摘要:文章介紹沖(鉆)孔灌注樁常見的質量問題,缺陷對承載力的影響以及事故分析處理方法。
關鍵詞:樁;承載力;缺陷;處理
中圖分類號:TU753.3文獻標識碼:A文章編號:1006-8937(2012)08-0115-02
沖(鉆)孔灌注樁由于其具有承載力高、穩(wěn)定性好、適應性強、施工方便等優(yōu)越性,近年來越來越多地應用于港口工程、高速公路鐵路、高層建筑物等工程建設中,但沖(鉆)灌注樁基質量取決于勘察、設計、施工等許多因素,稍有不慎,就可能造成質量事故。產生缺陷性質各有不同,對承載力的影響大小也不盡相同。對質量事故進行應分析缺陷的性質,提出具體處理意見,以保證建筑物的安全使用,節(jié)省工程造價及工期。
1幾種常見質量事故
①成樁中斷事故。如沖(鉆)孔灌注樁塌孔,卡鉆及停電等。
②灌注樁成樁質量差,包括沉渣超厚、縮徑、混凝土離析、樁身夾泥、混凝土強度、樁端持力層達不到設計要求,鋼筋錯位變形嚴重等。
③斷樁。灌注砼施工質量失控,發(fā)生斷樁事故。
④測量放線錯誤,使整個建筑物錯位或樁位偏差過大。
⑤樁基驗收時出現的樁位偏差過大。
⑥灌注樁頂標高不足。
2樁基事故處理的一般原則
①事故處理應具備的其本條件。事故性質和范圍清楚,目的明確,參加人員意見基本一致,并確定處理方案,設計人員認可簽字。
②事故處理的一般原則。對事故處理方案要求安全可靠,經濟合理,施工期短,方法可靠。對未施工部分應提出預防和改進措施,防止事故的再次發(fā)生。
3樁基事故的常用處理方法
常用方法有接樁,補樁,補強,擴大承臺(梁),改變施工方法,修改設計方案等。下面結合事故發(fā)生的原因分別介紹幾種方法的應用情況。
4工程實例
4.1某工程樁底沉渣厚度超標事故的處理
4.1.1地質資料
素填土:厚度1.40~1.70 m;淤泥:厚度17.70~21.40 m;中砂: 厚度0.40~3.40 m;卵石: 厚度5.30~7.60m;強風化花崗巖;中風化花崗巖。
4.1.2設計資料
鉆孔灌注樁,總樁數109根,樁徑900~1 200 mm,樁長23~25 m,砼強度等級C30,設計樁端持力層為卵石,設計單樁豎向抗壓極限承載力5 100~8 200 kN。
4.1.3檢測情況
靜載試驗選取5根樁,其中樁徑1 200 mm的34#樁單樁豎向抗壓極限承載力為2 460 kN,為設計極限承載力的30%。增加3根樁靜載試驗,與34#樁同一承臺33#樁單樁豎向抗壓極限承載力為2 460 kN,與34#樁相同不滿足設計要求。低應變檢測樁身完整性未發(fā)現不合格樁。為查明原因選取8根樁進行鉆芯法檢測,樁身完整性均達到要求,發(fā)現34#樁底沉渣厚度0.62 m成分為中粗砂,其余樁底沉渣厚度0~0.05m。
4.1.4處理方案
出現單樁豎向抗壓極限承載力不滿足設計要求的原因,是施工中砂層塌孔樁端沉渣厚度超過設計要求。進一步擴大樁基檢測范圍,選取低應變樁底反射較強的樁9根鉆芯檢測,檢測結果樁底沉渣厚度0~0.05 m。處理意見對33#、34#樁進行高壓注漿,該承臺補樁2根樁徑1200 mm,整體采用條形承臺加大承臺剛度,對建筑物的施工過程及使用過程進行沉降專項監(jiān)測。
4.2某工程樁端持力層事故的處理
4.2.1地質資料
雜填土:厚度2.70~3.10 m;淤泥:厚度7.80~10.90 m;含泥粗中砂:厚度3.00~5.70 m;殘積砂質粘性土:厚度3.30~7.60 m;全風化花崗巖:厚度1.90 m;強風化花崗巖:揭露厚度0.80~3.50 m,夾有中風化核;中風化花崗巖:揭露厚度6.00~8.90 m。
4.2.2設計資料
沖孔灌注樁,總樁數34根,樁徑800~1 400 mm,樁長13.2~22.3 m,砼強度等級C35,設計樁端持力層為中風化花崗巖,設計單樁豎向抗壓極限承載力8 000~24 000 kN。
4.2.3檢測情況
低應變檢測樁身完整性未發(fā)現不合格樁。鉆芯12根,其中8根樁端持力層出現接觸位置為砂土狀—碎塊狀強風化花崗巖(厚度1m左右)及中風化花崗巖夾有強風化巖現象。
靜載試驗選取3根樁,其中樁徑1 200 mm的6#樁接觸位置為砂土狀—碎塊狀強風化花崗巖,單樁豎向抗壓極限承載力為14 400 kN,為設計極限承載力的80%。其余2根樁(碎塊狀強風化花崗巖及中風化花崗巖夾有強風化巖)靜載沉降量滿足要求。
4.2.4處理方案
出現單樁豎向抗壓極限承載力不滿足設計要求的原因,是樁端持力層未達到設計要求。對34根樁旁補勘,確定補強范圍后,7根樁地質條件最不利位置補樁處理,整體地下室底板加厚加大承臺剛度,對建筑物的施工過程及使用過程進行沉降專項監(jiān)測。
4.3某工程樁身缺陷、沉渣和樁端持力層事故的處理
4.3.1地質資料
素填土:厚度0.70~3.00 m;淤泥:厚度0.40~5.80 m;粉質粘土:厚度0.50~6.40 m;中砂:厚度1.30~1.80 m;殘積砂質粘性土:厚度0.70~15.00 m;全風化花崗巖:厚度0.80~13.20 m;強風化花崗巖:揭露厚度0.50~31.90 m;中風化花崗巖:揭露厚度1.10~10.70 m。
4.3.2設計資料
沖孔灌注樁,總樁數747根,樁徑800~1 400 mm,樁長6~42 m,砼強度等級C30,設計樁端持力層為中風化花崗巖,設計單樁豎向抗壓極限承載力7 000~16 700 kN。
4.3.3檢測情況
低應變檢測樁身完整性發(fā)現3根樁為Ⅲ類樁。鉆芯97根,其中243#樁9.16~9.37 m樁身嚴重離析(與低應變檢測缺陷位置基本吻合),30根樁端持力層接觸位置為砂土狀-碎塊狀強風化花崗巖(厚度0.5~3 m)。18、50、550#樁沉渣厚度0.15~0.20 m。
靜載試驗選取14根樁,其中樁徑1 200 mm的50#樁底沉渣0.15 m,樁端持力層為碎塊狀強風化花崗巖(厚度1.5 m),單樁豎向抗壓極限承載力為9 100 kN,為設計極限承載力的70%。514、582#樁端持力層為砂土狀-碎塊狀強風化花崗巖(厚度1.5~3 m),單樁豎向抗壓極限承載力為設計極限承載力的70%。
4.4.4處理方案
分析事故原因,是工期緊、樁機隊伍拼湊、施工管理混亂造成,且個別樁澆灌混凝土中途停頓,引起樁身嚴重離析、沉渣厚度和樁端持力層未達到設計要求。對3根低應變檢測為Ⅲ類樁報廢處理,根據綜合條件最不利位置樁的承載力,以承臺為單位驗算補強,周邊無建筑物補樁采用錘擊管樁,補樁位置各承臺外軸線延伸處,同時加大相應承臺面積,考慮承臺聯合受力,提高整體性。補樁處理后,管樁按相應規(guī)定檢測。
5結語
沖(鉆)孔灌注樁是隱蔽工程,技術要求高、工序多,在施工過程中應加倍注意,及時預防減少事故。一旦發(fā)現問題,應及時查找原因,并進行相應的補救,并認真分析具體情況,選擇最佳方案。
參考文獻:
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[2] 陳凡,徐天平,陳久照.基樁質量檢測技術[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2003.