谈房屋建筑桩基础施工中的技术问题与处理方法

   中图分类号U445.55+1
  桩基础、筏基础、箱型基础桩基础是建筑基础中采用的形式,随着经济的发展,高层建筑的基础多采用桩基础,因此,如何选择合理的桩基础形式,如何施工,对于保证工程安全起着举足轻重的作用。本文主从桩基础的施工过程中各阶段的施工技术以及其施工技术点进行具体阐释并针对这些质量问题提出相应的处理措施,为其今后的质量提高提供理论参考。
  关键词房屋建筑 桩基础;;施工技术;措施
  引言
  近年来,随着住宅建设步伐的加快,房屋数量不断增加,而建设的施工质量也受到越来越多的重视,技术是保证质量的前提,因此桩基础的施工技术占有重位置。目前,地质条件差的建筑均采用桩基础,桩基础具有承载力强、稳定性好、沉量小且均匀的特点,但在施工过程中极易出现质量通病。本文从建筑桩基础的施工技术问题出发,对桩基础施工过程中出现的技术问题及其处理方法进行了探讨。所谓“基础不牢,地动山摇”,桩基础对于现代的高层建筑、建都是非常重的,因此对于桩基础的施工技术有关部门给与高度重视。(可以删除?)
  1 桩基础施工准备
  桩基础的施工过程具体可分为施工前准备阶段和沉桩阶段。
  1.1 桩基础施工前阶段
  1.1.1 在施工前,对桩基施工的现场进行全面踏勘,以便为编制施工方案提供必的资料,也为机械选择、成桩工艺的确定及成桩质量控制提供依据。施工现场及周边环境的踏勘现场踏勘调查的主内容包括查明施工现场的地形、地貌、气候及其它自然条件;查阅地质勘察报告,了解施工现场成桩深度范围内土层的分布情况、形成年代以及各层土的物理力学性能指标;了解邻近建筑物的位置、距离、结构性质、现状以及目前使用情况;了解沉桩区域附近地下管线(煤气管、上水管、下水管、电缆线等)的分布及距离、埋置深度、使用年限、管径大小、结构情况等,了解施工现场区域内人为和自然地质现象,地震、溶岩、矿岩、古塘、暗滨以及地下构筑物、障碍物等。
  1.1.2 机械设备准备。施工前应根据设计的桩型及土层状况,选择好相应的机械设备,并进行工艺试桩。比如螺旋钻机适用于水位以上粘性土、粉土、沙土、膨胀土等,适用的径大约为 300~2000mm,而震动沉管灌注桩机则适用于淤泥、一般粘土、松散砂土、素填土等,适用直径约为 400~500mm。选好合适的机型才能正确的施工。
  1.1.3 现场准备。使场地平整,高层建筑物的桩基通常为密布的群桩。另外,在桩机进场前,必须对整个作业区进行平整,以保证桩机的垂直度,便于其稳定行走施工现场首先应清除现场障碍物,成桩前应清除现场妨碍施工的高空和地下障碍物,如施工区域内的电杆、跨越施工区的电线、旧建筑的基础或其他地下构筑物等,这对保证顺利成桩是十分重的。
  1.1.4 技术准备。桩基础施工前应编制施工方案,明确成桩机械、成桩方法、施工顺
  序、邻近建筑物或地下管线的保护措施等;计划施工进度,根据工程总进度计划确定桩基施工计划(含进度计划,劳动力需求计划及材料、设备需求计划);制定质量保证、安全技术
  及文明施工等措施;进行工艺试桩,确定合理的施工工艺,确定工艺参数。
  1.2 沉桩阶段
  1.2.1 灌注桩成桩
  灌注桩成孔方法主有泥浆护壁成孔、沉管成孔及干作业成孔等几种。在成孔后放置钢筋笼、浇筑混凝土,形成灌注桩。
  1.2.2 预制混凝土桩与钢桩的沉桩
  预制混凝土桩的形式有方桩及管桩两类,钢桩则有 H 型钢桩及钢管桩两类,它们的沉桩方法主有锤击打入法、静力压桩法及水冲沉桩法,有时也采用振动沉桩方法。
  2、桩基施工阶段的控制点如下
  2.1 原材料抽检主检查钢筋、水泥、石子、砂等主原材料的质量。如水泥进行安定性、标准稠度、凝结时间、抗压和抗折强度试验;钢筋进行拉力、冷弯等实验;砂石检测其级配、含泥量、含水量等。如果采用商品混凝土,则需认真核对水灰比,确保符合现场地质条件。
  2.2 钻孔过程监督 在每次钻孔前应该重新复核该桩位及标高,确保无误;检测终孔的孔深、孔径、孔斜度及二次清孔后的沉浆密度、沉渣厚度。参照地质勘探报告,检查是否已经达到设计持力层以及进入持力层的深度。施工中如果遇到地质变化,进入持力层深度不能满足设计求时,应根据具体情况适当加深 0.5m~1.5m,以保证达到设计承载力。沉浆密度应符合规范求。沉渣厚度不大于 100mm。
  2.3 钢筋笼检查 主检查钢筋笼的制作质量、下笼、焊接质量、搭接长度。分段制作的钢筋笼的长度以钢筋的定长为宜,但不宜短于 6m,连接时 50%的钢筋接头应予错开焊接,且两钢筋轴心在一直线上。为避免灌注导管挂笼及钢筋笼上浮,笼底钢筋略成喇叭状。对非全长配筋的桩,钢筋笼顶标高低于地面时用吊筋将钢筋笼焊接牢固,防止下落。钢筋笼的保护层最好是设置成混凝土滚轮,厚度为混凝土的保护层厚度,每隔2m均匀布置 4 个,穿在箍筋上,这样既保证保护层厚度,又能减少对孔壁的扰动。在焊接施工时特别注意焊缝的饱满程度。
  2.4 混凝土浇筑的旁站监理 对混凝土灌注桩的浇筑过程应进行旁站监理,主应检查施工企业现场质检人员到岗、特殊工种人员持证上岗以及施工机械、建筑材料准备情况、执行施工方案以及工程建设强制性标准情况以及混凝土的搅拌、配比和浇注质量,对于导管的检查一定进行水密承压和接头抗拉试验。灌注水下混凝土灌注前应检查孔内的泥浆性能指标和孔底沉渣厚度,如超出规定应进行二次清孔。混凝土应有较好的和易性即流动性、粘聚性、保水性,只有这样才有良好的抗离析能力,才能真正保证桩身混凝土的质量。混凝土运至浇筑地点,应检查其均匀性和坍落度是否满足规范求,若不符合应进行二次拌和。二次拌和后仍不符合求,禁止使用。通过实践表明桩基浇筑过程中的堵管也与混凝土的离析有关。首批混凝土下落后,混凝土应连续浇筑,没有特殊原因,不得长时间中断,防止坍孔情况发生,最好使用商品混凝土。钢筋笼上浮的预防为防止钢筋笼上浮,当导管口低于钢筋笼底部 2m~3m ,且混凝土表面在钢筋笼下 1m 左右时,应放慢混凝土浇筑速度,当混凝土面上升至骨架底口 4m 以上时提升导管使其底口高于钢筋笼底部 2m 以上,恢复正常的灌注速度。除上述方法外还应从钢筋笼自身加以考虑,将钢筋笼骨架中 4 根主筋伸长至桩底,实践证明,上述方法是有效的。混凝土桩身局部夹泥,灌注当中遇到不良地质,诸如流砂、淤泥层等应改变施工工艺,连续快速地浇筑,提高混凝土坍落度,防止夹泥情况的发生。例如有一项工程两根桩凿除桩头过程中发现桩身处有大小不等的夹泥情况发生。事后分析是由于混凝土浇筑过程中中断时间太长造成桩孔局部坍孔所致,通过采取预防措施,类似的情况以后没有发生。灌注即将结束时预防短桩情况的发生,可采取加大侧锤的重量;加水稀释泥浆,使之达到泥浆参数规定的上限,以防坍孔;仔细核对混凝土方量,混凝土应超灌 0.5m~1.0m ,通过以上方法可有效避免短桩事故的发生。桩质量的好坏在很大程度上取决于混凝土的质量。监理人员必须及时督促施工单位做好现场取样,预留试块,并做好旁站监理记录和监理日记,保存旁站监理原始资料。
  3、桩基施工中常见质量问题及原因
  3.1 单桩承载力低于设计求的常见原因有①桩沉入深度不足;②桩端未进入设计规定的持力层,但桩深已达设计值;③最终贯入度过大;④其他,诸如桩倾斜过大、断裂等原因导致单桩承载力下降;⑤勘察报告所提供的地层剖面、地基承载力等有关数据与实际情况不符。