淺談巖土工程樁基礎(chǔ)施工中的常見問題

徐立春

摘要：基于巖體力學(xué)，工程地質(zhì)和土力學(xué)理論基礎(chǔ)，對(duì)巖石和土進(jìn)行整治和改造的工程稱為巖土工程。而樁基礎(chǔ)則是深基礎(chǔ)的一種，當(dāng)天然淺基礎(chǔ)不能達(dá)到地基變形的強(qiáng)度要求時(shí)，可以利用下面堅(jiān)硬的巖土層作為基礎(chǔ)持力層而設(shè)計(jì)成的深基礎(chǔ)。樁基礎(chǔ)承載力高、穩(wěn)定性強(qiáng)、有良好的抗震性等特征，因此在各類建筑工程中廣泛應(yīng)用。樁基礎(chǔ)工作由于建筑工程量的增加，也出現(xiàn)了各類問題，本文從對(duì)這些常見問題進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：樁基礎(chǔ);常見問題;巖土工程

巖土工程是土木工程的一個(gè)分支，主要解決有關(guān)巖石、土技術(shù)的問題。主要研究地下工程、地基與基礎(chǔ)工程等，而在這些研究?jī)?nèi)容中，地基與基礎(chǔ)工程是最重要的也是建設(shè)的根本所在，其中樁基礎(chǔ)的使用占很大比例。在施工途中，淺基礎(chǔ)不能滿足地基變形和強(qiáng)度的要求時(shí)，這就要采用深基礎(chǔ)而深基礎(chǔ)最常用的就是樁基礎(chǔ)，樁基礎(chǔ)主要是將建筑物的壓力通過樁基礎(chǔ)傳遞給埋在深處的堅(jiān)硬土層或穿給地基。

一、樁基礎(chǔ)施工中常見問題

常見的問題有：?jiǎn)螛秹毫Φ陀谠O(shè)計(jì)值、樁的傾斜度過大、斷樁、樁接頭斷裂、樁位偏離等五大類。

（一）單樁承載力力低于設(shè)計(jì)值的原因

單樁承載力是指在荷載作用下，地基土和樁本身的強(qiáng)度和穩(wěn)定性可以得到保障，變形也在可控范圍之內(nèi)，以確保樁的正常使用所能承受的最大荷載。

1、當(dāng)樁的底部支撐在很堅(jiān)硬的地層的時(shí)候，樁在軸向壓力荷載的作用下，如同一根被壓彎的桿一樣出現(xiàn)縱向撓曲破壞[1] 。明顯的會(huì)出現(xiàn)破壞荷載的現(xiàn)象，樁的承載力被樁身材料的硬度所影響著。

2、當(dāng)樁具有足夠的強(qiáng)度硬度可以穿過強(qiáng)度較低的土層到達(dá)強(qiáng)度較高的土層時(shí)，樁在軸向壓力荷載的作用下，樁的底部土層能形成滑動(dòng)面并出現(xiàn)被切下去一樣的破壞，這是因?yàn)闃兜撞渴芰由厦娴能浫跬翆硬荒茏柚惯@樣形狀的形成

3、當(dāng)樁具有足夠強(qiáng)度并且入土層較深的情況下，受到軸向壓力荷載的作用，將會(huì)出現(xiàn)刺入式破壞，可能會(huì)導(dǎo)致最終貫入度過大。

（二）樁的傾斜度過大的原因

1、樁的制作材料質(zhì)量不過關(guān)，樁的頂面呈現(xiàn)傾斜狀態(tài)、樁的尖部位置不正或者尖部位置變形，這些都比較容易導(dǎo)致樁傾倒。

2、安裝樁的機(jī)器的位置安裝不正，樁架與地面沒有做到垂直。樁錘、帽、身中間的線不重合，錘擊的時(shí)候容易打偏。

3、樁的底端遇到很堅(jiān)硬的阻礙物。樁和樁之間的距離太小，打樁的時(shí)候會(huì)因?yàn)轫樞虿划?dāng)而產(chǎn)生強(qiáng)烈的擠土反應(yīng)。地基最初的土方挖的位置不當(dāng)。

（三）斷樁的原因

像第二點(diǎn)所說的樁的傾斜度過大就會(huì)導(dǎo)致斷樁，還有三點(diǎn)其他原因：

1、樁全都堆放在一起、運(yùn)輸?shù)闹吸c(diǎn)或把樁吊起來(lái)的點(diǎn)位置沒有選好。

2、把樁打下去的過程中，樁身彎曲程度太大而導(dǎo)致斷樁。可能是因?yàn)榈诙c(diǎn)所說的那樣因?yàn)闃兜馁|(zhì)量問題導(dǎo)致的彎曲，也可能是因?yàn)闃侗旧淼挠捕炔桓叨龅搅藞?jiān)硬的土層錘擊而產(chǎn)生的彎曲。

3、有的設(shè)計(jì)會(huì)要求樁錘擊過重或者錘擊次數(shù)過多，導(dǎo)致設(shè)計(jì)貫入度過小，這種情況會(huì)導(dǎo)致施工時(shí)錘擊過度從而使樁發(fā)生斷裂現(xiàn)象。

（四）樁接頭斷裂的原因

需要用的樁較長(zhǎng)，為了應(yīng)施工工作的完成和需要，要將長(zhǎng)樁分段預(yù)制作、分段沉入，段與段之間需要采用樁接頭，而樁接頭主要用鋼制焊連接件來(lái)做。這種樁接頭出現(xiàn)斷離現(xiàn)象比較常見，除了樁傾斜過大的常見原因以外，還有中心線不重合;樁接頭質(zhì)量差;焊縫尺寸不足等原因。

（五）樁位偏離的原因

1、樁與樁之間的距離過密所產(chǎn)生的擠土效應(yīng)，容易在施工過程中導(dǎo)致后施工的樁將先施工的樁位置擠偏。

2、施工場(chǎng)地的土質(zhì)比較松軟，有的打樁機(jī)對(duì)于土層有硬度要求，如果太軟，沒有經(jīng)過處理。打樁機(jī)在行走過程中容易發(fā)生陷機(jī)狀況，將已經(jīng)施工的樁位置壓偏。

3、測(cè)量的時(shí)候放的線出現(xiàn)差錯(cuò)、樁身傾斜也會(huì)導(dǎo)致在工程完成的時(shí)候樁位出現(xiàn)較大的偏差。

二、樁基礎(chǔ)施工中常見處理方法

（一）補(bǔ)樁法

補(bǔ)樁法有兩種方法可以采用：

1、當(dāng)樁與樁之間的距離較近時(shí)，可以采用先鉆出一個(gè)孔然后再在孔里面植入一個(gè)樁再沉樁的方法。

2、在承臺(tái)或地下室完成再補(bǔ)靜壓樁，這樣可以利用承臺(tái)和地下室結(jié)構(gòu)承受靜壓樁的反作用里，便于操作不會(huì)導(dǎo)致工期延長(zhǎng)。

（二）補(bǔ)沉法

預(yù)備的樁入土深度不夠的時(shí)候、或者打入樁的時(shí)候由于土體隆起而導(dǎo)致樁上抬的時(shí)候也可以用這種方法。

（三）補(bǔ)送結(jié)合法

既用到補(bǔ)樁的方法也用到補(bǔ)沉的方法，在逐根打入樁時(shí)，差的接樁可能發(fā)生連接點(diǎn)斷開的狀況下采用這兩種方法[2] 。對(duì)有狀況的樁反復(fù)擊打使其沉下去，然后把松的接頭好好擰緊，讓其有一定的豎向承載力;在此之后，再補(bǔ)一些合適的完整的樁，一部分可以把豎向承載力補(bǔ)足，另一部分補(bǔ)充完整的樁可以增強(qiáng)地震荷載的承受度。

（四）擴(kuò)大承載力法

因?yàn)檫@三種原因?qū)е略械某信_(tái)滿足不了基本承載力的要求，所以要擴(kuò)大承臺(tái)的面積。

1、原有樁的樁位偏差較大。原來(lái)設(shè)計(jì)的承臺(tái)承受不了這個(gè)樁位的樁時(shí)可以用擴(kuò)大承臺(tái)面積的方法來(lái)處理。

2、當(dāng)單個(gè)樁的承載力達(dá)不到應(yīng)達(dá)到的設(shè)計(jì)要求的時(shí)候，也需要用擴(kuò)大樁承臺(tái)面積的方式并與天然地基共同承受應(yīng)承受的上部結(jié)構(gòu)荷載。

3、為了防止每個(gè)承臺(tái)的質(zhì)量不均勻而導(dǎo)致的不均勻下沉，或者為了增強(qiáng)承臺(tái)的抗震能力，可以把每個(gè)單獨(dú)的承臺(tái)連成一整塊，從而達(dá)到提高基礎(chǔ)整體的效果。

（五）糾正法

樁身傾斜度較大，但還沒有造成斷樁，并且樁較短或者因?yàn)橥诘鼗臅r(shí)候?qū)е碌臉渡韮A斜而沒有斷裂，這樣的情況都可以采用局部開挖然后用千斤頂來(lái)糾正把樁復(fù)原到最初的位置。

（六）改變樁型或沉樁參數(shù)

1、改變?cè)袠缎汀Ｈ绨殉凉芄嘧陡臑闄C(jī)械成孔灌注樁等。

2、在打樁過程中遇到堅(jiān)硬的土層或較厚的土層導(dǎo)致樁下沉困難，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致斷樁現(xiàn)象，這時(shí)可以增加樁的數(shù)量。

3、在沉樁過程中遇到堅(jiān)硬的阻礙物時(shí)，使樁受到阻隔產(chǎn)生傾斜甚至斷裂的時(shí)候，可以采用改變樁下沉位置重新下沉。

三、樁基礎(chǔ)施工中預(yù)防問題發(fā)生的解決措施

制定相應(yīng)的施工質(zhì)量控制制度，包括崗位責(zé)任制，技術(shù)檢查驗(yàn)收及基本的獎(jiǎng)懲制度，并把制度落實(shí)到具體的實(shí)施人員身上，明確其任務(wù)，組成嚴(yán)格緊密的施工質(zhì)量體系。采用質(zhì)量分析控制的方法對(duì)樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控，將監(jiān)督重點(diǎn)控制在各個(gè)工序之中，而不是只在最后定型的檢驗(yàn)上。在整個(gè)過程中都有對(duì)進(jìn)程進(jìn)行追蹤檢查。

在施工機(jī)器方面，各類機(jī)器的管理要貫穿整個(gè)工程，包括機(jī)器維修方面但不只局限于維修方面[3] 。在初期要選取適合、可靠可滿足技術(shù)要求的設(shè)備;后期則要在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行定期的檢驗(yàn)，以保證每個(gè)設(shè)備都能很好的投入到工程中去。從而保證工程在進(jìn)行過程中不會(huì)出現(xiàn)意外，這樣才可以確保巖土工程樁基礎(chǔ)的施工質(zhì)量。

在施工材料方面要多加重視，因?yàn)樗貌牧鲜钦麄€(gè)工程的構(gòu)成基礎(chǔ)，確保每個(gè)施工材料可以按量按質(zhì)供給和使用。使用的同時(shí)也要注意不要浪費(fèi)施工材料，保證質(zhì)量的同時(shí)也要對(duì)工程成本進(jìn)行相應(yīng)的控制。

結(jié)束語(yǔ)

樁基礎(chǔ)是最古老的、最基本的一種基礎(chǔ)類型，更是人類可以在軟弱地基上創(chuàng)建建筑物的一種創(chuàng)造;還是一種有著廣泛應(yīng)用、發(fā)展很迅速、生命力較為頑強(qiáng)的一種基礎(chǔ)型式。樁基礎(chǔ)作為巖土工程和整個(gè)建筑工程的基礎(chǔ)，關(guān)乎著工程的質(zhì)量如何，更與工程安全關(guān)系緊密。因此，在整個(gè)樁基礎(chǔ)的施工中要提高整體的施作質(zhì)量。由于土的變異性和樁與土相互作用的復(fù)雜性使得現(xiàn)在的樁基礎(chǔ)仍然是不夠完善并且有待發(fā)展的。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王培先.淺談巖土施工過程中混凝土裂縫的有效防治策略[J].宿州教育學(xué)院學(xué)報(bào)，2018，v.21;No.104（3）：94-95.

[2] 王之軍.淺談巖土工程勘察中存在的主要問題及其優(yōu)化措施[J].建材與裝飾，2018，552（43）：239-240.

[3] 高智輝，牛志紅.綜合勘察技術(shù)在巖土工程勘察中的應(yīng)用及其樁基礎(chǔ)選型分析[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2019，39（2）：138-139.

（作者單位：遼寧東地建筑巖土工程有限公司）