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混凝土灌注桩因其经济、安全、快速、质量也能达到要求而被广泛应用。它的质量取决于勘察、设计、施工等各个环节,稍有不慎,就可能酿成质量事故。下面,就施工环节,结合南沙碧桂园三期5#楼混凝土灌注桩施工过程中出现的质量事故及其处理,谈谈混凝土灌注桩施工质量事故的处理。
南沙碧桂园三期5#楼桩基础采用混凝土灌注桩,总共314根。在混凝土灌注桩施工过程中,由于没做“超前钻”(利用设计前地质勘察资料),地质资料不够具体明确。而且,事实证明,本大楼的地质比较复杂,导致对部分桩基持力层的判断出现偏差,从而酿成质量事故。
根据广州地区的地质特性,结合本人20多年来在现场的实践经验,认为造成混凝土灌注桩施工质量事故发生的主要原因有以下几点:
1.测量放线错误,使整栋建筑物错位或桩位偏差大;
2.单桩承载力达不到设计要求;
3.混凝土灌注桩成桩质量差,包括混凝土局部出现严重蜂窝、离析、松散、
桩身夹泥、沉渣超厚、混凝土强度达不到设计要求、钢筋错位变形严重等;
4.断桩。灌注混凝土施工质量失控,发生断桩事故;
5.入岩深度达不到设计要求;
6.基桩持力层厚度达不到设计与建筑施工验收规范的要求;
7.灌注桩桩顶标高不足。常见的情况有二种:一是施工控制不严,在没达到设计标高时混凝土停灌;另一种是虽然标高达到设计标高要求,但是桩顶混凝土浮浆层较厚,凿出浮浆层后出现桩顶标高不足。
通过对南沙碧桂园三期5#楼基桩初验结果及收集到的有关资料进行认真分
析,314根基桩中,共有36根基桩出现质量事故。其中有13根基桩是因为成桩质量差(混凝土局部出现严重蜂窝、离析、松散),属于第3种情况;另23根基桩是因为基桩持力层厚度达不到设计与建筑施工验收规范的要求,属于第6种情况。
混凝土灌注桩施工质量事故发生后,要及时组织相关部门有关人员对施工质量事故进行认真取证、分析,作出合理、准确的处理方案,并组织有资质的施工单位实施。对工程质量事故的分析、认定、处理,是否迅速、认真、合理与准确,
关系到工程的造价、工期与建筑物的安全使用。
混凝土灌注桩施工质量事故处理的一般程序:
收集资料、取证→分析原因→认定责任→作出处理方案→方案实施→复检
混凝土灌注桩施工质量事故处理的原则:
1.资料收集准确、齐全,原始记录真实可靠;
2.事故性质清晰,事故范围明确;
3.事故处理目的明确,坚持“三不”原则;
4.应有预定的处理方案,且经过反复论证;
5.事故处理应及时、迅速,尽量将事故造成的影响与损失减少到最低;
6.事故处理应考虑对已完工程质量和后续工程施工的影响,对未施工部分
应提出预防和改进措施,防止事故再次发生;
7.选用最佳事故处理方案。桩基处理方法较多,但对方案要进行技术经济
比较,选择技术可行、安全可靠、经济合理、工期短、施工方便的方案。
桩基事故的常用处理方法:
常用处理方法有接桩、补桩、补强、扩大承台(梁)、改变施工方法、修改
设计方案、原位重做等。下面结合事故发生的原因分别介绍几种方法的应用情况:
(一)接桩法
当成桩后桩顶标高不足,常采用接桩法处理,常见情况有两种:
1.开挖接桩:挖出桩头,凿去混凝土浮浆及松散层,并凿出钢筋,清洗干
净后,焊接长钢筋,然后浇筑混凝土(高一级标号)至设计标高。
2.嵌入式接桩:在浇筑混凝土过程中出现混凝土停浇事故,且清除已浇混
凝土有困难时,可考虑选用此法。
(二)、補桩法
因桩距过大,不能承受上部荷载时,可在桩基承台(梁)施工前,在桩与桩之间补桩。
(三)、钻孔补强法
当桩身混凝土局部出现严重蜂窝、离析、松散、强度不够或桩长不足、桩底沉渣超厚等事故时,常采用钻孔补强法,用高压注浆来处理。常见情况有两种:
1、当桩身混凝土局部出现严重蜂窝、离析、松散时,使用钻孔机钻到质量
缺陷下一倍桩径处,先用高压水将缺陷处、钻孔清洗干净,然后将至少高一级标号的高强混凝土浆沿钻孔用高压注入。
2.当桩长不足、桩底沉渣超厚时,使用钻孔机钻孔到设计持力层标高,通
常每根桩不少于3个钻孔,视情况而定,然后先用高压水将桩底部余泥或沉渣及钻孔清洗干净,再将至少高一级标号的高强混凝土浆沿钻孔用高压注入。这种情况采用钻孔补强法一定要慎重,因为往往达不到我们预期的效果,特别是当桩长不足时,一般不宜采用此法。
(四)、扩大承台(梁)法。常见情况有两种:
1、桩位偏差过大,原设计的承台(梁)断面尺寸滿足不了建筑施工规范要求,此时采用扩大承台(梁)法来处理。
2、考虑桩上部共同作用,当单桩承载力达不到设计要求,可考虑用扩大承台(梁)法,并考虑桩与天然地基共同分担上部结构荷载的方法。
在使用此方法时,特别需要注意的是,在扩大承台(梁)断面尺寸的同时,一定要适当地加大承台(梁)的配筋。
(五)、改变施工方法
桩基事故有些是因为施工顺序错误或工艺方法不当所造成的。处理时,一方面对事故桩采取适当的补救措施,另一方面要改变错误的施工顺序或工艺方法,以防止事故的发生。常见情况有两种:
1、改变成桩施工顺序。如原方案是从左至右顺序施工,施工过程中很快发现,桩布置太密不便施工,于是,改用间隔成桩法。
2、改变成桩施工工艺或方法。如桩在成孔过程中出现较大的地下水时,可改用套管内成桩的施工方法。
(六)、修改设计。常见情况有三种:
1、改变桩型。当地质资料与实际情况不符合时,造成桩基事故,可采用改变桩型的方法来处理。如混凝土灌注桩成桩困难时,可采用打混凝土预制桩。
2、改变桩位。混凝土灌注桩出现废桩或遇到地下管线、障碍物时,可采用改变桩位的方法来处理。
3、上部结构卸载。有些重大桩基事故处理比较困难,耗资巨大,经过技术经济分析评价,认为最佳处理方案是上部结构卸载,也即是采取削减建筑层数或用轻质材料替代原设计材料,以减轻上部结构荷载。
(七)、原位重做。
因桩位布置太密,不能在事故桩周围补(加)桩,也不宜选用上面所述方法
时,可选用此法。这种处理方法施工难度较大,需要将缺陷桩混凝土打掉、钢筋风焊去掉后才能成孔,但最能符合原设计意图。
南沙碧桂园三期5#楼有36根质量事故桩,根据成因不同,分别采用不同的处理方法。对因为成桩质量差(混凝土局部出现严重蜂窝、离析、松散),属于第3种情况的13根基桩,采用了钻孔补强法,由原施工单位负责实施(原施工单位为责任者);对因为基桩持力层厚度达不到设计与建筑施工验收规范要求,属于第6种情况的23根基桩,采用了原位重做,并且改用人工挖孔桩,由有施工资质的施工单位去实施(建设单位为责任者),工期一个月。此处理方案是经过设计单位、建设单位、监理单位共同签字确认后才实施。事实证明,此处理方案是可行的,达到了预期的效果。事故桩处理后,南沙碧桂园三期5#楼共314根桩均达到设计与建筑施工验收规范要求,终验合格,全部通过验收。
南沙碧桂园三期5#楼桩基础采用混凝土灌注桩,总共314根。在混凝土灌注桩施工过程中,由于没做“超前钻”(利用设计前地质勘察资料),地质资料不够具体明确。而且,事实证明,本大楼的地质比较复杂,导致对部分桩基持力层的判断出现偏差,从而酿成质量事故。
根据广州地区的地质特性,结合本人20多年来在现场的实践经验,认为造成混凝土灌注桩施工质量事故发生的主要原因有以下几点:
1.测量放线错误,使整栋建筑物错位或桩位偏差大;
2.单桩承载力达不到设计要求;
3.混凝土灌注桩成桩质量差,包括混凝土局部出现严重蜂窝、离析、松散、
桩身夹泥、沉渣超厚、混凝土强度达不到设计要求、钢筋错位变形严重等;
4.断桩。灌注混凝土施工质量失控,发生断桩事故;
5.入岩深度达不到设计要求;
6.基桩持力层厚度达不到设计与建筑施工验收规范的要求;
7.灌注桩桩顶标高不足。常见的情况有二种:一是施工控制不严,在没达到设计标高时混凝土停灌;另一种是虽然标高达到设计标高要求,但是桩顶混凝土浮浆层较厚,凿出浮浆层后出现桩顶标高不足。
通过对南沙碧桂园三期5#楼基桩初验结果及收集到的有关资料进行认真分
析,314根基桩中,共有36根基桩出现质量事故。其中有13根基桩是因为成桩质量差(混凝土局部出现严重蜂窝、离析、松散),属于第3种情况;另23根基桩是因为基桩持力层厚度达不到设计与建筑施工验收规范的要求,属于第6种情况。
混凝土灌注桩施工质量事故发生后,要及时组织相关部门有关人员对施工质量事故进行认真取证、分析,作出合理、准确的处理方案,并组织有资质的施工单位实施。对工程质量事故的分析、认定、处理,是否迅速、认真、合理与准确,
关系到工程的造价、工期与建筑物的安全使用。
混凝土灌注桩施工质量事故处理的一般程序:
收集资料、取证→分析原因→认定责任→作出处理方案→方案实施→复检
混凝土灌注桩施工质量事故处理的原则:
1.资料收集准确、齐全,原始记录真实可靠;
2.事故性质清晰,事故范围明确;
3.事故处理目的明确,坚持“三不”原则;
4.应有预定的处理方案,且经过反复论证;
5.事故处理应及时、迅速,尽量将事故造成的影响与损失减少到最低;
6.事故处理应考虑对已完工程质量和后续工程施工的影响,对未施工部分
应提出预防和改进措施,防止事故再次发生;
7.选用最佳事故处理方案。桩基处理方法较多,但对方案要进行技术经济
比较,选择技术可行、安全可靠、经济合理、工期短、施工方便的方案。
桩基事故的常用处理方法:
常用处理方法有接桩、补桩、补强、扩大承台(梁)、改变施工方法、修改
设计方案、原位重做等。下面结合事故发生的原因分别介绍几种方法的应用情况:
(一)接桩法
当成桩后桩顶标高不足,常采用接桩法处理,常见情况有两种:
1.开挖接桩:挖出桩头,凿去混凝土浮浆及松散层,并凿出钢筋,清洗干
净后,焊接长钢筋,然后浇筑混凝土(高一级标号)至设计标高。
2.嵌入式接桩:在浇筑混凝土过程中出现混凝土停浇事故,且清除已浇混
凝土有困难时,可考虑选用此法。
(二)、補桩法
因桩距过大,不能承受上部荷载时,可在桩基承台(梁)施工前,在桩与桩之间补桩。
(三)、钻孔补强法
当桩身混凝土局部出现严重蜂窝、离析、松散、强度不够或桩长不足、桩底沉渣超厚等事故时,常采用钻孔补强法,用高压注浆来处理。常见情况有两种:
1、当桩身混凝土局部出现严重蜂窝、离析、松散时,使用钻孔机钻到质量
缺陷下一倍桩径处,先用高压水将缺陷处、钻孔清洗干净,然后将至少高一级标号的高强混凝土浆沿钻孔用高压注入。
2.当桩长不足、桩底沉渣超厚时,使用钻孔机钻孔到设计持力层标高,通
常每根桩不少于3个钻孔,视情况而定,然后先用高压水将桩底部余泥或沉渣及钻孔清洗干净,再将至少高一级标号的高强混凝土浆沿钻孔用高压注入。这种情况采用钻孔补强法一定要慎重,因为往往达不到我们预期的效果,特别是当桩长不足时,一般不宜采用此法。
(四)、扩大承台(梁)法。常见情况有两种:
1、桩位偏差过大,原设计的承台(梁)断面尺寸滿足不了建筑施工规范要求,此时采用扩大承台(梁)法来处理。
2、考虑桩上部共同作用,当单桩承载力达不到设计要求,可考虑用扩大承台(梁)法,并考虑桩与天然地基共同分担上部结构荷载的方法。
在使用此方法时,特别需要注意的是,在扩大承台(梁)断面尺寸的同时,一定要适当地加大承台(梁)的配筋。
(五)、改变施工方法
桩基事故有些是因为施工顺序错误或工艺方法不当所造成的。处理时,一方面对事故桩采取适当的补救措施,另一方面要改变错误的施工顺序或工艺方法,以防止事故的发生。常见情况有两种:
1、改变成桩施工顺序。如原方案是从左至右顺序施工,施工过程中很快发现,桩布置太密不便施工,于是,改用间隔成桩法。
2、改变成桩施工工艺或方法。如桩在成孔过程中出现较大的地下水时,可改用套管内成桩的施工方法。
(六)、修改设计。常见情况有三种:
1、改变桩型。当地质资料与实际情况不符合时,造成桩基事故,可采用改变桩型的方法来处理。如混凝土灌注桩成桩困难时,可采用打混凝土预制桩。
2、改变桩位。混凝土灌注桩出现废桩或遇到地下管线、障碍物时,可采用改变桩位的方法来处理。
3、上部结构卸载。有些重大桩基事故处理比较困难,耗资巨大,经过技术经济分析评价,认为最佳处理方案是上部结构卸载,也即是采取削减建筑层数或用轻质材料替代原设计材料,以减轻上部结构荷载。
(七)、原位重做。
因桩位布置太密,不能在事故桩周围补(加)桩,也不宜选用上面所述方法
时,可选用此法。这种处理方法施工难度较大,需要将缺陷桩混凝土打掉、钢筋风焊去掉后才能成孔,但最能符合原设计意图。
南沙碧桂园三期5#楼有36根质量事故桩,根据成因不同,分别采用不同的处理方法。对因为成桩质量差(混凝土局部出现严重蜂窝、离析、松散),属于第3种情况的13根基桩,采用了钻孔补强法,由原施工单位负责实施(原施工单位为责任者);对因为基桩持力层厚度达不到设计与建筑施工验收规范要求,属于第6种情况的23根基桩,采用了原位重做,并且改用人工挖孔桩,由有施工资质的施工单位去实施(建设单位为责任者),工期一个月。此处理方案是经过设计单位、建设单位、监理单位共同签字确认后才实施。事实证明,此处理方案是可行的,达到了预期的效果。事故桩处理后,南沙碧桂园三期5#楼共314根桩均达到设计与建筑施工验收规范要求,终验合格,全部通过验收。