建筑工程桩基础施工质量问题及对策

建筑工程桩基础施工质量问题及对策

梁畔

梁畔

（广东永和建设工程有限公司525400）

摘要：桩基础属隐蔽工程范围，所以桩基工程的设计、施工、质量检测等方面都比外部建筑结构更为复杂，更容易在质量上存在隐患。本文从桩基的类型及施工方法出发指出施工过程中所出现的一些质量问题及应对措施。

关键词：桩基础;质量问题;预制桩;摩擦桩

1、桩的施工方法

1.1预制桩的施工。

1).锤击法。这是桩基施工中采用最广泛的一种沉桩方法。以锤的冲击能量克服土对桩的阻力,使桩沉到预定深度。一般适用于硬塑、软塑粘性土。用于砂土或碎石土有困难时可辅以钻孔法及水冲法。常用桩锤有蒸汽锤、柴油锤(见打桩机)。

2).振动法。振动法沉桩是以大功率的电动激振器产生频率为70～90次/分钟的振动克服土对桩的阻力使桩沉入土中。

3).压入法。压入法沉桩具有无噪声、无震动、成本低等优点常用压桩机有80吨及120吨两种。压桩需借助设备自重及配重经过传动机构加压把桩压入土中,故仅用于软土地基。

4).射水法。其是锤击、振动两种沉桩方法的辅助方法。施工时利用高压水泵产生高速射流,破坏或减小土的阻力使锤击或振动更易将桩沉入土中。射水法多适用于砂土或碎石土中使用时需控制水冲深度。

1.2灌注桩的施工。

1).套管成孔灌注桩。将带有钢筋混凝土预制桩尖或活瓣桩尖的套管用锤击法或振动法沉入土中挤土成孔。在管中灌注混凝土后,边振动边将套管拔出,同时混凝土得到振实在土中成圆柱桩体。套管成孔灌注桩适用于软土地基不受地下水位影响。由于套管灌注桩在淤泥中成孔,有时会出现缩颈和断裂施工时要严格掌握操作顺序、灌注混凝土量和拔管时间必要时可二次沉管、复打予以补救。

2).干作业成孔灌注桩。用螺旋钻成孔,不需泥浆护壁孔壁自立孔径不变。经清底放入钢筋骨架后灌注混凝土用混凝土振捣器振实。适用于地下水位以上、土质较好的粘性土及砂土。

3).泥浆护壁成孔灌注桩。以钻(冲)机切削土体排土成孔。灌入泥浆稠度可根据土层情况确定。其作用是稳定孔壁维持孔径。

2、在桩基础中存在的主要问题

2..1预制桩接桩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,则桩的损坏显然大量减少。这很明显是设计接桩部位设置不当。因而接桩焊接一般需30分钟左右的时间,设计将第一节(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米左右,以30分钟或更长时间,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,桩损坏明显减少。

2.2打桩顺序不当

打预制桩和打灌注桩都有打桩顺序问题加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部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。

2.3接桩焊接质量问题

预制桩的焊接质量的好与坏直接关系到桩的好坏。例如:某热电厂车间厂房的建设场地属于软土地基,设计1，150根预制桩,在施工过程中产生断桩217根的严重质量事故。其事故的主要原因是施工不执行规范和设计要求焊接不合格，点焊、漏焊、溜焊现象严重。另有某港务局综合服务楼,建筑面积8，000平方米、地上十三层,其场地属滨海平原，设计243根预制桩,经土方开挖完成后,对全部桩的水平位移、垂直度偏差做测量,合格的桩只有78根(合格率为32%),不合格桩的水平位移偏差从200～1.120毫米不等,垂直度偏差为2.6%～15.2%不等。此外在基坑四周地表出现大量因土体滑动而产生的裂缝,最大宽度达10毫米以上,经拔桩检验，桩上段接头部分,设计要求全部满焊120毫米,实际8条焊缝平均长为85毫米,而且全是点焊、浮焊、虚焊,上部桩体带显露出的角钢,用手锤一敲立即脱落。

3、提高桩基础施工质量的对策

3.1确保桩基设计的科学性和可行性。由于种种原因,建筑桩基沉桩施工会造成一定的桩位偏差。承台边缘尺寸应满足规范规定的桩位允许偏差的需要,如盖有基础梁的桩基础梁边缘距桩边应不小于100mm。比如,中排方桩断面为30mmx30mm其承台梁宽不应小于100mm。即桩两边各有100mm余地(独立基础或群桩的边桩则同样处理)。否则桩位偏差仍在规范允许范围内,而桩身已超出承台梁边缘,这种受力状况显然不合理。二是审核桩顶标高是否准确。在施工及监理实践中经常遇到施工图中桩顶标高定得偏低的情况这几乎成为普遍存在的质量通病,给施工造成一定麻烦。确定沉桩的桩顶标高,应考虑桩顶混凝土保护层厚度(锤击桩为70mm静压桩为50mm)锚筋焊接长度(双面焊5d)、再加上设计要求桩顶嵌入承台的长度(一般为50mm)。因此,一般钢筋混凝土方桩沉桩的桩顶标高,应高出混凝土垫层面200～250mm。三是注意控制桩顶标高，桩顶标高应坚持“宜高勿低”原则。

3.2增强破桩操作的规范性。桩基开挖后,破桩头是一项技术性很强的工作施工前须制订方案,进行技术交底,确保桩顶与承台连接良好。选派责任心强的人员负责此项施工。破桩顺序为先背去桩顶混凝土保护层,凿出四角主筋(长度应满足焊接要求)并剔除背出的钢筋网片及松散混凝土块;嵌入承台的桩顶应较完整,嵌入长度应符合要求。笔者认为破桩中有两种方法应谨慎应用,一种是“全破桩”。施工监理中常遇到沉桩中桩顶标高控制较好,但在破桩时因未进行技术交底或疏于管理操作人员误将露出混凝土垫层面的桩头全部破除,有的甚至用大锤夯击,造成桩项嵌入承台长度不足层至桩顶与垫层面相平。此种“全破桩”方式属野蛮施工，不符合设计和施工规范要求,应当杜绝。另一种是“四角凿开”法。此种方法极易造成桩顶混凝土破碎(特别是小断面锤击桩)及锚筋焊接长度不足。建议规定“四角凿开”法仅适用于静压桩断面应不小于30mmx30mm脏顶标高应高出混凝土垫层面150mm以上并应确保嵌入承台部分桩顶完整性。

3.3认真做好不合格桩基的处理工作。不合格的桩基主要有桩位超偏和桩顶标高不符两种情况。对桩位超偏的处理在桩基开挖时应加强现场巡视检查和实测实量工作发现桩位偏差超出允许范围要及时签发监理工程师通知单督促施工单位确定处理方案,一般为局部加大承台截面。处理过程中应做好旁站记录和隐蔽工程验收记录,并按规定留下影像资料。对桩顶标高超偏的处理,首先要确定桩顶标高的标准，凡超过1.5倍允许偏差值的桩基即为不合格,其处理方案亦应通过设计人员确认。正偏差可通过增加破桩高度，解决对桩的承载力影响甚小。负偏差一般将桩顶四周混凝土垫层局部加深形成“升箩底”以满足桩顶嵌入承台长度。在浇筑承台混凝土时,须清除积水,确保承台与桩顶连接良好。

4、结语

建筑工程桩基础施工是一项十分复杂的工程体系，是保证上部建筑安全的关键。因此施工前必须建立科学的施工管理体系，制定科学的施工方案,设计、施工、监理各方的密切配合，建立完善的质量保证体系,依据现行的施工及验收规范控制施工和验收，确保工程质量符合设计要求。