施工前对桩基承台进行补桩。3)钻孔补强法。适用于桩基基身混凝土蜂窝严重,或出现离析、松散等现象,以及强度不够、过厚桩底沉渣等事故。4)扩大承台粱法。适用于桩位偏差过大或考虑桩上共同作用的成桩。5)改变施工方法。适用于施工顺序错误或方式工艺不当。6)修改设计。适用于设计错误。

4 建筑桩基质量控制应注意的几个问题

万丈高楼平地而起,桩基工程是整个结构至关重要的部分,影响整幢建筑的成功与否,在建筑桩基质量控制时,应当注意以下几个方面的问题:1)施工顺序。土体侧移对桩基的影响很大,因此,对于基坑的土体开挖顺序以及分层开挖深度顺序应当合理安排。2)桩型的选择和施工工艺的确定。地基形式不同,土质不一样,对桩型的要求以及施工工艺也就不同,如软土地基使用挤土桩就不能达到理想减少挤土效应带来的不利影响。3)桩位偏差。《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)第5.1.3条对于桩位偏差有明确的规定,并且是强制性条文,必须严格控制。4)桩基设计等级。《建筑桩基检测技术规范》(JGJ 106-2003)第3.3.1条以及《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008)第3.1.2条对于桩基的设计等级都有明确的规定和要求。5)桩基承载力。施工前,采用静载试验确定单桩竖向抗压承载力特征值。6)桩身垂直度。桩身垂直度一直都是桩基质量控制中的一个薄弱环节,对于桩身垂直度的控制一直都执行不到位,而且没有明确数值和检测要求。7)落实破桩方案。制定破桩方案,贯彻落实破桩。

5 世纪雅居A区建筑桩基事故处理方案及心得体会

5.1 世纪雅居A区建筑桩基事故处理方案

针对世纪雅居A区建筑桩基严重东倒西歪现象做低应变,结果发现在2~3米处基本都出现了不同程度的裂缝现象,属于典型的建筑桩基质量问题。从经济、技术、工期等各方面综合考虑,最开始打算采用整版基础,但经专家讨论研究如果使用整版基础会产生地基的不均匀沉降,从而导致不同程度的质量问题。因此,经过多方案必选,最终采取以下安全可靠经济合理的解决方案:人工挖1米直径深度到裂缝处,采取灌注桩补救措施。

5.2 世纪雅居A区建筑桩基事故心得体会

桩基工程是整个建筑工程重要的项目之一,也是主要的隐蔽工程之一。因此,对于桩基工程质量控制采取信息化控制是非常有必要的,通过世纪雅居A区建筑桩基工程事故,得到以下几方面的心得体会:

1)试桩是桩基工程首要也是不可或缺的一步。2)按规范和相关规程施工的同时,要注重自身主观能动性的发挥。3)现场记录必不可少,勘察、设计、监理及施工每个环节都不容忽视,必须有机结合,密切交流。4)重视施工单位的资质、施工人员的结构、施工设备的齐全性以及施工技术的先进性等。5)应用统计规律、模糊数学等方式进一步完善我国桩基工程竣工验收综合评价标准,对质量评价指标进行定量化,并可为其他类似项目提供参考和借鉴。

6 结语

随着建筑桩基的不断推广和广泛使用,由此而产生的桩基质量事故也是屡见不鲜。建筑桩基质量控制问题,涉及到建设、设计、施工等各单位之间的联系和配合。因此,要严格按照建筑桩基设计相关规范进行设计,贯彻落实桩基施工方案,加大桩基施工监督管理力度,完善桩基验收标准,强化桩基质量控制。

摘要:本文以世纪雅居小区中A区的桩基事故为背景, 引出了常用的建筑桩基检测方法和建筑桩基质量控制, 并介绍了建筑桩基质量控制的一般原则和常用的建筑桩基事故处理方法, 进一步说明了建筑桩基质量控制时应当注意的几个问题, 并提出了世纪雅居A区建筑桩基事故处理方案以及关于桩基工程的几点心得体会, 可以为类似工程提供参考, 具有实际意义和社会价值。

桩基问题 第2篇

一、桩基在钻孔过程中容易出现的问题及处理措施

1、坍孔

坍孔的特征是孔内水位突然下降又回升,孔口冒出细密的水泡,出渣量明显增加而不见进尺,钻机负荷显著增加等。

坍孔原因:大多数是由于泥浆性能不符合要求、孔内水头未能保证、机具碰撞孔壁等原因造成的。

处理措施:发生坍孔后,应查明坍孔的位置再进行处理。坍孔位置较深且不是很严重时,采用粘土回填至坍孔位置以上2m~3m,并采取加大泥浆比重、改善泥浆性能、加高水头等措施,继续慢慢钻进;坍孔严重时,应立即将钻孔全部用砂类土或砾石土回填,如果无砂类土和砾石土,可采用粘质土掺入5%~8%的水泥进行回填,待孔内回填土稳定后重新开钻;坍孔位置不深时,可采用加深护筒的方法,将护筒内的填土夯实,重新开钻。

2、斜孔

斜孔一般多发生在采用冲击钻成孔上。

斜孔原因:通常是由于地质松软不均、岩面倾斜、钻架移位、钻架不平或钻头遇到探头石等原因造成的。

处理措施: 钻孔时,要经常检查钻盘是否水平或钢丝绳是否垂直,孔口位置的钻杆或钢丝绳的平面位置是否正确,一旦发现偏差应及时调整。当出现斜孔时,一般可在偏斜处吊住钻头反复扫孔,使钻孔正直。偏斜严重时,应回填粘质土(采用回旋钻成孔)或片石(采用冲击钻成孔)到偏斜处顶面,待沉积密实、稳定后重新开钻。

3、扩孔

扩孔原因:扩孔大多数是由于孔壁坍塌或钻杆摆动过大造成的。

处理措施:一般是采用失水率小的优质泥浆护壁,改善钻机的机械性能(减小钻摆动)来控制扩孔率。

4、缩孔

缩孔原因:通常是由于地层中含有膨胀土、软塑土、泥质页岩等不良地质造成的,钻头磨损过大亦能使孔径稍小。

处理措施:缩孔发生后,应立即查明原因,如因钻头磨损过大造成的缩孔现象,应对钻头及时补焊,加大钻头。如因以上不良地质条件造成的,当缩孔不严重时,可采用钻头上下反复扫孔来扩大孔径;当缩孔严重时,采取钢护筒防护,一般情况下钢护筒的长度要根据不良地质的厚度情况来确定,最好是不良地质部分全部下钢护筒。

5、孔内漏浆

孔内漏浆原因:一般是钻孔钻至透水层时由于泥浆的性能较差、或护筒周围透水、或钻孔遇到小溶洞时发生的。

处理措施:当遇护筒内水头不能保持时,一般采取护筒周围回填土夯实、增加护筒埋置深度、适当减小护筒内水头高度、增加泥浆相对密度和粘度、倒入粘土使钻头慢速转动等措施。当用冲击钻冲孔时,可往孔内回填片石、卵石及适当投入一定数量的水泥,反复冲击,增加护壁。

6、卡钻

卡钻原因:常发生冲击钻冲孔时,因先形成了梅花孔、十字孔、冲锤磨损未及时补焊、钻孔直径变小而新钻又过大、冲锤倾倒、遇到探头石或孔内掉入物件卡住等原因造成的。

处理措施:卡钻锤后不宜强提,可用小锤冲击或用边冲边吸的办法将卡锤周围的钻渣松动后再提出。

7、掉钻

掉钻原因:一般是由于钻杆磨损过甚、钻锤的钢丝绳磨损过甚或钢丝绳的卡口螺丝松动造成的。

处理措施:掉钻是在桩基钻孔过程中经常发生的故障之一,每台钻机都应配备足够的打捞工具。掉钻后应马上用打捞叉、打捞钩、绳套等工具打捞。如果由于打捞时间过长造成钻头被埋,应先清理泥沙,然后再使用打捞工具进行打捞。特别强调指出:初次掉钻头时,钻头在孔内一般是正立的,如果一次打捞不成功造成第二次或者多次掉钻,那么钻头掉在孔内就不一定是正立的,给打捞造成更大的困难。

二、桩基在清孔过程中容易出现的问题及处理措施

1、清孔造成塌孔

塌孔原因:由于换浆过快、较快地降低泥浆相对密度造成的。

处理措施:清孔造成塌孔时,要根据塌孔的严重程度采取不同的处理方法进行处理。塌孔不严重时,可采用加大泥浆相对密度等改善泥浆性能的措施后继续清孔。塌孔严重时,该孔需要回填重新钻孔;

2、泥浆含砂率过大及沉渣过大

形成原因:泥浆含砂率过大及沉渣过大都是由于清孔时加水过快、过多、换浆时不及时捞渣或捞渣不干净、没有使用二级以上沉渣池等原因造成的。

处理措施:泥浆含砂率及沉渣过大时都应加大泥浆相对密度继续清孔,边清边捞渣,等泥浆的含砂率符合要求后再把泥浆的相对密度降低至符合要求。

3、声测管堵塞

形成原因:在安放桩基钢筋笼时,每节声测管连接完成后没有往管内灌水,以检测声测管是否漏水。

预防措施:声测管在每一节焊接完后,孔内要灌水,水要经过净化处理后才能灌深测管,达到预防探测管底部堵塞目的。声测管施工时接头焊接要牢固,不得漏浆,顶、底口封闭严实,声测管与钢筋笼用粗铁丝软连接。

三、桩基在灌注混凝土过程中容易出现的问题及处理措施

1、导管进水

形成原因:导管进水是由于多提升导管且管口超出已灌混凝土表面时发生的。处理措施:首批混凝土下落后导管进水,应将已灌注的混凝土用吸泥机(可用导管作吸泥管)全部吸出,再针对导管进水的原因改正操作工艺或增加首批混凝土储量重新灌注;在混凝土灌注的中期,遇到导管进水时,可依次将导管拔出,用吸泥机或潜水泥浆泵将原灌注混凝土表面的沉淀物全部吸出,将装有底塞的导管重压插入原混凝土表面2m以下,然后在无水导管中继续灌注,将导管适当提升,继续灌注的混凝土可冲开导管底塞流出。

2、导管堵管

形成原因:初灌导管堵管大多数是由于隔水硬球栓或硬柱塞被卡住而造成的。中期导管堵塞大多数是由于灌注时间过长,表面混凝土已初凝或者是由于混凝土的砂石级配差造成混凝土离析或者是由于混凝土中有大块物体或者是由于混凝土在导管内停留时间过长而发生堵塞的。

处理措施:发生初灌堵管时,可用长杆往管内冲捣,或用振动器振动、硬物敲打导管外侧,或提升导管迅速下落振冲,或用钻杆加配重冲击导管内混凝土。如果这些方法都无效,应将导管拔出,取出导管内物质,重新下导管灌注混凝土;发生中期导管堵塞时,处理的方法是将导管连同堵塞物一起拔出,疏通导管。若原灌注的混凝土表层尚未初凝,可用新导管插入原灌混凝土的表面2m以下深度,用潜水泥浆泵下入导管底将管内的泥浆抽干净,再用圆杆接长的小掏渣桶将管内表面混有泥浆的混凝土掏干净后继续灌注混凝土。

3、灌注坍孔

形成原因:大的坍孔特征与钻孔期间比较相似,可用测探仪或测锤探测,如探头达不到混凝土面高程时即可证实发生坍孔。发生灌注坍孔有以下几种原因:护筒脚漏水;潮汐区未保持所需的水头;地下水压超过孔内水压;孔内泥浆相对密度、粘度过低;孔口周围堆放重物或机械振动。

处理措施:发生灌注坍塌时,如坍塌数量不大,可采用吸泥机吸出混凝土表面坍塌的泥土,如不继续坍孔,可恢复正常灌注。如坍孔仍在继续且有扩大之势,应将导管及钢筋骨架一起拔出,用粘土或掺入5%~8%的水泥将孔填满,待孔位周围地层稳定后再重新钻孔施工。

4、钢筋笼上升

形成原因:灌注混凝土时钢筋笼上升的主要原因是由于混凝土冲出导管底口后向上的顶托力把钢筋笼上浮。

处理措施:为防止混凝土灌注过程中钢筋笼上浮,灌注混凝土前,应将钢筋笼的顶端焊接在护筒或其他牢固的物体上。在灌注混凝土过程中,当灌注混凝土顶面距钢筋笼底部约1m时,应降低混凝土的灌注速度;当混凝土面上升到钢筋笼底4m以上时,提升导管使导管底口高出钢筋笼底2m以上后即可恢复正常速度灌注混凝土。

5、埋管

形成原因:埋管一般是由于导管埋置深度过大所造成的。

预防措施:为了避免造成埋管事故,在混凝土灌注过程中应严格控制埋管深度在2m~6m之间;若已造成埋管事故,即要对该桩基进行处理。

6、断桩

断桩是由于桩基混凝土的某一部分和全部端面段泥浆浸入,破坏了桩的整体性受力形态, 形成废桩。

(1)常见的断桩形式一般有以下四种:

①、混凝上桩体与基岩之间不凝固。由于导管下孔距孔底过远或混凝上被冲洗液稀释,使水灰比增大,造成混凝土不凝固而出现断桩现象。

②、桩身中段出现混凝土不凝体。受地下水活动的影响或管密封不良,冲洗液浸入使局部混凝土水灰比增大,也能产生断桩现象。

③、桩身中岩渣沉积成层,将混凝土桩上下分开。在浇注混凝上时,导管提升过多,露出了混凝土面, 或因停电、待料等原因造成夹渣, 这些问题也是产生断桩现象的重要原因。

④、桩身出现空洞体。原因是未采用“回顶”法灌注, 而是从孔口直接倾倒的办法灌注混凝土,产生离析,造成凝固后不密实,个别区段产生疏松、空洞现象。

(2)影响断桩的因素

①、水泥初凝时间过短;

②、骨料粒径偏太,砂粒中有大卵石;

③、水泥混凝土的和易性差,流动性差;

④、清孔工作不彻底;

⑤、导管埋得过深或过浅;

⑥、导管进水、导管堵管;

⑦、由于机械故障、施工机具配置、劳动力组织不合理,致使灌注时间过长;

(3)产生断桩的原因

①、在灌注混凝土过程中

由于测定已灌混凝土表面标高错误,导致导管埋深过小,出现拔脱提漏现象,形成夹层断桩。特别是钻孔灌注桩后期,超压力不大或探测仪器不精确时,易将泥浆中混合的坍土层误认为是混凝土表面。因此,必须严格按照规程规定的测深锤测量孔内混凝土表面高度,并认真核对,保证提升导管不出现失误。

②、在灌注过程脱管

导管的埋置深度是一个重要的施工指标。由于导管埋深过大,以及灌注时间过长,导致已灌混凝土流动性降低,从而增大混凝土与导管壁的摩擦力,加上导管采用已很落后且提升阻力很大的法兰盘连接的导管, 在提升时, 因为连接螺栓拉断或导管破裂而产生断桩。

③、在灌注过程卡管

由于人工配料的随意性较大,如果责任心差, 造成混凝土配合比在执行过程中的误差大, 使坍落度波动大, 拌出的混合料时稀时干。坍落度过大时会产生离析现象, 使粗骨料相互挤压阻塞导管;由于坍落度过小或灌注时间过长,使混凝土的初凝时间缩短,加大混凝土下落阻力而阻塞导管, 都会导致卡管事故,造成断桩。

④、在灌注过程坍塌

由于工程地质情况较差,施工单位组织施工时重视不够,有甚者分包或转包,施工者没有经验,在灌注过程中,井壁坍塌严重或出现流砂、软塑状质等, 造成类泥砂性断桩。

⑤、特殊原因

由于导管漏水、机械故障和停电造成施工不能连续进行,井中水位突然下降等因素,都可能造成断桩。

(4)断桩的预防措施

①、要选用初凝时间不早于2.5h 的水泥,对于桩较长,桩径大,灌注时间较长者,可在首批混凝土中掺入缓凝剂;

②、严格把好材料关,严格控制粗骨料最大粒径不大于导管内径的1/6 — 1/8 和钢筋最小净距的1/4,细骨料的级配选择良好的中砂,同时注意剔除细骨料中的大卵石;

③、最大限度地降低实际生产与试验之间的偏差,施工过程中要及时做好材料含水量的检测,应该做到每车集料都要过秤,采取重量比控制,保证用水量和含砂率不至产生较大偏差,保证混凝土的和易性和流动性,其坍落度控制在18cm-20cm 之间;

④、要严格按规范要求进行清孔。由于孔内沉淀层厚度对于摩擦桩不大于0.5 倍的桩径,对于柱桩不大于设计规定;泥浆的比重在1.05-1.20 之间,含砂率小于4%,粘度17s —20s。灌注前,必须对孔底沉淀层厚度再进行一次测定,如厚度超过规定,需再次清孔,可用灌注导管做吸泥管用空气吸泥机清孔,或对孔底高压射水或射风3min-5min,使沉渣悬浮,然后立即灌注混凝土;

⑤、灌注即将结束时,如出现混凝土顶升困难时, 除按规范保证漏斗底口高出井孔水面4m=6m 外, 应在孔内加水稀释泥浆,并掏出部分沉淀土。在拔出最后一段导管时,拔管速度应较慢些,以防泥浆挤入桩内。

(5)断桩的处理措施

①、灌注初期的断桩

在开盘后,仅仅灌注了数米就因故中止,而且确实不能在短时间内恢复灌注,则应立即拔出导管,用气举法吸渣将孔内尚未凝结的混凝土清除干净,不宜采用二次剪球的方法,因为这样处理易造成夹泥的缺陷。如断桩时,孔内混凝土已有相当数量,气举法难以吸除而混凝土面离护筒底还有一定距离。这种情况下可考虑割除部分钢筋笼,趁混凝土强度低时用冲击钻将混凝土连同钢筋全部冲碎清除。钢筋碎断后可用电磁铁吸除。

②、内套钢护筒,清水接桩

在灌注中止时, 混凝土面离孔口不足20米, 可采用一个比钢筋笼直径稍小的牙轮钻,从混凝土面钻入1 米以清除表层混凝土,然后制作一条比现有护筒稍小而比钢筋笼直径稍大,尽量接近设计桩径的钢护筒,从外护筒与钢筋笼之间放入孔内, 可直至混凝土面。

③、旋喷帷幕法

要在桩身周围连续钻孔后旋喷灌浆,浆与砂土固结后形成一帷幕,然后用小钻头扫除桩经内1 米后混凝土表层,将泥浆置换为清水,由潜水员下去将余渣清除干净,最后在清水中第二次灌注水下混凝土。如果钻孔间距20~60 米不等, 依具体地质情况而定。为稳妥期间,要防止液窜入孔内,还应向孔内回填土才能保证质量。

④、冻结法

浅析桩基施工中常见质量问题的处理 第3篇

(1)工程地质勘察报告不够详尽准确。

(2)设计的合理取值。

(3)施工中的各种原因。

在桩基施工中对质量问题及隐患的分析与处理,将影响建筑物的结构安全。本文重点介绍打(压)桩施工中常见质量问题的类别、原因分析、常用处理方法。

1.常见质量问题类别及原因分析

打(压)桩工程常见质量问题有:单桩承载力低于设计值,桩倾斜过大、断桩、桩接头断离、桩位偏差过大等五大类。造成以上问题的原因:

1.1单桩承载力低于设计要求的常见原因

(1)桩沉人深度不足。

(2)桩端未进入设计规定的持力层,但桩深已达设计值。

(3)最终贯人度过大。

(4)其他,诸如桩倾斜过大、断裂等原因导致单桩承载力下降。

(5)勘察报告所提供的地层剖面、地基承载力等有关数据与实际情况不符。

1.2桩倾斜过大的常见原因

(1)预制桩质量差,其中桩顶面倾斜和桩尖位置不正或变形,最易造成桩倾斜。

(2)桩机安装不正,桩架与地面不垂直。

(3)桩锤、桩帽、桩身的中心线不重合,产生锤击偏心。

(4)桩端遇石子或坚硬的障碍物。

(5)桩距过小,打桩顺序不当而产生强烈的挤土效应。

(6)基坑土方开挖不当。

1.3出现断桩的常见原因

除了桩倾斜过大可能产生桩断裂外,其他原因还有三种:

(1)桩堆放、起吊、运输的支点或吊点位置不当。

(2)沉桩过程中,桩身弯曲过大而断裂。如桩制作质量造成的弯曲,或桩细长又遇到较硬土层时,锤击产生的弯曲等。

(3)锤击次数过多。如有的设计要求的桩锤击过重,设计贯入度过小,以致于施工时,锤击过度而导致桩断裂。

1.4桩接头断离的常见原因

设计桩较长时,因施工工艺的需要,桩分段预制,分段沉人,各段之间常用钢制焊接连接件做桩接头。这种桩接头的断离现象也较常见。其原因上、下节桩中心线不重合;桩接头施工质量差,如焊缝尺寸不足等原因。

1.5桩位偏差过大的常见原因,测量放线差错;沉桩工艺不良,如桩身倾斜造成竣工桩位出现较大的偏差。

2.常用处理方法

桩过程中,发现质量问题,施工单位切忌自行处理,必须报监理、业主,然后会同设计、勘察等相关部门分析、研究,作出正确处理方案。由设计部门出具修改设计通知。一般处理方法有:补沉法、补桩法、送补结合法、纠偏法、扩大承台法、复合地基法等,下面分别简要介绍:

2.1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。

2.2补桩法

可采用下述两种的任一种:

(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。

2.3补送结合法

当打入桩采用分节连接,逐根沉人时,差的接桩可能发生连接节点脱开的情况,此时可采用送补结合法。首先是对有疑点的桩复打,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;其次,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。

2.4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。

2.5扩大承台法

由于以下三种原因,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。

(1)桩位偏差大。原设计的承台平面尺寸满足不了规范规定的构造要求,可用扩大承台法处理。

(2)考虑桩土共同作用。当单桩承载力达不到设计要求,需要扩大承台并考虑桩与天然地基共同分担上部结构荷载。

(3)桩基质量不均匀,防止独立承台出现不均匀沉降,或为提高抗震能力,可采用把独立的桩基承台连成整块,提高基础整体性,或设抗震地梁。

2.6复合地基法

此法是利用桩土共同作用的原理,对地基作适当处理,提高地基承载力,更有效的分担桩基的荷载。常用方法有以下几种。

(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。

2.7修改桩型或沉桩参数

(1)改变桩型。如预制方桩改为预应力管桩等。

(2)改变桩人土深度。例如预制桩过程中遇到较厚的密实粉砂或粉土层,出现桩下沉困难,甚至发生断桩事故,此时可采用缩短桩长,增加桩数量,取密实的粉砂层作为持力层。

(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。

2.8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。但出现桩身混凝土强度不足、单桩承载力偏低等事故,可通过结构验算等方法寻找处理方案。如验算结果仍符合规范的要求时,可与设计单位协商,不作专门处理。但此方法属挖设计潜力,必须征得设计部门的同意,万不得巳时用之,且应慎之又慎。

(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。

浅析桩基检测中若干问题 第4篇

1 桩基检测过程中的常见问题

从目前来看, 国内各类工程项目建设过程中的桩基检测总体情势良好, 但因各地区、各检测单位的具体状况不同, 而导致如下问题的产生。

(1) 检测硬件设备存在较大的差异。对于少数单位而言, 其办公场所非常的破旧, 甚至没有专门的档案放置地点。对于技术设备而言, 部分单位的静载试验设备能力可达3000t, 高、低应变, 采用的都是进口设备。而对于一些相对较差的单位来讲, 甚至计量器都无法定期标定。

(2) 内部管理有待进一步完善。对于部分单位来讲, 因法律意识、责任意识匮乏, 而导致单位内部未能建立起制约作用的监督机制。即便制定了相关的制度, 制约也难见成效。就岗位管理而言, 持证人员存在着变动大、人员不到位或者无证人员进行检测操作。从档案管理层面来看, 部分单位连基本的档案存放地点、存放设施也没有, 各种资料随处乱放或者混装, 未能严格按照“一工程对应一档案”的要求将其装订成册。

(3) 检测结果不精确。 (1) 应当反映的资料全面, 而且存在着数据不准, 以及结论模糊等问题; (2) 静载试验与规范之间不相符, 原始记录非常的潦草, 而且存在着涂改较为严重等问题, 加之观测时间有限、基准梁安装不标准以及Q-S曲线图手工绘制 (存在的误差非常的大) 等, 导致检测结果不准确。

2 桩基检测质量控制策略

2.1 严格检测成孔质量

灌注桩施工过程中, 成孔质量直接关系着成桩质量。比如, 若孔径偏小, 则成桩侧摩阻力以及桩尖端承载力就会减少, 而且还会影响整桩承载能力;如果桩孔上部扩径, 将会造成成桩上部侧阻力明显增大, 下部的侧阻力难以完全发挥其作用。在此过程中, 单桩混凝土的浇注量会随之增加, 而且成本会增大。实践中可以看到, 桩孔出现偏斜, 会改变桩竖向承载受力性质, 基桩承载力也难以发挥作用, 对钢筋笼的吊放会产生不利影响, 而且还可能会产生塌孔或者钢筋保护层厚度不足等一系列问题, 因此浇注混凝土之前, 需进行成孔质量检测。以下将以垂直度检测为例, 就如何加强检测质量管控, 谈几点建议。当孔径器于孔顶位置对中下落以后, 在护筒顶对吊绳相对与放样中心点的偏移进行观测, 对成孔倾斜度进行计算, 如图1所示。

桩孔的垂直度可采用以下公式进行计算:

式中:K、E和H分别代表桩孔的垂直度、桩孔偏心以及孔径器下落深度。由上式和几何关系式, 可得:

式中的e0、h0分别代表护筒放样中心点与吊绳偏差值、吊点到护筒顶的高度, 其他的符号与上述一致。利用上述公式能够非常方便地测得桩孔的垂直度, 为确保检测精确度, 可根据情况对H/2以及H/4等处检测, 然后对孔深垂直度进行检测。与钢筋笼式相似的另一方法就是利用圆球式检孔器进行检测, 孔径检测过程中, 如果圆球能够顺利地放入到孔底位置, 则说明孔径是正常的。

2.2 检测质量控制

从当前我省常用的检测方法来看, 承载力检测主要有静荷载检测和自平衡方法、完整性检测主要有动测法, 钻孔取芯法以及声测法。

2.2.1 静荷载检测

对于单桩竖向上的抗压静载而言, 检测过程中采用的是竖向抗压桩条件下的试验方法, 同时这也是目前较为直观和可靠的竖向抗压承载力检测方法。

(1) 加载与设备。基桩静荷载试验过程中, 荷载施加方式有两种, 即堆载、利用锚桩进行反压, 其中后者桩承载力相对较小。从建筑工程应用实践来看, 利用堆载方式进行静荷载试验, 比较符合实际加荷。对于检测设备而言, 静荷载试验过程中, 所用到的设备主要有提供反力的堆载或者锚桩;用千斤顶给桩顶压力, 其数目和吨位根据试验需求而定。

(2) 检测方法。静荷载试验过程中, 对桩竖向的承载力进行检测时, 可根据以下步骤进行操作。 (1) 对试桩桩顶进行处理。在试桩时, 应当在桩身的强度达到一定的设计要求, 并且在施工以后超过休止期方可进行。预制桩经施工以后, 桩顶没有破损, 则可对其不进行处理;同时, 还加强灌注桩, 在桩顶布设2~3层钢筋网, 然后用高标号的砂浆抹平桩顶。在此过程中, 为了能够有效安置沉降观测点, 建议试桩顶部位置, 应当露出试坑地面至少0.6m。 (2) 反力系统安设。在利用堆载作反力时, 为确保安全, 钢梁、荷重块安置场, 一定要保持对称, 而且还要在梁两端, 安设支墩。若采用的是锚桩反力系统, 则锚桩应当严格按照标准图制作。 (3) 沉降观测设备安装。沉降观测计支架, 应当在试验全过程中一直保持静止状态。为了能够有效避免荷载产生的影响, 支点与试桩之间的距离, 至少要2m。同时其支点与锚桩之间的距离, 至少要为桩径4倍。基于对桩偏心受荷因素的考虑, 应当对称对桩顶下沉量进行对称测量, 对称布置至少两个沉降观测计。 (4) 千斤顶安放。对于油压千斤顶而言, 其数量和最大吨位, 均由预估试桩极限荷载决定, 若压力表不准, 则在千斤顶上应当另外增设一个测力计。每一级荷载, 均按照第5min、15min、30min以及45min和60min对桩顶沉降量进行测读, 以后每隔大约30min的时间测读一次。每一个小时的桩顶沉降量, 应当控制在0.1mm范围之内。从每一级荷载施加以后, 每30min的时间开始, 由至少每次30min的沉降观测值进行计算。当桩顶的沉降速率, 基本上趋于相对稳定状态以后, 再施加下级荷载。在卸载过程中, 每一级荷载的维持时间控制在1h左右, 按照按每5min、15min、30min以及60min的时间间隔, 对桩顶沉降量进行测读。

2.2.2 完整性检测

桩基完整性检测过程中, 可采取的方法有很多种, 以下以钻孔取芯法为例, 就如何进行检测, 具体分析如下:

(1) 检测所需设备以及检测方法。 (1) 检测设备。该种检测方法应用过程中, 所需检测设备根据具体工程项目、具体工况而定。比如, 对桩完整性进行检测, 则仅需钻机即可;若对灌注桩混凝土强度进行检测, 还需要锯切机、磨平机以及专用补平器和强度试压机。 (2) 检测方法。桩基检测过程中, 采用钻孔取芯法进行检测时, 根据以下步骤进行操作。首先按规范确定钻孔位置和数量。确定钻孔位置以后, 还要安装钻机, 以免产生位置上的偏差。施钻之前, 应当先通电, 对主轴旋转情况进行检查, 若顺时针旋转, 才能安装外头。同时, 还要对钻机主轴旋转轴线进行适当调整, 使其能够正常行走。开钻之前, 应当先接电源、水源, 并且将变速钮拨至预定转速, 然后正向转动手柄, 此时合金外头接触混凝土结构的表面, 当钻头刃部稳定入槽后, 才可加压钻进。

(2) 钻孔取芯技术方法的特点。特点一:取芯比较快, 而且还可以与试验操作同步进行。特点二:约束比较少。能够对任何一处混凝土进行随意取样。特点三:用途比较广泛。对于芯样而言, 既可检测混凝土强度、耐久性以及容重和吸水率等性质, 又可以对混凝土蜂窝程度、离析以及连接点的粘结情况和厚度进行检测。通过对芯样分析, 可判断桩基长度、局部缺陷以及混凝土的强度和沉渣的厚度。此外, 该种检测技术手段, 还具有高精度特点。实践中可以看到, 因混凝土芯样是在原状混凝土上抽取的, 并且在试验机上测试, 无需查表、换算, 所测强度即代表取芯位置的真实强度。

3 结语

总而言之, 建筑工程项目施工建设过程中, 如果想要顺利施工作业, 必然对桩基进行严格的检测。桩基检测时, 若想提高其准确度, 需利用先进的管理技术手段, 科学的检测工艺, 只有这样才能有效降低工程建设隐患。

参考文献

[1]刘静.试析桩基检测工作中的现状及改善措施[J].科技展望, 2015 (06) .

[2]李天宝.桩基工程常见的质量问题及检测方法[J].江西建材, 2012 (02) .

[3]胡能坚.浅淡桩基检测与新技术的开发应用[J].科技创新与应用, 2013 (26) .

[4]霍晓雄.影响桩基检测质量的因素研究[J].现代经济信息, 2013 (08) .

[5]陈启魁, 吉林涛.浅谈几种桩基检测技术在建筑工程中的应用[J]河南科技, 2013 (13) .

[6]高嵩.声波反射及透射技术在基桩完整性检测中的应用[D].长春:吉林大学, 2010.

建筑工程桩基施工技术问题思考论文 第5篇

由于桩基的施工技术是建筑工程的基础和前提保证,它影响着建筑工程的质量及安全性,所以一旦发现桩基出现质量问题时,一定要及时处理。在处理时要结合实际情况制定相应的处理方案,并且要满足经济合理性和安全可靠性。对于那些还未施工的部分要充分借鉴已经出现的问题,这样才能更好的避免类似问题再次发生和工程施工成本的增加。

2.2建筑工程桩基施工技术的原则

桩基问题 第6篇

1.常见质量问题类别及原因分析

打(压)桩工程常见质量问题有:单桩承载力低于设计值,桩倾斜过大、断桩、桩接头断离、桩位偏差过大等五大类。造成以上问题的原因:

1.1单桩承载力低于设计要求的常见原因有

(1)打桩时最终贯入度过大,不按设计贯入度要求施工。

(2)桩端未进入设计规定的持力层,但桩深已达设计值。

(3)其他,诸如桩倾斜过大、断裂等原因导致单桩承载力下降。

(4)勘察报告所提供的地层剖面、地基承载力等有关数据与实际情况不符。

(5)桩锤选太小或太大,使桩沉不到或沉过设计要求的控制标高。

(6)桩顶打碎或桩身打断,至使桩不能继续打入。

1.2桩倾斜过大的常见原因

(1)桩制作时,桩身弯曲超过规定,桩尖偏离的纵轴线较大。

(2)桩机安装不正,桩架与地面不垂直;

(3)桩锤、桩帽、桩身的中心线不重合,产生锤击偏心;

(4)桩端遇石子或坚硬的障碍物;

(5)稳桩时不垂直,打入地下一定深度后,再用走桩架的方法校正,使桩身产生弯曲。

(6)采用植桩法时,钻孔垂直偏差过大。

(7)桩距过小,打桩顺序不当而产生强烈的挤土效应;

(8)桩顶与桩帽的接触面不平,替打木表面倾斜,桩沉入土中时桩身不垂直。

(9)基坑土方开挖不当。

1.3出现断桩的常见原因

除了桩倾斜过大可能产生桩断裂外,其他原因还有三种:

(1)桩堆放、起吊、运输的支点或吊点位置不当。

(2)沉桩过程中,桩身弯曲过大而断裂。如桩制作质量造成的弯曲,或桩细长又遇到较硬土层时,锤击产生的弯曲等。

(3)锤击次数过多。如有的设计要求的桩锤击过重,设计贯入度过小,以致于施工时,锤击过度而导致桩断裂。

1.4桩接头断离的常见原因:

设计桩较长时,因施工工艺的需要,桩分段预制,分段沉人,各段之间常用钢制焊接连接件做桩接头。这种桩接头的断离现象也较常见。其原因,除了(二)节中1-8外,还有上、下节桩中心线不重合;桩接头施工质量差,如焊缝尺寸不足等原因。

1.5桩位偏差过大的常见原因,测量放线差错;沉桩工艺不良,如桩身倾斜造成竣工桩位出现较大的偏差

2.常用处理方法

打桩过程中,发现质量问题,施工单位必须报监理,然后会同设计、勘察人员共同研究处理办法,由设计部门出具修改设计变更。一般处理方法有:补沉法、补桩法、送补结合法、纠偏法、扩大承台法、复合地基法等,下面分别简要介绍:

2.1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。

2.2补桩法

可采用下述两种的任一种。

2.2.1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。补一根桩时,可在轴线外补、补二根桩时,可在断桩的两边补。

2.2.2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。

2.2.3补送结合法

当打入桩采用分节连接,逐根沉人时,差的接桩可能发生连接节点脱开的情况,此时可采用送补结合法。首先是对有疑点的桩复打,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;其次,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。

2.2.4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。

2.2.5扩大承台法

由于以下三种原因,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。

(1)桩位偏差大。原设计的承台平面尺寸满足不了规范规定的构造要求,可用扩大承台法处理。

(2)考虑桩土共同作用。当单桩承载力达不到设计要求,需要扩大承台并考虑桩与天然地基共同分担上部结构荷载。

(3)桩基质量不均匀,防止独立承台出现不均匀沉降,或为提高抗震能力,可采用把独立的桩基承台连成整块,提高基础整体性,或设抗震地梁。

2.2.6复合地基法

此法是利用桩土共同作用的原理,对地基作适当处理,提高地基承载力,更有效的分担桩基的荷载。常用方法有以下几种。

(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。

2.2.7修改桩型或沉桩参数

(1)改变桩型。如预制方桩改为预应力管桩等。

(2)改变桩人土深度。例如预制桩过程中遇到较厚的密实粉砂或粉土层,出现桩下沉困难,甚至发生断桩事故,此时可采用缩短桩长,增加桩数量,取密实的粉砂层作为持力层。

(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。

2.2.8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。但出现桩身混凝土强度不足、单桩承载力偏低等事故,可通过结构验算等方法寻找处理方案。如验算结果仍符合规范的要求时,可与设计单位协商,不作专门处理。但此方法属挖设计潜力,必须征得设计部门的同意,万不得巳时用之,且应慎之又慎。

(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。

公路桥梁桩基设计问题初探 第7篇

1 正确区分端承桩和摩擦桩等桩基类型

通常认为, 凡嵌岩桩必为端承桩, 凡端承桩均不考虑土层侧阻力。实际上, 大量现场结果表明:桩侧阻力、端阻力的发挥性状与上覆土层的性质和厚度、桩长径比、嵌入基岩性质和嵌岩深径比、桩底沉渣厚度等因素有关。

一般情况下, 上覆土层的侧阻力是可以发挥的, 而且随着长径比l/d的增大, 侧阻力也相应增大;只有短粗的人工挖孔嵌岩桩, 端阻力先于土层侧阻力发挥, 端阻力对桩的承载力起主要作用, 属端承桩。对l/d>15-20的泥浆护壁钻 (冲) 孔嵌岩桩, 无论是嵌入风化岩还是完整基岩中, 桩侧阻力均先于端阻力发挥, 表现出明显的摩擦型。对于l/d≥40, 且覆盖土层不属于软弱土, 嵌岩桩端的承载作用较小, 此时桩基受力状态为摩擦桩, 桩端嵌入强风化或中风化岩层中即可。在某些地区, 泥质软岩嵌岩灌注桩l/d>45时, 嵌岩段总阻力占总荷载比例小于20%;l/d>60时, 嵌岩段端阻力占总荷载比例小于5%。究其原因, 一方面由于嵌岩桩桩身的弹性压缩, 导致桩顶沉降, 这个弹性压缩量引发了桩周土体的剪应力, 也即是土对桩的摩阻力。另一方面, 钻孔桩的孔底残留的沉渣, 形成一个可压缩的软垫, 至使桩底也会产生沉降, 这一沉降和上述桩本身的压缩导致桩身与土体、嵌岩段桩身与岩体产生相对位移, 从而产生侧阻力。而这种桩身弹性压缩和桩底沉降是随着长径比l d的增大而增大的, 因而导致摩擦力和侧阻力的增大。

同时, 传递到桩端的应力也随嵌岩深径比hr/d的增大而减小。当hr/d>5时传递到桩端的应力接近于零;但对泥质软岩嵌岩桩, hr d=5-7时, 桩端阻力仍可占总荷载的5%~16%。

由此可见, 端承桩和摩擦桩的区分, 不能单纯从是否嵌岩来区分, 要考虑上覆土层的性质和厚度、桩长径比、嵌入基岩性质、嵌岩深径比和桩底沉渣厚度等因素。

2 科学计算桩基承载力

桩基承载力的计算是桥梁设计的重要内容。关于承载力的计算公司, 《公路桥涵地基与基础设计规范》 (JTJ024-85) 给出了明确的规定:支承在基岩上或嵌入基岩内的钻 (挖桩, 其单桩轴向受压容许承载力[Р], 可按下式计算:

Ra-天然湿度的岩石单轴极限抗压强度

h-桩嵌入基岩深度, 不包括风化层

U-桩嵌入基岩部分的横截面周长, 按设计直径计算

A-桩底截面面积

c1、c2-根据清孔情况、岩石破碎程度等因素确定的系数

公式表明:嵌岩桩的单桩轴向受压容许承载力[Р], 仅取决于桩底处岩石的强度和嵌入基岩的深度, 以及清孔情况、岩石破碎程度等因素。根据规范描述, 通常认为只要是嵌岩桩, 就是端承桩, 就适用于这个公式。实际上, 只有在嵌岩桩在清孔绝对干净, 桩底处于理想支撑, 桩底岩石完整且强度很高时, 桩的竖向位移很微小, 桩基才表现为典型的端承桩, 公式的使用是无可争议的。实际工程中, 只有当桩基长径比较小, 土层侧阻力占比例不大时, 桩基主要表现为端承桩的特征, 公式才可使用。

公式中对“h”的要求是“桩嵌入基岩的深度, 不包括风化层”。通常的理解是桩必须嵌入新鲜基岩, 而不论其上面风化岩层的强度如何。有的强风化硬质岩 (如花岗岩) , 其极限强度往往大于极软岩新鲜岩的强度。说明一般硬质岩的微弱风化层、甚至强风化层的强度都相当高, 不考虑这些层次的嵌岩深度, 一律要求嵌入新鲜基岩是不妥的。按照这个原则, 在风化层很厚的情况下, 桩基嵌岩很深。在设计上, 必然导致计算承载力[Р]远小于实际极限承载能力Р;在施工上, 则会导致工程量的增大, 工期的延长。

工程试验证明, 当岩面较平整, 桩的嵌岩深度h>2d时, 桩侧嵌固力约占总荷载50%以上。随着嵌固深度增加, 承载力也随之增大。但嵌固深度h>3d时, 承载力增长不大。公式中没有对h规定限值, 也没有随h值增大而设定相关的折减系数。因此, 在桩基设计实践中, 当桩基承载力需要通过较大的嵌岩深度来提高时, 不妨考虑加大桩径。

3 准确确定嵌岩深度及桩端持力层厚度

桥梁工程桩基设计中, 经常会遇到两软弱岩层之间穿越强度很高的一定厚度的岩层 (夹层) , 或者有些地区溶洞比较发育。如果这种夹层厚度不够承载厚度要求, 钻孔桩就需要穿越夹层, 以达到持力层, 这对施工机械和施工进度都是极大的考验。

对桩底基岩厚度的确定, 主要有三个条件: (1) 不考虑桩身周围覆盖土层侧阻力, 嵌岩灌注桩周边嵌入完整和较完整的未风化、微风化、中风化硬质岩体的最小深度, 按构造要求0.5m; (2) 要求桩底以下3倍桩径范围内无软弱夹层、断裂带、洞隙分布; (3) 在桩端应力扩散范围内无岩体临空面。对于一般夹层, 只要满足前两个条件即可作为持力层。对岩溶地区桩基, 由于岩体形状奇特多变, 岩溶洞隙的分布毫无规律, 现有勘探手段难以事先查明它的准确位置及大小, 导致工期延长、工程费用增加。基于计算所需的边界条件十分复杂, 而岩溶地基比一般岩石地基影响因素更多, 以前通常要求桩端下有4m、5m或5倍桩径持力层厚度, 对于不同桩径、不同的单桩承载力, 如果同样要求基桩端面以下有5m完整基岩, 两者的可靠度是不尽相同的。为使桩基设计经济合理, 应根据经验值和试算数值相结合的方法来确定嵌岩深度及桩端持力层厚度。

4 采取合理的桩基配筋布置

基桩各截面的配筋, 理论上应根据桩基内力进行计算布置。桩基内力可采用m“法或其他有可靠依据的方法计算。按m”法计算桩基时, 桩身弯矩有四个特点。 (1) 弯矩分布规律近于一条自顶向下衰减的波形曲线, 且衰减很快; (2) 桩身最大弯矩发生在第一个非完整波形内, 一般在地面以下约3m位置; (3) 桩身弯矩在第一个弯矩零点以下很小, 可以忽略不计, 其下桩身主要起传递竖向力作用; (4) 第一个弯矩零点位置在桩入土深度h=4/αh处。

在设计中通常有两种钢筋布置方式。一种是根据最大弯矩处进行配筋。从桩顶一直伸到最大弯矩一半处下一定锚固长位置, 减少一半配筋再一直伸至弯矩为零下一定锚固长位置, 再下为素混凝土段, 对于软基, 桩主筋最好穿过软土层。另一种是将基桩主筋一半部分一直伸到桩底。从桩体受力和节省工程费用以及发生事故处理的难度来看, 前一种更合理。这是因为:由于桩基较长一段不设钢筋, 比后者节省了部分钢筋;底部断桩时, 钢筋笼拔出后, 可原孔再钻, 减少扁担桩发生机率。但是, 第二种配筋方式可以减小施工难度, 桩基灌注混凝土时, 钢筋笼的定位是十分重要的, 钢筋布置到桩底, 易于固定钢筋笼。

参考文献

[1]GB 50007-2002, 建筑地基基础设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社, 2002.

[2]黄求顺.嵌岩桩承载力的试验研究[A].全国建筑桩基技术规范专题报告, 2004.

桩基常见质量问题的分析与处理 第8篇

(1) 工程地质勘察报告不够详尽准确;

(2) 设计的不合理取值;

(3) 施工中的各种原因。

在桩基施工中对质量问题及隐患的分析与处理, 将影响建筑物的结构安全。笔者就打 (压) 桩施工中常见质量问题的类别、原因作一简单分析并提出一些处理方法。

1 常见质量问题类别及原因分析

打 (压) 桩工程常见质量问题有:单桩承载力低于设计值, 桩倾斜过大、断桩、桩接头断离、桩位偏差过大等五大类。造成以上问题的原因主要有:

(1) 承载力低于设计要求的常见原因:

(1) 桩沉人深度不足;

(2) 桩端未进入设计规定的持力层, 但桩长已达设计值;

(3) 最终贯人度过大;

(4) 其他, 诸如桩倾斜过大、断裂等原因导致单桩承载力下降;

(5) 勘察报告所提供的地层剖面、地基承载力等有关数据与实际情况不符。

(2) 桩倾斜过大的常见原因:

(1) 制桩质量差, 其中桩顶面倾斜和桩尖位置不正或变形, 最易造成桩倾斜;

(2) 桩机安装不正, 桩架与地面不垂直;

(3) 桩锤、桩帽、桩身的中心线不重合, 产生锤击偏心;

(4) 桩端遇石子或坚硬的障碍物;

(5) 桩距过小, 打桩顺序不当而产生强烈的挤土效应;

(6) 基坑土方开挖不当。

(3) 出现断桩的常见原因, 除了桩倾斜过大可能产生桩断裂外, 其他原因还有三种:

(1) 桩堆放、起吊、运输的支点或吊点位置不当;

(2) 沉桩过程中, 桩身弯曲过大而断裂。如桩制作质量造成的弯曲, 或桩细长又遇到较硬土层时, 锤击产生的弯曲等;

(3) 锤击次数过多。如:有的设计要求的桩锤击过重, 设计贯入度过小, 以致于施工时, 锤击过度而导致桩断裂。

(4) 桩接头断离的常见原因:设计桩较长时, 因施工工艺的需要, 桩分段预制, 分段沉入, 各段之间常用钢板焊接连接件做桩接头。这种桩接头的断离现象也较常见。其原因, 除了2节中 (1) — (5) 外, 还有上、下节桩中心线不重合;桩接头施工质量差, 如:焊缝尺寸不足等原因。

(5) 桩位偏差过大的常见原因:测量放线差错;沉桩工艺不良, 如:桩身倾斜造成竣工桩位出现较大的偏差。

2 常用处理方法

打桩过程中, 发现质量问题, 施工单位切忌自行处理, 必须报监理、业主, 然后会同设计、勘察等相关部门分析、研究, 作出正确处理。由设计部门出具修改设计通知。一般处理方法有:补沉法、补桩法、送补结合法、纠偏法、扩大承台法、复合地基法等, 下面分别简要介绍:

(1) 补沉法。预制桩入土深度不足时, 或打入桩因土体隆起将桩上抬时, 均可采用此法。

(2) 补桩法。可采用下述两种的任一种:

(1) 桩基承台施工前补桩。当桩距较小时, 可采用先钻孔, 后植桩,

再沉桩的方法。

(2) 桩基承台或地下室施工完成后再补静压桩。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。当打入桩采用分节连接, 逐根沉入时, 差的接桩可能发生连接节点脱开的情况, 此时可采用送补结合法。首先是对有疑点的桩复打, 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;其次, 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。由于以下三种原因, 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。

(1) 桩位偏差大。原设计的承台平面尺寸满足不了规范规定的构造要求, 可用扩大承台法处理。

(2) 考虑桩土共同作用。当单桩承载力达不到设计要求, 需要扩大承台并考虑桩与天然地基共同分担上部结构荷载。

(3) 桩基质量不均匀, 防止独立承台出现不均匀沉降, 或为提高抗震能力, 可采用把独立的桩基承台连成整块, 提高基础整体性, 或设抗震地梁。

(6) 复合地基法。此法是利用桩土共同作用的原理, 对地基作适当处理, 提高地基承载力, 更有效的分担桩基的荷载。常用方法有以下两种。

(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。如预制方桩改为预应力管桩等。

(2) 改变桩入土深度。例如预制桩过程中遇到较厚的密实粉砂或粉土层, 出现桩下沉困难, 甚至发生断桩事故, 此时可采用缩短桩长, 增加桩数量, 取密实的粉砂层作为持力层。

(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。当桩沉入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) 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。

(2) 结构验算。但出现桩身混凝土强度不足、单桩承载力偏低等事故, 可通过结构验算等方法寻找处理方案。如验算结果仍符合规范的要求时, 可与设计单位协商, 不作专门处理。但此方法属挖设计潜力, 必须征得设计部门的同意, 万不得已时用之, 且应慎之又慎。

(3) 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。

总之, 桩基施工质量关系到建筑物的整体工程质量, 在桩基施工过程中, 遇到各种意外情况, 应及时通知业主、监理与设计部门联系, 按设计部门的设计修改通知或会议纪要进行施工。

摘要:针对桩基施工中常见质量问题, 作了一些简要分析, 提出一些处置办法, 以确保工程质量。

桥梁桩基沉降计算的修正系数问题 第9篇

关键词:桩基础,沉降计算,修正系数

05规范把桩基的沉降计算作为实体基础,采用与浅基础相同的计算办法和修正系数。桩基础作为深基础,其沉降是由桩、承台、桩间土和桩尖以下土层共同压缩的结果,影响因素十分复杂,桩数、桩距、桩径、桩长、桩的布置和地质条件对其计算值都有不同程度的影响。正因为桩基础是深基础,而套用浅基础实测沉降得出来的经过概化的修正系数显然是不适用的。浅基础基底压缩土层受到很大的附加应力作用,而本身所承受的自重应力很小(即可压缩性很大),所以沉降值很大,而且不均匀沉降比较大,其修正系数一般都大于1.0是可以理解的。桩基作为深基础,桩长一般都在30 m~40 m以上,桩基的沉降值比较小,不均匀沉降不严重。桩基的作用机理与浅基础完全不同,所以在计算桩基础时,其沉降修正系数不能套用浅基础的修正系数。笔者建议应采用“建筑地基基础设计规范”的修正系数,见表1。

1 荷载作用下地基土的三个变形阶段

桥涵在荷载(恒载和列车活载)作用下,其基础范围及基础以下地基土的变形是个复杂的过程,并与土的物理力学性质、基础形式、埋置深度有关。一般情况下,荷载沉降P—S曲线大致可以分成以下三个变形阶段:

1)直线变形阶段:当荷载小于临塑荷载Pcr时,荷载与变形Scr近似成比例关系,在这个变形阶段内,其变形主要是土的压密,因此也称作压密变形。作用在桥涵上的荷载如处在这一阶段以内,地基土的变形一般不会丧失稳定,建筑物的安全是有保证的。

2)局部剪切阶段:当荷载超过Pcr以后,荷载与变形不再保持近似的直线关系,P—S曲线上各点的斜率逐渐增大。地基土开始出现塑性变形,随着荷载的增大,塑性变形越来越大,地基土的稳定性变得越来越小,但桥涵建筑还不至于破坏。

3)完全破坏阶段:当荷载超过极限荷载Pu,基础下沉,地基失去稳定,发生剪切破坏。很显然作用在基础底石上的荷载决不允许达到极限荷载Pu值,而应具有一定的安全系数,铁路桥涵安全系数一般取K=2.0。

2 总沉降量的组成

桥涵地基的总沉降量S,按其发生的前后可以分为瞬时沉降Sd,固结沉降Sc和次固结沉降Ss,即S=Sd+Sc+Ss。

1)瞬时沉降Sd。瞬时沉降是在荷载作用下由于土的骨架发生畸变所引起,并在荷载作用后立即发生。一般情况下不再进行计算。

2)固结沉降Sc。固结沉降是地基土在荷载(附加应力)作用下,土体中的孔隙水排出引起体积的减小而缓慢发生的,是总沉降的主要部分。我们经常碰到的就是这种固结沉降的计算。

3)次固结沉降Ss。次固结沉降是在超静水压力消散后由于土骨架在长期等值附加应力作用下产生蠕变所引起,次固结开始于主固结的末尾阶段,它一直延续到相当长的时间。

4)不同类型土的沉降。不同类型的土,三部分沉降值各不相同,砂类土以瞬时沉降为主,而其他两部分比较小,尤其是次固结沉降可以忽略不计,所以规范规定砂类土不进行沉降计算。有机质含量较高以及高塑性黏土,次固结沉降占的比例相当大,对于一般的黏性土以固结沉降为主。

对于桥涵地基来说,工后沉降直接影响轨道的变形,而有害的轨道变形,将直接影响机车车辆的动力特性,导致旅客舒适度降低和脱轨可能性增大。

工后沉降的计算,首先是按太沙基三维固结理论进行某一时段的平均固结度的计算,而平均固结度的计算是一个非常复杂的问题,而且精度有限,其计算结果与实际情况差别很大。许多工程实例说明,当工期超过10个月,工后沉降值可按压缩模量来进行估算。

3 沉降计算方法

1)弹性理论法。弹性理论法立论严谨,对于弹性的、均质的各向同性的半空间体,其数学解精确,但其本构关系方程有时与实际不符,因而其计算结果与实测值有差异。

2)工程方法。工程方法是利用弹性理论来计算地基中的附加应力,而土的应力—应变关系是通过室内土工试验的压缩曲线而取得,所以又叫间接法。本方法在计算附加应力时仍利用弹性理论,与土的实际情况不完全相符,但它的压缩模量是通过室内试验得到的,与土层的实际情况比较接近,所以间接法比直接法精度略高而得到了广泛的应用,现行桥规就是用工程法来计算沉降,其沉降值包括瞬时沉降和固结沉降。

3)经验法。经验法是利用现场原位测试的成果,加上相应的边界条件,总结出一些经验公式或半经验公式,这种方法因为要现场原位测试,费钱费工,不容易推广。

4)数值解法。数值解法有有限元法、有限差分法和集总参数法,这些方法计算复杂,精度也不高,因此比较少用。

4 铁路桥涵85规范沉降计算的修正系数

软土地基总沉降量,在85规范中用下式计算:

这个修正系数m=1.3是根据若干工程中Sd,Sc和最终沉降量S的实测值的比例关系确定的,用1.3倍的固结沉降来计算总沉降量相当概化,而且与土层的压缩性质没有建立联系。

5 铁路桥涵2005年规范(下称05规范)沉降修正系数

我们在1999年之前,沉降计算的修正系数一直沿用85规范的m=1.3来估算,到1999年以后改为采用建筑规范的办法,即现行规范公式。

6 85规范和05规范的区别

1)85规范采用固定的修正系数m=1.3,而05规范采用与土工试验参数密切相关的修正系数Ms,其修正值为一个变数。

2)85规范的固结沉降采用分层总和法计算,而05规范采用简化了的分层总和法。

3)85规范采用分层总和法计算沉降量时,其压缩性指标孔隙比e值必须根据各分层土的自重应力平均值和附加应力与自重应力之和的平均值,从相应的土层的压缩曲线上求。从理论上讲,这样做是比较精确的,但是计算工作量相当繁重。

4)05规范沉降量计算办法,是一个简化了的分层总和法(又称规范法),规范对同一种天然土层采用单一的压缩模量(加权平均的Es),并作为该土层不随深度而变的压缩模量。这样的简化结果,显然不如按实际应力的大小确定压缩指标合理,加一些计算误差,特别是对高压缩性土层,其误差更大。不过规范公式中引用了一个修正系数Ms,以便综合修正各种因素引起的误差。

根据132座建筑物的资料进行沉降计算,并与实测值进行对比,得出沉降计算修正系数Ms值与压缩模量Es的关系,见表2。

对于压缩性较大的地基,计算值往往小于实测值,而对于压缩性较小的地基,计算值往往大于实测值。

05规范,比照建筑地基规范,认为只要正确的选用了经验修正系数ms,就能使地基变形计算的准确度普遍有所提高。05规范的沉降经验修正系数见表2。

7 桥梁桩基沉降计算的经验系数ms问题

由于桩基础属于深基础,在浅基础沉降计算公式中所引用的沉降计算经验系数ms值不能用于桩基础的沉降计算,而应该用桩基础的沉降计算Ms值。

参考文献

桩基础设计中若干问题探讨 第10篇

关键词:桩基础,设计,变刚度调平,承载力

随着经济发展,城市中各类高层建筑拔地而起,作为高层的基础部分往往在整个建筑物投资中占据了很大的比例。而高层基础往往采用桩基础,因此,如何选择合理的桩基础形式,对于保证安全、节约投资、降低造价起着举足轻重的作用。这就要求我们设计人员对每个建筑物的勘察报告进行仔细分析,选择一个最优化的基础方案。下面对桩基础设计中值得注意的问题进行探讨。

1 高层带裙房桩筏基础

目前设计的项目大量涌现高层带裙房及同一大面积地下室上有多栋高层和裙房,根据原规范桩基设计,均属同一建筑物的基础,桩基设计不宜采用不同桩型和不同持力层的规定,实际上主楼与裙房荷载差异悬殊,反映在桩的承载力水平也相差悬殊,采用相同持力层,裙房桩的承载力水平过高,制约裙房的变形,致使梁上出现裂缝,而大多数设计单位未按原规范建议设计考虑荷载和桩的承载力水平,采用不同持力层、不同桩型或不同布桩密度,使桩的承载力水平接近的原则,适当考虑引起建筑物变形地基土的压缩性及厚度因素,在承载力水平上予以增减,建筑物建成多年未发现过大的差异沉降致使梁出现裂缝,按变形协调的概念,尚需强化主楼的桩基,适当弱化裙房的桩基,方能达到变形协调。

2 桩筏基础变刚度调平设计

根据实测桩顶反力分布,在高层中心集荷部位,将桩的长度加长或桩径增大,提高中心部位的桩土刚度,则筏板下的桩顶反力分布发生变化,成为外小内大状态,筏板的变形随之趋于平缓。

变刚调平的概念设计基本思路为桩、土与上部结构共同作用,对其沉降变形的主导因素是对桩土支承刚度分布进行调整,使其沉降变形均匀,一般有以下三种措施:1)中心部位桩适当加长;2)中心部位桩布桩加密处理;3)中心部位桩的桩径加大。

上述三种措施可以单独使用也可叠加使用,使中心部位桩土刚度得以加强,实现刚度调平,因概念设计是不能用精确计算表达式或成熟分析软件,但是一种可通过变刚度设计对实际存在的欠缺进行弥补的设计理念。

3 桩的承载力水平接近

所谓桩的承载力水平是指承台桩或剪力墙下桩承载力发挥的程度,一般是指估算桩承载力值或现场静载试验确定的桩承载力值(R为设计值,Ra为特征值),按充分发挥的原则进行设计,并使各承台桩或剪力墙下的桩承载力值比较接近,使各承台或剪力墙结构的变形比较接近,可减小差异沉降。对于底面积较大的建筑,存在应力场效应问题,由实测情况可知,在中心部位加密布桩,说明考虑中心部位集荷而布桩加密,也就是使筏板下桩承载力水平接近,实验D中心部位桩加长,当施工荷载均达40%总重时,实验C的筏板的变形,差异沉降大,且呈盆形变形,而实验D差异沉降大幅度减小,且呈鞍状变形,说明即使桩承载力水平接近设计,尚须在中心部位加强桩土刚度,承台桩承载力水平接近设计并按平均桩承载力值在中心部位提高5%~10%,按提高承载力值进行换算桩长和桩径设计,可减少差异沉降,满足变形协调。

4 多层框架承台桩

满足变形协调设计对于量大面广的多层框架住宅,采用独立承台的桩基也需考虑变形协调,对各承台下桩的承载力水平需进行控制,并达到使桩的承载力水平接近。传统桩基设计理念,首先确定桩型和桩径,然后对照地质资料选定的持力层进行单桩承载力的计算,根据计算值按Nmax 控制的设计荷载组合(设计值R)或Nmax标准荷载组合(特征值Ra)的轴压力平衡设计。例如:计算结果需2.1根桩按3根桩布桩设计,相邻承台桩计算结果3.9根桩按4根桩布桩设计选用,相邻承台下的桩承载力水平相差50%,显然会产生两个相邻承台间的差异沉降。对于不均匀沉降敏感的框架结构来说,在框架梁构件上次应力而导致梁上裂缝产生。在房屋安全鉴定过程,经常发现非受力的梁上裂缝,尤其是商品住宅,出现的裂缝尚未达到威胁建筑安全的程度,但法律纠纷难以避免。对于框架结构的独立承台桩基设计也需调平桩的承载力水平,使建筑物的变形协调。本文认为也需变更传统的设计理念,宜根据上部荷载组合计算确定的框架柱不同的轴压力,各柱轴压力进行统计分析,求出近似的最大公倍数,确定合理的单桩承载力,然后根据该值选择桩的持力层及桩型、桩径,原则上饱和软黏土地层,宜采用最少桩数的承载力值,也就是尽可能提高桩的承载力值,减少桩数使施工沉桩挤土引起对桩体及周邻环境影响,达到降低造价的优化方案,对于少数及个别承台桩采用调节桩长和桩径,调整到使各承台下桩的承载力水平接近,满足整体建筑物柱下桩基的变形协调。

5 工程地质勘察

一般勘察部门对高层建筑的工程地质勘察比较重视,且报告内容较完整,但多层建筑工程地质勘察工作无论钻探布孔、钻探深度及提供设计计算参数,对满足概念设计要求尚有较大差距,主要如下:

1)勘探手段单一,无控制性勘探孔或数量不足,钻探深度不能满足变形计算的要求,甚至存在桩长超过钻孔深度现象,控制桩端下压缩层深度不够,多层建筑未提供第二桩端持力层土性指标等。不能实现调节桩长变刚度设计。2)变形计算的主要指标土的压缩模量,未按工程设计所需深度土的自重压力与附加压力之和进行室内试验和提供分层指标、ep曲线。

上述情况与勘察单位的资质有关,也与勘察人员对设计荷载情况了解程度有关,所以概念设计尚需设计与勘察部门紧密的配合和相互专业渗透,方能获得符合设计要求的勘察报告。

6 结语

1)桩筏基础按均匀布桩的传统设计方法,实测筏下桩的承载力水平相差悬殊,桩顶反力呈外大内小,桩土刚度呈外强内弱,导致筏基盆形沉降,从而加大筏板承台的整体弯矩及中心部位冲切力,采用加厚筏板厚度或增大刚度的箱桩基础,既增加造价又影响使用。采用变刚度调平控制筏板承台下实际桩的承载力水平调整筏板承台下桩的反力,增强中心部位的桩土刚度,既可有效发挥桩的承载性状,降低筏板厚度,又可减少差异沉降。2)多层框架结构按传统的设计方法,独立承台的桩型,部分承台下桩的承载力水平相差悬殊,出现相邻承台的差异沉降加大,导致不均匀沉降敏感的框架结构,出现因过大的次应力而出现结构性裂缝;且部分桩的承载性状不能有效发挥,致使造价提高,采用调整承台下桩的承载力水平,使承台下桩的承载力水平接近,有效发挥各桩的承载性状,且承台间差异沉降减小,又可降低造价。3)变刚度调平及控制承台下的桩承载力水平应按地质条件,上部结构刚度及荷载条件而定,高层带裙房及共用桩筏基础的多栋高层及裙房,控制筏板承台下桩的承载力水平前提下,桩的设计按荷载状况可采用不同的持力层及可靠质量的不同桩型,运用桩、土及上部结构共同作用的概念设计达到变形协调,也可采用变更桩径和桩长,增强中心部位的桩土刚度,达到调平为宜。4)独立承台和剪力墙结构按静力平衡承台下桩及沿剪力墙布桩也存在“应力场效应”问题,如果桩的承载力水平接近,差异变形比厚板桩筏基础要小,如果在中心部位桩的承载力水平提高5%~10%,基本可达到调平,而且造价较低。

参考文献

[1]刘金砺.箱筏承台受力性状与变刚度调平设计[A].桩基工程技术发展与应用论文集[C].北京:中国建工出版社,2003.

[2]赵锡宏.上海高层建筑桩筏与桩箱基础设计研究[M].上海:上海同济大学出版社,1989.

[3]宰金珉.高层建筑地基与基础设计中的几个问题[A].21世纪高层建筑基础工程论文集[C].北京:中国建工出版社,2003.

桩基问题 第11篇

摘要:钻孔灌注桩是在现代公路和桥梁桩基础施工中广泛应用的一种施工技术,有着应用范围广、操作简便、设备投入小等优点。熟悉并掌握钻孔灌注桩施工技术对保证成桩质量和施工安全来说有着重要意义。本文结合作者在这方面的经验,阐述了桥梁工程钻孔灌注桩的重要施工步骤,分析了桥梁工程基础钻孔灌注桩施工中常见问题与解决方法,期望能给人们者方面的参考。

关键词:市政桥梁;基础施工;钻孔灌注桩施工技术;质量控制

0 引言

随着我国经济的飞速增长,城市化进程进一步加快,基础交通设施的建设也在越来越完善,桥梁施工工程项目增加。但是由于桩基础的施工技术选择不合理,对周遭环境造成了巨大的影响,如何合理运用施工技术在提高施工质量的同时减少对环境的影响是施工人员需要思考的问题。下面对此进行讨论分析。

1 桥梁工程钻孔灌注桩的重要施工步骤

1.1 埋设护筒步骤

在埋设护筒过程中,应注意护筒的内径应大于桩径20cm~40cm,而且护筒中心线应该和桩中心线重合,误差应控制在50mm左右,竖直线的倾斜度要小于1%。在旱地或者筑捣处应该选用挖坑埋设的方法,并且护筒底部与周围所填充的粘土要结实严密,护筒应超出地面30cm左右。在埋设深度上要依据桥梁的相关设计要求或桩位的水文地质特征确定,一般应在2m~4m。

1.2 制浆、钻孔步骤

在钻孔过程中,应该选用由水、粘土与添加剂按一定的比例混合而成的泥浆进行护壁。钻孔时要先明确与定位开孔的具体方位,在开钻时应慢慢钻进去,与此同时还要开动泥浆泵进行循环,等到泥浆混合均匀后方可进行钻进。钻进中要注意控制进尺的速度,尤其是在护筒的底部,要选用低档慢速钻进,等导向部分与钻头一并进入地层后这时可选取快速钻进的方法。对于钻孔的排渣、出土以及因故需停钻时一定要注意使孔内维持到所要求的水位与泥浆密度数值之处。

当所有的准备工作完成而且钻机到位后,钻孔工作就可以实施了。在钻孔时,钻机应该保持平稳状态。在钻进的过程中,应该按照成孔的具体规定进行钻机速率的有效控制。如果钻头是从较硬地段向较软地层进入时可以使钻进的速度加快,相反的话,则要减缓钻进的速率。旋挖钻孔选用的是切削、提升上屑的原理,这与我们平常碰到的回转钻进的正、反循环成孔的切削、提升方式有着天壤之别。旋挖钻孔主要是通过钻斗将孔底原状土切削成条状后装入钻斗内提升出土,而且底部面比较平缓。钻斗设计标高对土的干扰性比较不明显,没有聚淤漏斗,因而要强化稳定液的管理,严格把控固相的含量,增强粘着度,避免迅速沉淀,此外,还应调整钻孔前两钻斗的旋挖量。

1.3 清孔工作

对钻孔的深度、孔深、孔径进行仔细检查后,达到规定的要求与标准后才能进行下一步的清孔工作。清孔的方式是各式各样的,像换浆法、抽浆法、抽渣法、空压机喷射法等,但不管选用何种方式,一定要重视孔内水头,避免出现塌孔现象。

1.4 钢筋笼制作、吊装工作

钢筋骨架的制作要满足一定的设计理念,长骨架应该分段进行制作,分段的具体长度要按照运输与吊装条件加以确定,接头处应该相互交错。在骨架的外侧要设置一定厚度的垫块加以保护,间距竖向应控制在2m左右,横向四周应多于四处,骨架的顶端要安装吊环。

1.5 导管安装步骤

导管安装之前,应首先对导管的水密承压与接头抗拉部位进行试验,不能用压气进行试压。在进行水密试验时水压应大于孔内水深1.3倍的压力,而且也不能小于导管壁与焊缝所承载灌注混凝土最大内压力的1.3倍。

1.6 混凝土的生产及灌注步骤

在混凝土的调配上,应严格按照所规定的要求进行混凝土的配合比,并按照配合比的材料与数量进行搅拌均匀。对于水泥来说,它的初凝时间应大于2.5h,强度等级要控制在42.5以上。集料应首先选取的是卵石,而且集料的最大粒径应该小于导管内径的1/6~1/8与钢筋最小净距的1/4。细集料最先选用的是级配优良的中砂,此外混凝土的坍落度应控制在180mm~220mm,水灰比控制为0.5~0.6,每立方米混凝土的水泥用量应该在350Kg以上,如果加入减水剂或粉煤灰的话,要在300Kg以上。在桥梁工程进行混凝土灌注中,应该选用汽车泵运送混凝土进行灌注。

第一批混凝土灌注成功后,不应中断,要持续不断的进行灌注。在灌注中要避免混凝土拌合物从漏斗的顶部遗漏出来,使得泥浆内因为水泥的存在而变粘稠并凝结成块,测量时出现误差。要及时准确的测量孔内混凝土的高度,使导管的深度维持在合理状态。测量孔内混凝土面高度的次数应多于所用导管的节数,并且在每次起升导管之前,测量一次管内外混凝土面的高度,此外,还要重视孔口返水情况,并做好必要的记录工作。在提升导管过程中,应使轴线处于竖直状态并居中,逐步进行提升,当导管被钢筋笼卡住时,可转动导管,让其脱离钢筋笼,并移至钻孔中心,孔内混凝土上升的同时要逐节或两节的拆除导管。在拆除导管时动作要迅速到位,拆下之后立刻冲洗干净。应将钻孔灌注桩实际灌注高度高出设计桩顶高1m以上,从而有效的提高设计桩顶标高以下的混凝土的强度与密实度。

2 桥梁工程基础钻孔灌注桩施工中常见问题与解决方法

工中的常見问题与解决方法根据以往的工程实践可了解到,对于桥梁基础钻孔灌注桩的施工中,我们常常会碰到一些难题,像桩孔的偏斜现象、孔壁的坍塌等情况。以下是出现这些问题的具体原因并针对这些问题提出了有效的解决方案。

2.1 孔壁坍落的原因与预防解决方案

造成孔壁坍落的主要因素有以下几方面:护壁泥浆比重不足,这达不到护壁的效果;护筒埋深位置不当,埋设在砂或粗砂层中;成孔速率过快,在孔壁上还未形成泥膜,孔内水头高度不合理,降低了静水压力;安放钢筋笼时触碰了孔壁,导致泥膜损坏等。

孔壁坍落的预防方法。如果在松散砂土或流砂中钻进时,应控制进尺的速度,选择优质的泥浆。当地下水位变化幅度大时,要通过升高护筒、增大水头等方案。成孔速度要按照当地的地质特征选择。在钢筋笼的绑扎、吊插与定位垫板的安装等步骤中都要予以重视。

孔壁坍落的解决方案。出现坍塌时,首先要了解坍塌的具体方位,然后将砂和粘土混合物回填到坍孔1~2m以上,如果坍孔较大的话,要全部回填,直至全部填充密实后方可进行钻孔。

2.2 桩孔偏斜的原因及预防解决方法

桩孔偏斜的原因:钻杆弯曲或连接不到位,使得钻头与钻杆中心线不在一个中心轴上。钻孔时遇到较大的弧石等使得钻杆偏离原来的方位。钻头受阻力不均匀而导致的偏斜现象。地面不平或不均匀沉降导致钻机底座的偏斜。

桩孔偏斜的预防与解决方法。首先要使场地保持平整,钻架就位后要及时调整,使得钻盘与底座保持水平状态,要经常进行检查与调整。其次初步探明地下障碍物的具体情况,并提前处理干净。然后当遇到要从倾斜状的软硬土层钻进时,应严格控制进尺的速率。最后要对钻杆、接头处进行仔细的检查,存在问题及时更换与调整,在桩孔偏斜部位吊住钻头,多方位重复扫孔,保持孔径竖直状态并回填粘土,等沉积密实后进行钻孔。

2.3 避免钻孔深度和孔径误差的有效措施

在施工过程中,应将数值换算在同一单位中,以防出现钻孔深度的误差,此外在孔深测量时要选用丈量钻杆的方法,将钻头的2/3长度处切除并作为孔底终孔界面,不要用测绳来测定孔深。钻头直径小于设计桩径30~50mm是切实可行的。每根桩孔开孔前,应该先检查钻头的规格是否符合要求,满足后方可办理签证手续。

2.4 防止灌注过程中混凝土堵管的预防措施

灌注导管安装前应有专人检查,可采用肉眼观察和敲打听声相结合的方法进行检查,检查项目主要有灌注导管是否存在孔洞和裂缝、接头是否封闭、厚度是否合格。灌注导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验,严禁用气压。进行水密试验的水压不能小于孔内水压1.3倍的压力,也不应小于导管壁和焊缝能承受混凝土灌注时最大压力的1.3倍。严格按照规范的要求进行混凝土的拌合、运输等,防止混凝土由于塌落度过小、流动

关于岩土地基的桩基检测问题探究 第12篇

通过对大量桩基检测工程进行调查研究发现, 检测中存在的问题主要体现在以下几个方面上:其一, 有些检测单位的检测人员专业水平偏低, 从而导致检测工作不到位, 常常会留下一些质量隐患;其二, 检测仪器和设备陈旧, 无法满足桩基检测相关规范和标准的要求, 如有些检测单位在进行低应变完整性检测时采用速度计, 这在一定程度上影响了检测波形的质量。此外, 有些检测仪器上没有准用标签, 并且仪器周期检定的执行情况也不到位;其三, 检测报告方面的问题也非常明显, 如有些单位采用非规范规定的检测方法出具报告、检测报告无编号、符号格式不规范、报告结论的随意性较大等等;其四, 规范之间的协调问题。目前, 虽然我国桩基检测技术标准已基本完善, 但是各标准和规范之间严重缺乏协调性和衔接性, 并且适用范围也不明确, 还存在重复、矛盾和遗漏等问题, 这为实际工程应用标准和规范带来了一定的困扰;其五, 由于我国对检测市场缺乏规范, 致使常常会出现片面压价的情况, 有些检测单位在承接工程后, 为了获取更大的经济效益, 在检测过程中偷工减料, 更有一些单位将自己的资质出卖给其他不具备检测能力的单位从中获利, 这都严重影响了检测质量。综上所述, 为了有效提高桩基检测工程的整体质量, 必须针对当前存在的问题, 采取切实可行的措施加以解决。

2 提高岩土地基桩基检测质量的有效途径

想要进一步确保桩基检测的整体质量, 应当从技术和管理两方面着手, 下面就此展开详细论述。

2.1 检测技术方面的提高措施

1) 桩基检测应以JGJ106-2003作为主要依据。我国现行的JGJ106-2003规范整合了设计规范、验收规范以及各类检测标准中的有关内容, 并对检测数量、复检规则、评价依据等进行了统一, 同时还明确给出了各类检测方法之间的关系及其具体适用范围, 这使得桩基检测技术更加规范化和标准化。为此, 各单位在进行桩基检测的过程中, 必须以该规范作为依据;

2) 桩基承载力检测应严格按照JGJ106-2003中的有关规定进行。桩基承载力设计等级为下列情况时, 承载力验收应采用静荷载试验, 具体包括复杂地质条件、成桩可靠性低、新桩型新工艺、产生挤土效应等。由于大直径灌注桩会受到设备以及现场条件等方面的限制, 因而很难实现静载荷试验, 针对这一情况可以采取钻芯取样法对桩底沉渣的厚度进行测定, 并通过钻取桩端持力层的岩土芯样来检验桩端持力层。此外, 大直径预制桩、摩擦桩和嵌岩桩, 可以采用高应变法对桩基的竖向承载力进行检测, 需要特别注意的是, 采用该方法对灌注桩进行检测时, 必须有较为可靠的对比验证资料, 而扩底桩的检测不得采用该方法;

3) 采用桩端持力层岩性报告代替静载荷试验必须具备严格的条件。目前, 有些施工单位在进行人工挖孔嵌岩桩施工时, 为了降低工程造价和赶工期, 常常将桩端持力层中的岩芯加工成试块, 并以此为试验对象进行强度测试, 将静载荷试验省去。这种做法的可行性与否是一个值得商榷的问题。现行的JGJ06-2003中并没有这种提法, GB50202-2002中也没有明确规定, 所以这种做法必须谨慎采用或是不用, 并在实际操作中, 以JGJ106-2003中的相关规定为准;

4) 大直径嵌岩桩的检测。按照JGJ106-2003和GB50007-2002中的有关规定, 对端承型大直径嵌岩桩的检测方法有以下两种:其一, 钻芯法检测。采用该方法时, 钻芯取样的桩基数量应不少于总桩基的10%且最低不得少于10根。钻芯过程中应当钻取桩端持力层岩土芯样, 并且应对沉渣厚度进行检测。同时, 一般工程还应另外抽取10%的桩, 用小应变法对桩基的完整性进行检测, 若是重要工程则应当抽取20%的桩进行检测, 并确保每一柱下的检测根数不少于1根;其二, 声波透射法。该方法主要是对桩基的完整性进行检测, 实际过程中抽取数量不得少于10%。

2.2 管理措施

1) 各级地方政府及建设行政主管部门应当进一步加强对桩基检测的质量监督, 尤其是应当加强对各单位强制性标准执行情况的检查。同时, 应当严格执行国家以及各省的相关规定, 所有桩基工程在检测过程中必须严格执行国家现行的规范标准, 否则一律不予验收。此外, 对于未经验收或是验收不合格的桩基工程, 严禁进行上部结构施工;

2) 有关部门应加大对桩基检测市场的管理和规范力度, 加快推行桩基检测合同审查备案制度和季度报告制。为了进一步规范桩基检测市场, 应在有切实证据的基础上吊销一部分严重扰乱市场秩序的检测单位, 并对采用不正当手段进行竞争的单位和个人进行严惩。同时, 建议物价局应对当前桩基检测的收费标准进行适当调整, 借此来使各个检测单位的责任与利益相一致, 这有助于促进检测质量的提升。此外, 应打破垄断经营, 构建起一个公正、公平、开放的检测市场, 这有利于确保桩基检测行业健康、稳定、持续发展;

3) 提高检测从业人员的职业素质和技术水平。应适当加大对桩基检测人员的培训力度, 使他们了解并掌握现行的法律、法规和规范标准, 并通过强化教育, 提高他们的质量和责任意识, 把好检测质量关, 这对于提高桩基检测质量意义重大。

摘要:近年来, 随着我国经济的迅猛发展和城市化建设进程的不断加快, 各类建设工程项目随之与日俱增。桩基是所有建设工程的基础, 一旦桩基出现质量问题, 其后果非常严重, 这使得桩基检测的重要性随之突显。然而, 由于种种原因的影响, 导致桩基检测中存在很多问题, 这在一定程度上影响了检测工作的整体质量。为此, 应对桩基检测中存在的问题进行认真分析, 并采取科学合理、行之有效地的措施加以解决, 这对于提高桩基检测个相关工程的质量具有非常重要的现实意义。基于此点, 本文就岩土地基的桩基检测问题展开探究。

关键词:桩基,检测,质量

参考文献

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[3]刘育先.小议低应变反射波法在桩基检测中的重要性[J].城市建设理论研究 (电子版) , 2012 (18) .

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