摘要:樁基又叫樁基礎,是工程建筑基礎中的一種,由基樁和聯接于樁頂的承臺共同組成,樁基主要的作用是負責把荷載轉給持力層。建筑樁基通常為低承臺樁基礎。樁基礎是一種深基礎,它具有穩定性好、承載力高、沉降量小而均勻、良好的抗震性能、沉降穩定快等優點,因此在各類建筑工程中得到廣泛應用。
關鍵詞:樁基礎;技術;分析
對于建造一個穩定、安全的建筑而言,一個良好的基礎是必不可少的。在樁基施工中對質量問題及隱患的分析與處理, 將影響建筑物的結構安全。本文就建筑工程中樁基礎施工質量控制進行分析
一、樁基工程施工中存在的主要問題及原因
打(壓)樁工程施工工序多,工藝要求高,影響樁基質量的因素較多,一般有:a工程地質勘察報告不夠詳盡準確;b設計的合理取值; c施工中的各種原因。
常見質量問題類別及原因分析打 (壓)樁工程常見質量問題有: 單樁承載力低于設計值, 樁傾斜過大、斷樁、樁接頭斷離、樁位偏差過大等五大類。
1、單樁承載力低于設計值要求
單樁的承載力不符合設計要求主要是由于樁未達到設計的沉入深度;最終的貫入量過大以及樁的頂端未沒有進入設計要求的持力層,但樁已進入到設計的深度;勘察報告所提供的地基承載力、地層剖面等數據與實際情況存在較大的差距,還有其他的原因如樁傾斜過大、斷裂等也會導致單樁的承載力不能達到設計要求。
2、樁傾斜過大的原因
由于預制樁的質量不符標準,導致樁頂面傾斜和樁尖的位置不正或者變形,從而造成樁傾斜;樁身、樁帽、樁錘的中心線偏離,導致錘擊偏離了重心;樁機安裝的角度不準確,造成樁架與地面的不垂直;樁端遇到堅硬的障礙物;樁距過小,錯誤的打樁順序導致強烈的擠土效應產生;基坑土方開挖不當、測量放線錯誤等都會造成樁傾斜過大。
3、出現斷樁的原因
除了樁傾斜過大會導致樁斷裂外,由于樁運輸、起吊、堆放的吊點或支點位置出現偏差;在沉樁的過程中,因樁的質量或者障礙物的阻礙等原因導致樁身因過度的彎曲;設計要求的樁錘擊與設計的貫入度存在較大誤差,以致于施工時錘擊次數過多、錘擊過度導致樁斷裂。
4、樁接頭斷離的原因
在樁需要設計的較長時,在施工工藝上,樁采用分段預制、分段沉入的方法,各段之間用鋼制焊接連接件進行連接。導致樁接頭斷離現象其原因主要是樁傾斜過大,另外樁上下節的中心線偏離,樁接頭施工技術不達標、質量差也是重要原因。
5、樁位偏差過大的原因
造成樁的位置偏差主要是由于測量放線的差錯、沉樁工藝落后以及樁身傾斜等原因造成。
二、樁基工程的施工原則
1、樁基的選擇原則
因為樁基的種類與作用力度不同,在選擇樁基是要注重很多細節因素。由于場地的地基條件以及施工設計技術的要求,如何選擇樁基變得非常重要。可以說,選擇稍有不慎,會對整個工程帶來巨大的損失。
2、樁基的選型原則
在樁基的設計與應用過程中,要盡量考慮土層特性以及建筑功能需求。首先就要滿足地基承載力和變形這兩項基本要求。另外,考慮環境因素,即考慮設樁過程中對環境的影響,例如打入式預制樁和打入式灌注樁的場合,就要考慮振動、噪聲以及油污對周圍環境的影響。還要考慮機械、造價等因素,即考慮本地區樁基施工單位現有的樁工機械設備,如確實需要從其他地區引進樁工機械時,則需要考慮其經濟合理性。所以做好地基勘察、精心設計施工方案、慎重的選擇最優方案、精心的施工等過程具有重要的現實意義,同時也是樁基工程施工必須遵循的重要準則。
3、施工順序要合理
合理的施工順序,能減少施工難度,所以,在施工方案中要認真統籌,依據實際情況合理安排在可能的條件下,應先施工外圍樁孔,這部分樁孔混凝土護壁完成后,可保留少量樁孔先不澆筑樁身混凝土,而做為排水井,以方便其它孔位的施工,從而保證了樁孔的施工速度和成孔質量。
三、在施工技術方法上進行質量控制
打樁過程中,發現質量問題,施工單位切忌自行處理,必須報監理、業主,然后會同設計勘察等有關部門分析、作出正確的處理方案。 由設計部門出具修改設計通知一般處理方法有:補沉法、送補結合法、糾偏法、擴大承臺法、復合地基法等,下面分別簡要介紹:
1、補沉法
預制樁入土深度不足時,或打入樁因土體隆起將樁上抬時,均可采用此法。
2、補樁法 可采用下述兩種的任一種:
(1)樁基承臺前補樁當樁距較小時,可采用先鉆孔,后植樁,再沉樁的方法。
(2)樁基承臺或地下室完成再補靜壓樁。此法的優點是可以利用承臺或地下室結構承受靜壓樁反力,設施簡單,不延長工期。
3、補送結合法。當打入樁采用分節連接,逐根沉入時,差的接樁可能發生連接節點脫開的情況,此時可采用送補結合法。
首先是對有疑點的樁復打,使其下沉,把松開的接頭再擰緊,使之具有一定的豎向承載力;其次,適當補些全長完整的樁,一方面補足整個基礎豎向承載力的不足,另一方面補充整樁的可承受地震荷載。
4、糾偏法
樁身傾斜,但未斷裂,且樁長較短,或因基坑開挖造成樁身傾斜,而未斷裂,可采用局部開挖后用千斤頂糾偏復位法處理。
5、擴大承臺法
由于以下三種原因,原有的樁基承臺平面尺寸滿足不了構造要求或基礎承載力的要求,而需要擴大基承臺的面積。
(1)樁位偏差大 原設汁的承臺平面尺寸滿足不了規范規定的構造要求,可用擴大承合法處理。
(2)考慮樁土共同作用。 當單樁承載力達不到設計要求,需要擴大承臺并考慮樁與天然地基共同承擔上部結構荷載。
(3)樁基礎質量不均勻,防止獨立承臺出現不均勻沉降,或為提高抗震能力,可采用把獨立的承臺連成整塊,提高基礎整體性,或設抗震地梁。
6、復合地基法
此法是利用樁土共同作用的原理,對地基作適當處理,提高地基承載力,更有效的分擔樁基的荷載力。常用方法有以兩種:
(1)承臺下做換土地基。在樁基承臺施工前,挖除一定深度的土,換成砂石填層分層夯填,然后再人工地基和樁基上施工承臺。
(2)樁間增設水泥土樁。當樁承載力達不到設計要求時,可采用在樁間土中干噴水泥形成的方法,形成復合地基基礎。
7、修改樁型或沉樁參數
(1)改變樁型。如預制方樁改為預應力管樁等。
(2)改變樁入土深度。例如預制樁過程中遇到較厚的密實粉砂或粉土層,出現樁下沉困難,甚至發生斷樁事故,此時可整理采用縮短樁長,增加樁數量,取密實的粉砂層作為持力層。
(3)改變樁位。如沉樁中遇到堅硬的、不大的地下障礙物,使樁產生傾斜,甚至斷裂時,可采用改變樁位重新沉樁。
(4)改變沉樁設備。當樁沉入深度達不到設計要求時,可采用大噸位樁架,采用重錘低擊法沉樁。
8、其他方法
(1)底板架空。底層地面改為架空樓板,以減填土自重,降低承臺的荷載。
(2)上部結構卸荷。有些重大樁基事故處理困難,耗資巨大,耗時過多,只有采取削減上部建筑層數的方法,減小樁基荷載。也有采用輕質高強的隔墻或其他材料代替原設計的厚重結構而減輕上部建筑的自重。
(3)結構驗算。但出現樁身混凝土強度不足、單樁承載力偏低等事故,可通過結構驗算等方法尋找處理方案。如驗算結果仍符合規范的要求時,可與設計單位協商,不作專門處理。但此方法屬挖設計潛力,必須征得設計部門的同意,萬不得巳時用之,且應慎之又慎。
(4)綜合處理法。選用前述各種方法的幾種綜合應用,往往可取得比較理想的效果。
(5)采用外圍補樁,增加周邊嵌固,防止或減少樁位側移等。
四、結語
作為建筑工程的重要組成部分,其樁基工程的施工質量對建筑工程施工質量有著重要的影響。因此,應加強對樁基施工技術的改進,才能保障樁基工程施工質量。