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摘要:随着社会的不断进步,经济建设的迅猛发展及建筑技术的日益提高,桩基础在城市建设中也得到了广泛的应用。但在业主要求工期的前提下,施工单位为赶进度却往往忽视了桩基础施工质量问题。本文从桩基础施工的几个主要问题出发,对桩基础施工的质量控制措施做了详细的研究。
关键词:桩基础;质量;问题
一、目前在桩基础中存在以下几个主要问题
1、预制桩接部位设置不当。
设计预制桩时应根据工程地质报告中的土层情况确定合理的接桩部位,否则易出现打桩质量问题。例如:某工程主楼(十八层),设计23米长的预制桩,分14米和9米两节。在施工打入第一节(14米)桩,焊接第二节后再打入桩时,桩的损坏较多。后来将第一节桩改为9米的桩,则桩的损坏大量减少,这很明显是设计接桩部位设置不当。因为接桩焊接一般需30分钟左右的时间,第一次将第一节(14米)桩打入到砂性大的4米厚的粉土,并进入砂性较大的粉质粘土1米多的距离时,施工时间超过30分钟以上,造成粉土固结,所以第一次第一节为14米时桩损坏较多;第二次将第一节桩改为9米桩后,施工时间缩短,桩损坏明显减少。
2、打桩顺序不当
打预制桩和打灌注桩都有打桩顺序问题,如在施工打桩时将顺序弄错,将会出现桩头、桩身损坏或断桩和桩顶位移、倾斜等。例如:某厂烟囱基础打预制桩,打桩时从外圈往内圈转着打,开始时很顺利,后来越打越难打,坏桩逐渐增多。其主要原因是四周打桩时中间土体挤密,从而增加了中间打桩的难度。
3、施工土方开挖不合理
基坑土方的開挖应遵守规范规定,否则易出现桩基位移事故。例如:某化工厂电站工程,预制桩1021根,桩数打至1/3 时,开挖土方深度3~5米不等,在土方开挖过程中,发现桩严重水平位移,最大位移偏差1.10米,在基坑一侧地表出现因滑动而产生的地裂。这是土体侧压力推动桩身使之倾斜或断裂所致。
二、结合目前在桩基础施工中存在的几个主要问题,提高桩基工程施工质量的几个措施
1、提高施工质量的管理方法
首先建立健全完善的施工质量管理体系。实行项目经理责任制,以项目经理为负责人,组建施工质量管理监督小组,组成人员包括技术负责人、安全员、质检员、测量员、试验员等。设定具体的质量监督标准由专职的质检人员进行质量检测监督,严格按照质量体系文件进行质量管理与控制,从工程投入和施工过程的控制上切实落实具体的管理制度并保证工程能够保证质量。在质量检查监督管理上要加强自查与监理工程师质量检查二者的统一,特别是经后者的检查合格后才能够允许开展下一道工序的施工,对于检查结果不合格的工程应按照施工规范严格处理,特别是对于规避工程的检查验收,忽视质量的施工方应采取有关措施从严处理。
其次完善施工制度,从制度上保证施工质量。坚持联合审查图纸和技术交底制度,认真审查施工图纸,熟悉设计文件和施工规范,严格按照设计文件、施工图纸施工。在每一个进程开始之前的过程中,工程师负责工艺操作技术的解释,所有作业人员了解情况。每个过程中应严格的自检,互检和交接检验。坚持三级计量评审制度,认真保护测量桩点,特别是在施工过程中避免测量桩点被破坏。施工测量重复验证,确保中线,水平,结构尺寸和位置正确。严格执行质量事故报告制度,严格按照质量事故发生后,事故处理程序报告。关键工序的施工质量质检工程师,要全过程现场监督质量,解决施工中遇到的问题,保证施工全过程处于受控状态。在项目管理,施工准备过程中,对于施工信息的原始数据,应及时收集,整理,确保施工过程可追溯,为项目交工验收提供数据基础。
2、桩基施工的技术细节
(1)施工时,如果桩身内部的混凝土强度与预先设计的强度相符时,应将桩静置且经过蒸汽的养护之后方可施工;在进行沉桩的施工时,利用经纬仪严格的测量,使桩应该保持垂直,误差不超过0.5%,因为偏差较大时,会导致桩身容易开裂。
(2)进行接桩的操作施工时,接桩通常采用钢端板焊接的方式,在桩身离地面一米的距离时即可进行焊接、接桩时要时刻观察两节桩身的衔接情况,保证圆角和直角相互正对,在桩顶清理干净之后要进行定位板固定,接着再将上段的桩吊放在下段桩的端板上,利用定位板将上下段的桩接直,如果在两段桩的衔接处有空隙,要利用锲形的铁片加以焊接固定。接头处坡口槽电焊应分三层对称进行,焊接时应减小焊接变形,焊缝连续饱满;焊后清除焊渣,检查焊缝饱满程度。焊接完成后应等接头温度与周围环境温差在100°C 以内才能沉桩,一般情况下静压桩等候6分钟锤击桩等候8分钟为宜,不得用水淋等方式快速冷却。
(3)对于空心桩一般不进行截桩的操作,如果遇到特殊的情况必须要截桩时,应该采用机械分割的方法将无需截掉的那部分桩身加以固定,然后再沿着钢箍的上边缘进行切割,钢箍绝对不可以利用人力进行强行的截除,可以利用气割法进行切割。
3、做好桩基检测
《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)第10.2.10条规定施工完成后的工程桩应进行竖向承载力检验;《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2003)第3.1.1条规定工程桩应进行单桩承载力和桩身完整性抽样检测;《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)第5.1.5条规定工程桩应进行承载力检验。桩的测试方法分为静载荷试验和动力测桩两大类,还有抽芯法和静力、动力触探以及埋设传感器法等辅助类方法。目前桩的静载荷试验主要采用锚桩法、堆载平台法、地锚法、锚桩和堆载联合法以及孔底预埋顶压法等。
在桩基检测中,各个检测手段需要配合使用,利用各自的特点和优势,按照实际情况,灵活运用各种方法,才能对桩基进行全面准确的评价。但实际工程中施工单位为赶工期往往是桩基施工完后不及时通知检测单位,而擅自施工上部结构,待桩基检测出来后上部已施工了几层,如果桩基检测不合格,再采取补救的措施,代价相当大。所以在桩基施工时一定要重视桩基检测这道工序。
4、桩基竖向偏差的控制和处理
桩基施工中对桩的偏差必须严格控制,特别是对于承台桩及条形桩,桩位的偏差都将产生很大的附加内力,而使基础设计处于不安全状态。当桩顶标高高于设计标高,则需要劈桩,特别对于预应力管桩等空心桩来说,桩顶有桩帽劈桩既困难又不经济;而当桩顶标高低于设计标高时,又需要补桩头,这既影响工期又浪费金钱。这就要求施工单位在施工过程中必须严格控制桩顶标高,尽可能地使工程桩标高同设计一致,特别是施工过程中必须考虑到桩在卸载后的回降量,否则不加考虑则每根桩都将高于设计标高。而我们设计人员在设计过程中对施工误差亦应有所考虑,建议针对目前的施工质量,设计中可以考虑2mm左右的偏差容许,这样就可以免除大量小偏差桩的劈桩,这在实践工程中具有相当的可操作性,避免了大量不必要的工作。
三、结语
总之,桩基施工质量关系到整个建筑物的工程质量,打桩过程中如遇到上述问题,都应立即暂停打桩,施工单位应与勘察、设计单位共同研究,查明原因,提出明确的处理意见,采取相应的技术措施后,方可继续施工。
参考文献:
【1】武树春,杨军霞.地基与基础工程[M].北京:中国建筑工业出版社,2008.
【2】JGJ94-2008,建筑桩基技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2008
关键词:桩基础;质量;问题
一、目前在桩基础中存在以下几个主要问题
1、预制桩接部位设置不当。
设计预制桩时应根据工程地质报告中的土层情况确定合理的接桩部位,否则易出现打桩质量问题。例如:某工程主楼(十八层),设计23米长的预制桩,分14米和9米两节。在施工打入第一节(14米)桩,焊接第二节后再打入桩时,桩的损坏较多。后来将第一节桩改为9米的桩,则桩的损坏大量减少,这很明显是设计接桩部位设置不当。因为接桩焊接一般需30分钟左右的时间,第一次将第一节(14米)桩打入到砂性大的4米厚的粉土,并进入砂性较大的粉质粘土1米多的距离时,施工时间超过30分钟以上,造成粉土固结,所以第一次第一节为14米时桩损坏较多;第二次将第一节桩改为9米桩后,施工时间缩短,桩损坏明显减少。
2、打桩顺序不当
打预制桩和打灌注桩都有打桩顺序问题,如在施工打桩时将顺序弄错,将会出现桩头、桩身损坏或断桩和桩顶位移、倾斜等。例如:某厂烟囱基础打预制桩,打桩时从外圈往内圈转着打,开始时很顺利,后来越打越难打,坏桩逐渐增多。其主要原因是四周打桩时中间土体挤密,从而增加了中间打桩的难度。
3、施工土方开挖不合理
基坑土方的開挖应遵守规范规定,否则易出现桩基位移事故。例如:某化工厂电站工程,预制桩1021根,桩数打至1/3 时,开挖土方深度3~5米不等,在土方开挖过程中,发现桩严重水平位移,最大位移偏差1.10米,在基坑一侧地表出现因滑动而产生的地裂。这是土体侧压力推动桩身使之倾斜或断裂所致。
二、结合目前在桩基础施工中存在的几个主要问题,提高桩基工程施工质量的几个措施
1、提高施工质量的管理方法
首先建立健全完善的施工质量管理体系。实行项目经理责任制,以项目经理为负责人,组建施工质量管理监督小组,组成人员包括技术负责人、安全员、质检员、测量员、试验员等。设定具体的质量监督标准由专职的质检人员进行质量检测监督,严格按照质量体系文件进行质量管理与控制,从工程投入和施工过程的控制上切实落实具体的管理制度并保证工程能够保证质量。在质量检查监督管理上要加强自查与监理工程师质量检查二者的统一,特别是经后者的检查合格后才能够允许开展下一道工序的施工,对于检查结果不合格的工程应按照施工规范严格处理,特别是对于规避工程的检查验收,忽视质量的施工方应采取有关措施从严处理。
其次完善施工制度,从制度上保证施工质量。坚持联合审查图纸和技术交底制度,认真审查施工图纸,熟悉设计文件和施工规范,严格按照设计文件、施工图纸施工。在每一个进程开始之前的过程中,工程师负责工艺操作技术的解释,所有作业人员了解情况。每个过程中应严格的自检,互检和交接检验。坚持三级计量评审制度,认真保护测量桩点,特别是在施工过程中避免测量桩点被破坏。施工测量重复验证,确保中线,水平,结构尺寸和位置正确。严格执行质量事故报告制度,严格按照质量事故发生后,事故处理程序报告。关键工序的施工质量质检工程师,要全过程现场监督质量,解决施工中遇到的问题,保证施工全过程处于受控状态。在项目管理,施工准备过程中,对于施工信息的原始数据,应及时收集,整理,确保施工过程可追溯,为项目交工验收提供数据基础。
2、桩基施工的技术细节
(1)施工时,如果桩身内部的混凝土强度与预先设计的强度相符时,应将桩静置且经过蒸汽的养护之后方可施工;在进行沉桩的施工时,利用经纬仪严格的测量,使桩应该保持垂直,误差不超过0.5%,因为偏差较大时,会导致桩身容易开裂。
(2)进行接桩的操作施工时,接桩通常采用钢端板焊接的方式,在桩身离地面一米的距离时即可进行焊接、接桩时要时刻观察两节桩身的衔接情况,保证圆角和直角相互正对,在桩顶清理干净之后要进行定位板固定,接着再将上段的桩吊放在下段桩的端板上,利用定位板将上下段的桩接直,如果在两段桩的衔接处有空隙,要利用锲形的铁片加以焊接固定。接头处坡口槽电焊应分三层对称进行,焊接时应减小焊接变形,焊缝连续饱满;焊后清除焊渣,检查焊缝饱满程度。焊接完成后应等接头温度与周围环境温差在100°C 以内才能沉桩,一般情况下静压桩等候6分钟锤击桩等候8分钟为宜,不得用水淋等方式快速冷却。
(3)对于空心桩一般不进行截桩的操作,如果遇到特殊的情况必须要截桩时,应该采用机械分割的方法将无需截掉的那部分桩身加以固定,然后再沿着钢箍的上边缘进行切割,钢箍绝对不可以利用人力进行强行的截除,可以利用气割法进行切割。
3、做好桩基检测
《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)第10.2.10条规定施工完成后的工程桩应进行竖向承载力检验;《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2003)第3.1.1条规定工程桩应进行单桩承载力和桩身完整性抽样检测;《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)第5.1.5条规定工程桩应进行承载力检验。桩的测试方法分为静载荷试验和动力测桩两大类,还有抽芯法和静力、动力触探以及埋设传感器法等辅助类方法。目前桩的静载荷试验主要采用锚桩法、堆载平台法、地锚法、锚桩和堆载联合法以及孔底预埋顶压法等。
在桩基检测中,各个检测手段需要配合使用,利用各自的特点和优势,按照实际情况,灵活运用各种方法,才能对桩基进行全面准确的评价。但实际工程中施工单位为赶工期往往是桩基施工完后不及时通知检测单位,而擅自施工上部结构,待桩基检测出来后上部已施工了几层,如果桩基检测不合格,再采取补救的措施,代价相当大。所以在桩基施工时一定要重视桩基检测这道工序。
4、桩基竖向偏差的控制和处理
桩基施工中对桩的偏差必须严格控制,特别是对于承台桩及条形桩,桩位的偏差都将产生很大的附加内力,而使基础设计处于不安全状态。当桩顶标高高于设计标高,则需要劈桩,特别对于预应力管桩等空心桩来说,桩顶有桩帽劈桩既困难又不经济;而当桩顶标高低于设计标高时,又需要补桩头,这既影响工期又浪费金钱。这就要求施工单位在施工过程中必须严格控制桩顶标高,尽可能地使工程桩标高同设计一致,特别是施工过程中必须考虑到桩在卸载后的回降量,否则不加考虑则每根桩都将高于设计标高。而我们设计人员在设计过程中对施工误差亦应有所考虑,建议针对目前的施工质量,设计中可以考虑2mm左右的偏差容许,这样就可以免除大量小偏差桩的劈桩,这在实践工程中具有相当的可操作性,避免了大量不必要的工作。
三、结语
总之,桩基施工质量关系到整个建筑物的工程质量,打桩过程中如遇到上述问题,都应立即暂停打桩,施工单位应与勘察、设计单位共同研究,查明原因,提出明确的处理意见,采取相应的技术措施后,方可继续施工。
参考文献:
【1】武树春,杨军霞.地基与基础工程[M].北京:中国建筑工业出版社,2008.
【2】JGJ94-2008,建筑桩基技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2008