独立基础夯实水泥土桩施工质量通病控制

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  夯实水泥土桩复合地基是一种施工周期短、工程造价低的地基处理方法,近几年来,经过大量的室内试验、桩体原位测试等检测方法,夯实水泥土桩地基处理方法的设计结果和施工工艺日臻完善,相对于其他地基处理方法,夯实水泥土桩地基处理方法节省了大量的建设资金,降低了投资成本,减少了社会能源的使用,产生了比较好的社会经济效益,也符合国家倡导的低碳节能建筑的要求。
  夯实水泥土桩复合地基处理方法有一定的局限性。它主要适用于地下水位以上由粉土、素填土、杂填土、粘性土等地层组成的地基。在基础型式上,夯实水泥土桩复合地基处理方法应用比较广泛的是条形基础。相对而言,条形基础在夯实水泥土桩的桩位布置、桩长及桩顶标高的控制上比独立基础更宏观、更直接。采用独立基础的建筑物在结构型式上多为框架结构或排架结构,尤其是一些大的厂房、生产车间跨度较大,基础之间距离较远,进行大面积开挖施工会造成成本增加太多。若只把每个独立基础挖至基底标高,由于坑内面积太小,夯实水泥土桩的施工机械在坑内无法布置,不便在太小的基坑内做夯实水泥土桩地基处理。所以在对独立基础进行夯实水泥土桩地基处理时,一般是在开挖前的地表面进行施工,这就对达到设计要求、保证施工质量提出了挑战。经过一些夯实水泥土桩地基处理工程的施工,夯实水泥土桩地基处理的有些质量问题不易控制,如 质量验收标准规定,桩位偏差(D为桩径) 满堂布桩≤0.40D条基布桩≤0.25D。其质量通病有桩位偏移太大、桩顶标高偏差太大、桩孔坍塌等,现在结合我的施工经验,就夯实水泥土桩地基处理工程的几个质量通病原因进行分析,并提出相应的预防控制措施。
  一、桩位偏移
  1、 桩位偏移产生的原因:产生桩位偏移的原因除人为因素、设备因素外,主要是轴线的定位的准确性。
  2、桩位偏移的预防控制措施:主要施工人员如施工技术员、机长应持证上岗,严格按照施工组织设计、夯实水泥土桩施工图进行放点;施工前要对机械设备进行检修,尽量避免在施工过程中机械移动而造成桩位偏移;最重要的是对基础轴线的校对。一般情况下,测放桩位依靠建筑施工单位所放轴线,但是建筑施工单位所放轴线往往是建筑物墙体所在轴线,当墙体轴线与基础中心线不是一条线时,就容易造成放线错误,最后桩位产生偏移。所以对基础轴线的校对非常必要。
  二、桩顶标高的控制
  1、基槽开挖后发现的问题:对于一些独立基础工程,为了施工方便,先在地表面成孔,然后根据设计要求的基础埋置深度留有一定的空桩。如果桩顶标高控制不好,基槽开挖后会出现基础底面看不见桩顶,或者在开槽时发现桩顶与基底标高还有一定距离,还需要接桩等技术处理,这就为下一步施工带来一定困难。
  2、分析原因:基槽开挖后看不见桩头,一种原因是桩顶标高没控制好,另一种原因是开槽时挖掘机把桩体折断;桩顶距基底标高相差太大,原因是桩顶标高没有计算对,或者是施工时没有控制好。
  3、控制措施:如果施工場地比较平整,基础埋深一致,夯实水泥土桩施工就比较简单,清楚工程的+0.00标高与自然地坪的关系及设计桩长,就可以明确成孔深度和预留深度。但施工中桩顶标高应高出设计桩顶标高,留有保护桩长。一般高出30cm为宜。
  如果场地起伏不平,并且对于一些设备基础,基础埋深往往是深浅不同的。这就要求技术人员一定要对每一个基础的埋置深度进行核实、验算,根据场地标高计算出孔底标高,成孔深度,夯填深度,桩顶标高,并且对施工人员进行交底是一个非常关键的环节,确保每一个基础内在保证桩长的基础上又保证桩顶标高的控制。
  另外,还要预防基槽开挖时对桩体造成的破坏。水泥土桩是介于刚性桩与柔性桩之间具有一定刚度的桩,其桩体为水泥胶结体,水泥土为脆性材料,所以基槽开挖时挖土机应挖至桩顶标高以上,留下的余土进行人工开挖,避免挖土机将桩体折断,影响桩体强度。
  在地表成孔时,准确的控制桩顶标高是件不容易的事,它受场地条件、施工人为因素及设计原因等各方面影响。在施工过程中应做到计算准确、量尺精确,控制桩顶标高的准确性。
  三、桩孔坍塌控制
  1、桩孔坍塌产生的原因:桩孔距离太近,施工时只为了施工速度快,又没有隔排成孔,会造成桩孔坍塌,地基土的粉土或粉砂土太多也会造成桩孔坍塌现象。
  2、桩孔坍塌的预防控制措施:如果根据设计要求,桩孔的距离太近,在施工时应隔排成孔,如果地基土的粉土层或粉砂土层局部太厚,可在夯填施工时,在相邻孔内临时放置一个铁皮套筒,在夯填施工完成后把相邻孔内的套筒取出再放到下一个桩孔内,以此类推,完成夯孔作业。或者制作两个套筒,放在相邻的两个桩孔内,第一个再倒到第三个桩孔,第二个倒到第四个桩孔。这样施工速度比较快。套筒可由0.5mm厚镀锌铁皮围成,套筒内两端做钢筋支撑箍,根据桩孔深度,在套筒中间可增加一个支撑箍来增加刚度,套筒直径比桩孔小10mm为宜。放套筒和提套筒时,应先晃动一下,有时套筒和桩孔壁之间产生吸力,直接提升套筒会很费力,晃动一下会很轻松的提起。另外,在制定施工施工工艺时还要控制单桩承载力低的通病。
  如果设计要求地基处理后复合地基承载力要提高很多,按通常的施工工艺,会造成单桩承载力低。如有个工程其天然地基承载力特征值为120kPa,设计要求处理后复合地基承载力特征值达到200kPa。要保证施工质量,在施工工艺上,也要有所选择。如考虑到承载力提高幅度较大,为提高单桩承载力,增加桩体强度水泥用量由一般情况下的1:7提高到1:6。
  
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