桩基施工中常见质量问题的分析与处理

2015-10-31刘锦生

建材与装饰 2015年23期

关键词：孔壁泥浆桩基

刘锦生

（福建省泉州市东海建筑有限公司）

桩基施工中常见质量问题的分析与处理

刘锦生

（福建省泉州市东海建筑有限公司）

桩基是一种非常常用的基础形式，如果天然地基无法对工程地基的要求进行满足，那么就可以采用桩基础的办法对基础的承载力和抗压力进行提高。在工程桩基施工中，不论采用哪种桩基形式，必须要求其施工质量符合要求，并且做好桩基质量问题的研究。本文主要阐述了桩基施工中常见质量问题的分析与处理。

桩基；质量；预防；处理；断桩

引言

随着工程建设规模的不断扩大，桩基在工程基础施工中的运用变得越来越广泛。桩基施工属于隐蔽工程，稍不注意很容易出现质量事故，如断桩等等，必须加强对桩基施工中常见质量问题进行研究，找出有效的解决措施。

1　塌孔

在桩基钻孔的过程中，如果发现排除的泥浆中不断的出现气泡，或者是泥浆突然发生漏失的现象，那么就说明孔壁坍陷的迹象。

1.1产生的原因

一般情况下，由于护筒内水位较低，没有足够的水压力来保证对孔壁的支撑，或者孔壁土质松散，而泥浆护壁措施没有做到位，或是因为护洞周围未用粘土紧密填封从而造成孔壁坍陷。而由于施工过程中采取的措施不当也易引起孔壁坍陷，比如成孔后未及时进行灌注、钻进中速度太快等等。

1.2塌孔事故的预防与处理

控制钻孔进度，并选用较大密度、粘度、胶体率的泥浆或高质量泥浆，钻孔时随时量测钻孔深度并与设计勘测的地质资料相对应，同时备足粘土和片石，当钻至溶洞顶时，采取低冲程钻进。保证孔内水头高度，密切注意孔内泥浆高度。清孔时应指定专人补浆，保持水头高度和粘稠度。在松软砂层钻进时，应控制进尺速度，且用较好泥浆护壁。提取钻头、钢筋笼下放时应对准钻孔中心垂直插入，严防触及孔壁。如果塌孔事故已经，那么必须需要按照图1的方式进行钢护筒的设置。

图1　塌孔处理中钢护筒的放置示意图

2　卡管

水中灌注混凝土过程中，无法继续进行的现象。

2.1造成原因

初灌时，由于混凝土流动性或者坍落度未控制好而造成离析，或者混凝土原材料中中粗骨料未按要求选择，粒径太大也容易造成离析。而施工过程中混凝土浇筑的连续性也有可能产生离析。

2.2预防和处理措施

使用的隔水栓直径应与导管内径相配，同时具有良好的隔水性能，保证顺利排出；或采用隔水盖板或插板盖住导管顶部，封底时拉起盖板或抽时插板即可，安全、方便。在混凝土灌注时，应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。水下混凝土必须具备良好的和易性，配合比应实验室确定，坍落度宜为18～22cm，粗骨料的最大粒径不得大于导管直径和钢筋笼主筋最小净距的1/4，且应＜0mm。为改善混凝土的和易性和缓凝，水下混凝土宜掺外加剂。应确保导管连接部位的密封性，导管使用前应试压。在进行浇筑施工时，要避免导管中空气形成气塞，可以采取缓慢导入混凝土的方法来避免高压气塞的产生。同时施工中要保证施工机械的运转正常，防止因机械故障对施工质量造成影响。

3　成孔偏斜

成孔壁桩孔出现较大垂直偏差或弯曲。

3.1造成原因

施工现场不平整，不坚实，地面软弱或软硬不均匀，在支架上钻孔时，支架的承载力不足，发生不均匀沉降，导致钻杆不垂直。钻机部件磨损，接头松动，钻杆弯曲。钻头晃动偏离轴线，扩孔较大。土层斜状分布或土层中夹有大的孤石或其他硬物等情形。施工检测控制不到位。

3.2钻孔偏斜的处理措施

安装钻机应保证安装牢固、底座水平，确保钻头和护筒中心在一条竖直线上，并经常检查校正。软硬地层交界处可加适量片石，小冲程钻进；如遇探头石，用低锤击密，把石打碎；穿过倾斜岩层时，应采用自重较大的冲击钻，以慢速钻孔。

4　钢筋笼上浮

钢筋笼在混凝土灌注过程中上浮。如某工程采用钻孔灌注桩施工，该工程采用456根桩基，桩孔深度平均为7.2m，以石灰岩作为桩端持力层，地下情况为典型的喀斯特地貌。在该工程成桩过程中出现了钢筋笼上浮的现象，以下针对该工程钢筋笼上浮的原因进行分析：

4.1原因分析

通过分析发现，在混凝土浇筑过程中，导管与钢筋笼之间的间距小，粗骨料的粒径太大，钢筋笼搭接焊头未焊平，导管在提升、下沉来回过程中，法兰盘挂带钢筋笼。钢筋笼在安装吊放的过程中，骨架扭曲、箍筋变形、脱焊或且导管倾斜，使得钢筋笼与导管外壁紧密接触。混凝土浇筑停歇时间过长混凝土已初凝，导管提升时将钢筋笼带出。混凝土浇筑太快，混凝土面升至钢筋笼底时产生向上“浮力”导致钢筋笼上浮。

4.2防治和处理措施

如果出现了钢筋笼上浮的现象，首先就应该立即停止灌注混凝土，计算出上浮的高度，当上浮的高度较小时可以通过钻机护筒控制它的上浮，然后提拔导管是导管的埋深控制在1m左右，但是不能提的过多，以防导管进水，接着可以按照正常的速度灌注。不过这些措施需要征求监理的意见，会同设计代表进一步确定钢筋笼上浮后桩基的强度及受力是否符合要求。当上浮的高度过大时，应立即拔除导管，吊起钢筋笼重新清孔。为了防止钢筋笼的上浮，可以采取如下的措施，首先可以在满足设计的条件下适当的减少钢筋笼底部箍筋的间距和数量以减小混凝土对钢筋笼的冲击力，另外应做钢筋笼的定位措施，可以接长四根主筋，并把他们焊接固定在护筒上阻止它的上浮。

5　断桩

混凝土凝固后不连续，中间被泥浆等疏松体及泥土填充形成间断桩。见图2。

图2　断桩示意图

5.1造成原因

在封底的过程中，因为导管的底部距离孔底比较远，导致混凝土被泥浆产生稀释的现象，从而导致水灰比变大，使得混凝土出现无法凝固的现象，使得在基岩与桩体之间被不产生凝固的混凝土填充。如果泥浆稠度过大，那么会导致浇筑混凝土的阻力变大。泥浆过稠，增加了浇注混凝土的阻力，如泥浆比重大且泥浆中含较大的泥块，导致在施工中经常发生导管堵塞、流动不畅等现象，有时甚至灌满导管还是不行，最后只好提取导管上下振击，由于导管内储存大量混凝土，一旦流出其势甚猛，在混凝土流出导管后，即冲破泥浆最薄弱处急速返上，并将泥浆夹裹于桩内，造成夹泥层。灌注混凝土过程中，因导管漏水或导管提漏而二次下沉也是造成夹泥层和断桩的原因。

导管提漏有两种原因：①当导管堵塞时，一般采用上下振击法，使混凝土强行流出，但如此时导管埋深很少，极易提漏；②因泥浆过稠，如果估算或测混凝土面难，在测量导管埋深时，对混凝土浇注高度判断错误，而在卸管时多提，使导管提离混凝土面，也就产生提漏，引起断桩。灌注时间过长，而上部混凝土已接近初凝，形成硬壳，而且随时间增长，泥浆中残渣将不断沉淀，从而加厚了积聚在混凝土表面的沉淀物，造成混凝土灌注极为困难，造成堵管与导管拔不上来，引发断桩事故。

导管埋得太深，拔出时底部已接近初凝，导管拔上后混凝土不能及时冲填，造成泥浆填入。浇注混凝土时，没有从导管内灌入，而采用从孔口直接倒入的办法灌注混凝土，产生混凝土离析造成凝固后不密实坚硬，个别孔段出现疏松、空洞的现象。

5.2预防和处理措施

在成孔之后，需要进行及时有效的清孔作业，以防孔壁发生坍塌的现象。具体清孔的实际需要根据孔中沉渣的情况进行确定，在清孔作业结束之后，需要进行立即灌注混凝土，这样可以避免对孔底沉渣超标的现象。

在混凝土浇筑之前，需要对孔径进行有效的测量，将首次需要灌注的混凝土的量进行准确的计算。在混凝土灌注的过程中，必须对混凝土浇筑的速度进行尽可能的提高，并且在浇筑初期，需要尽可能的对大量的混凝土进行积累，这样可以产生巨大的冲击力从而对泥浆的阻力进行克服。必须保证混凝土快速连续的浇筑，这样可以保证混凝土以及泥浆一直处在流动的状态，可以对导管堵塞的现象进行有效的预防。在混凝土灌注过程中，必须随时对混凝土面的标高以及导管的埋深进行控制，对导管的准确以及可靠进行提升，并且严格按照规范进行施工。严格确定混凝土的配合比，混凝土应有良好的和易性和流动性，坍落度（见图3）损失应满足灌注要求。在地下水活动较大的地段，事先要用套管或水泥进行处理，止水成功后方可灌注混凝土。灌注混凝土应从导管内灌入，要求灌注过程连续、快速，准备灌注的混凝土要足量，在灌注混凝土过程中应避免停电、停水，必要时应有备用搅拌机、发电机等应急设施。导管的拆卸长度应根据导管内外混凝土的上升高度而定，切勿起拔过多。