王麒富
摘要:影響樁基礎(chǔ)質(zhì)量的因素有很多,文章通過在施工中對影響樁基礎(chǔ)質(zhì)量的關(guān)鍵作系統(tǒng)的分析,提出嚴密的處理方案,再嚴格控制方案的實施,將有利于建筑物的質(zhì)量和結(jié)構(gòu)安全。
關(guān)鍵詞:樁基礎(chǔ)工程;補沉法;補樁法
中圖分類號:TV753文獻標識碼:A
文章編號:1674-1145(2009)06-0100-02
萬丈高樓從地起,房屋的自重、抗風、抗震等全靠房屋的基礎(chǔ)支承、抵抗,可想而知,基礎(chǔ)部分對建筑物是多么的重要。南方地區(qū)屬丘陵地帶,地質(zhì)情況比較復(fù)雜,從基礎(chǔ)工程施工的質(zhì)量和安全角度考慮,房屋采用樁基礎(chǔ)的質(zhì)量相對比較有保證、安全系數(shù)比較高。近年來,樁基礎(chǔ)在南方地區(qū)的采用比較廣泛。樁基礎(chǔ)工程施工對質(zhì)量的要求高,施工工序多,因此影響樁基質(zhì)量的因素較多。通過對影響樁基質(zhì)量的關(guān)鍵作分析與處理,有利于建筑物的結(jié)構(gòu)安全。現(xiàn)重點講述打(壓)樁施工中常見質(zhì)量問題的類別、原因分析、常用處理方法。
一、常見質(zhì)量問題類別及原因分析
打(壓)樁工程常見質(zhì)量問題有:單樁承載力低于設(shè)計值,樁傾斜過大、斷樁、樁接頭斷離、樁位的偏差過大等五大類。造成以上問題的原因:
1、單樁承載力低于設(shè)計要求的常見原因有:(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)其他,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、樁傾斜過大的常見原因:(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)樁端遇石子或堅硬的障礙物;(5)樁距過小,打樁順序不當而產(chǎn)生強烈的擠土效應(yīng);(6)基坑土方開挖不當。
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;(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)錘擊次數(shù)過多。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。
4、樁接頭斷離的常見原因:設(shè)計樁較長時,因施工工藝的需要,樁分段預(yù)制,分段沉入,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)象也較常見。其原因,除了上述第2點中(1)-(5)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。
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。
二、常用處理方法
打樁過程中,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,作出正確處理方案。由設(shè)計部門出具修改設(shè)計通知。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,下面分別簡要介紹:
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。
2、補樁法。可采用下述兩種的任一種:(1)樁基承臺前補樁。當樁距較小時,可采用先鉆孔,后植樁,再沉樁的方法;(2)樁基承臺或地下室完成再補靜壓樁。此法的優(yōu)點是可以利用承臺或地下室結(jié)構(gòu)承受靜壓樁的施工反力,設(shè)施簡單,操作方便,不延長工期。
3、補送結(jié)合法。當打入樁采用分節(jié)連接,逐根沉入時,差的接樁可能發(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。
4、糾偏法。樁身傾斜,但未斷裂,且樁長較短,或因基坑開挖造成樁身傾斜,而未斷裂,可采用局部開挖后用千斤頂糾偏復(fù)位法處理。
5、擴大承臺法。由于以下三種原因,原有的樁基承臺平面尺寸滿足不了構(gòu)造要求或基礎(chǔ)承載力的要求,而需要擴大樁基承臺的面積:(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??捎脭U大承臺法處理。(2)考慮樁土共同作用。當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,或為提高抗震能力,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。
6、復(fù)合地基法。此法是利用樁土共同作用的原理,對地基作適當處理,提高地基承載力,更有效地分擔樁基的荷載。常用方法有以下幾種:(1)承臺下做換土地基。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,然后再在人工地基和樁基上施工承臺。(2)樁間增設(shè)水泥土樁。當樁承載力達不到設(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)。
7、修改樁型或沉樁參數(shù):(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,此時可采用縮短樁長,增加樁數(shù)量,取密實的粉砂層作為持力層。(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,可采用改變樁位重新沉樁。(4)改變沉樁設(shè)備。當樁沉入深度達不到設(shè)計要求時,可采用大噸位樁架,采用重錘低擊法沉樁。
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。也有采用輕質(zhì)高強的隔墻或其他材料代替原設(shè)計的厚重結(jié)構(gòu)而減輕上部建筑的自重。(3)結(jié)構(gòu)驗算。但出現(xiàn)樁身混凝土強度不足、單樁承載力偏低等事故,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。但此方法屬挖設(shè)計潛力,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。
總之,樁基施工質(zhì)量關(guān)系到整個建筑物的工程質(zhì)量,在樁基施工過程中,遇到各種意外情況,應(yīng)及時通過業(yè)主、監(jiān)理與設(shè)計部門聯(lián)系,按設(shè)計部門的設(shè)計修改通知或會議紀要進行施工。