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建筑工程桩基础技术的质量问题及解决措施的分析

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建筑工程桩基础技术的质量问题及解决措施的分析

摘要:在我国建筑工程当中,因为高层、大跨和其他特殊结构的不断增加,在荷栽大、地基弱、变形严、使用要求高等条件下,深基础形式越来越多地被采用,其中桩基础技术由于承载力高、沉降小,能适应不同的结构形式、地基条件和荷载性质,有利于结构的防震抗灾,加之施工较方便,因而应用更为广泛。本文重点分析了桩基础技术以及质量问题。

关键词:桩基础分类特点

在建筑工程当中,因为桩基础具备着很强的适应性,同时具有施工简便、成本适中等优点,因此在工程领域得到了广泛的应用。建筑工程的关键是工程质量,任何一个环节或部位出现问题,都会给建筑工程的整体质量带来巨大的安全隐患,建筑工程的使用效益也将受到极大的影响。桩基处于建设工程结构的最下面部分,属于隐蔽工程,其质量的好坏对上部主体结构的使用具有直接的影响,因此为了使桩基质量能符合工程要求,工程的质量控制就显得尤为重要。下面首先介绍了桩基础分类和特点,然后研究了建筑施工中的桩基础技术的质量问题及其处理。

一、关于桩基础分类的论述

桩可按荷载原理、材料形状(或断面)、大小、性能及桩端支承情况等分类。

1.从材料方面考虑,可分为木桩、钢筋混凝土桩、钢桩及组合材料桩等,其中钢筋混凝土桩又可分为普通钢筋混凝土桩;预应力钢筋混凝士桩;预应高强度混凝土桩;钢筋混凝土桩使用最广泛。

2.从桩的使用功能方面考虑,可分为竖向抗压桩、竖向抗拨桩、水平受荷桩、复合受荷桩。

3.从成桩方法方面考虑,可分为非挤土桩、部分挤土桩和挤土桩。

4.从承载性能方面考虑,可分为摩擦型桩和端承型桩,摩擦型桩又可分为摩擦桩和端承摩擦桩;端承型桩又分为端承桩和摩擦端承桩。

5.从桩径大小方面分析,可分为小桩(d≤250mm)、中等直径桩(250mm二、关于桩基特点的分析

下面将介绍桩基中的钻孔桩和预制桩中的预制钢筋混凝土方桩和预应力钢筋混凝土管桩。

1.钻孔灌注桩。

在进行钻孔灌注桩施工时,采用泥浆护壁,水下浇筑混凝土的施工工艺,桩径一般在550--850mm之间,它是一种非挤土性桩,优点是对周围环境要求低,对邻近建筑物及管线的影响小,可以和围护桩同时施工,减少工期,可以进入贯入阻力PS值较大的砂土层,充分利用砂土层的高摩阴力,提高单桩承载力。缺点是采用现场混凝土的地下浇筑,钻孔泥浆护壁,因此成桩质量难以控制及造成环境污染。

2.预制钢筋混凝土方桩。

对于预制方桩,它是现场或工厂预制的一种钢筋混凝土桩,沉桩一般采用压人方法,由压桩机将预制方桩压入土层。预制的方桩优点是桩质量容易保证,沉桩比较直观,因此桩身质量的检测工作量相对比灌注桩小,由于预制桩的质量保证度高,因此其桩的摩阻力和端承力均比灌注桩大,混凝土用量节约,但预制桩采用静力压桩方法时,其沉桩时通过贯入阻力PS较大的砂层时很困难,而且预制桩对施工机具的要求较高,尤其是单桩承载力高的预制桩,需要大吨位桩机。

3预应力钢筋混凝土管桩。

关于预应力管桩,它采用预应力钢筋和高强度混凝土,进行工厂预制,从而节约了混凝土用量,增加了桩长与桩截面面积的比值,使产生相同桩周阻力(与方桩比)时所占用混凝土用量最小,这样就达至U经济节约目的,预应力管桩的工程造价比预制方桩的价格略低,必须注意的是预应力管桩由于有土塞效应,它仍为挤土桩。在近段时间,预应力管桩是开始大量使用的一种桩型。

三、建筑施工中桩基础技术的质量问题及其处理

1.浮笼。

(1)质量问题及原因。

在灌注水下混凝土时浮笼事故时有发生,对于只下半笼的钻孔桩出现的几率更大。这种现象的产生原因与混凝土的顶部推力有很大的关系,但预防上的疏忽是一个重要因素,所以下笼时应尽可能多焊几条主筋在钻机座上以提高其相对固定的措施,增大固结力。

(2)处理措施。

施工过程中如果出现浮笼,应尽快采取合理措施,防止其继续上浮。常用的

方法是:将钢筋笼用多根直径6em左右钢管套住并焊在护筒上,再用钢筋或方木成网状压住所焊钢管及护筒以保证钢筋笼上浮时不致过分偏位而对工程质量产生大的影响。

2.断桩。

(1)质量问题及原因。

断桩是桩基施工过程中最容易产生的质量缺陷之一,采用低应变动测法可对其进行检测。通常表现为波形图的传递受阻,可判定为桩身局部分离或一段无混凝土。

对于断桩产生的原因,主要有以下几个方面:

①在灌注过程中,由于工程技术人员的粗心或自身素质因素,导致测量的标高出现差错,导管底口超过混凝土面,底口涌人泥水,形成夹层断桩。

②套管打人后,拔管速度过猛过快,混凝土还未来得及完全流出套管而孔周围的土已快速回缩,从而形成断桩。

(2)处理措施。

① 接桩。

确定接桩方案以后,首先用声测确定好桩基发生断裂的部位,然后挖至合格处,利用人工凿毛的方法,对桩进行二次混凝土浇注。

②原位复桩。

即在施工过程中发现和超声波检测出的断桩,采取彻底清理后,在原位重新浇注一根新桩,做到较为彻底地处理。此种方法处理的效果好,但费用较高,难度大。

3.钢筋笼上浮。

(1)质量问题及原因。

①砼在进入钢筋笼底部时浇筑速度太快。当混凝土灌注至钢筋笼下,若此时提升导管,导管底端距离钢筋笼仅有l m左右的距离时,由于浇注的砼自导管流出后冲击力较大,推动了钢筋笼上浮。

② 由于砼灌注过钢筋笼且导管埋深较大时,其上层砼因浇注时间较长,已近初凝,表面形成硬壳,砼与钢筋笼有一定握裹力,如果此时导管底端未及时提到钢筋底部以上,混凝土在导管流出后将以一定的速度向上顶升,同时也带动钢

筋笼上移。

③ 钢筋笼未采取固定措施。

(2)处理措施。

① 浇筑砼前,应将钢筋笼固定在孔位护简上。

② 当砼上升到接近钢筋笼下端时,应放慢浇筑速度,减小硷面上升的动能作用,以免钢筋笼顶被托而上浮。当钢筋笼被埋人砼中有一定深度大,再提升导管,减少导管埋人深度,使导管下端高出钢筋笼下端相当距离时再按正常速度浇筑。在通常情况下,可以防止钢筋笼上浮。

③ 当发现钢筋笼开始上浮时,应立即停止浇注,并准确计算导管埋深和已浇砼标高,提升导管后再进行浇注,上浮现象即可消除。

4.桩身离析。

(1)质量问题及原因。

离析现象从钻取的岩芯中蜂窝明显可见到,其原因多是由于人为因素的影响,混凝土配料在施工过程中没有严格按照施工配合比进行,使砼的塌落度变化幅度大。塌落度过大时容易造成骨料之间相互挤压阻塞导管从而出现离析现象。此外,运输过程中砼产生离析而造成砼内部结构疏松、强度降低。

(2)处理措施。

在建筑施工过程中应严格按照操作规程施工,严格控制混凝土配合比及和易性,浇灌时尽量缩短灌注时间等。

四、结语

综上所述,桩基础是具有历史的基础之一,也是现阶段应用比较广泛的一种基础类型。在建筑桩基础的施工过程中,应掌握现场施工实际情况与工艺情况,掌握桩基础技术缺陷的质量防治措施,这样才能对桩基础技术施工进行控制,确保桩基础质量达到设计要求。

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