(河北 秦皇島 066607)
樁基礎工程之所以能夠勝任高層建筑的地基承載能力要求和受到建筑行業如此重視,因為其具有以下優點:首先樁基的豎向單樁剛度或群樁剛度很大,這使得其能夠承載自重或相鄰荷載的作用,從而滿足不均勻沉降和傾斜度的規范要求;樁穿越液化土層支承于堅實土層或嵌固于基巖之上,其豎向單樁或者群樁的承載力很大,可以滿足高層建筑對承載能力的要求;再者,樁基單樁側向剛度巨大、群樁基礎側向剛度和整體抗傾覆能力強,可以有效的抵御因地震和風等產生的力矩荷載和水平荷載,從而可以有效提高建筑的抗傾覆穩定性。這些使得樁基礎在現今建筑行業中發揮著巨大的作用,給工程帶來了巨大的效益。
樁基礎具有上述優點的同時,也由于其施工工序的繁瑣、過高的工藝要求以及施工現場的各種原因,使得工程施工中存在著不少的問題。從筆者的工作經歷而談,樁基礎工程在施工中最常見的問題有以下幾點。
樁基礎的缺陷又可以分為頂部缺陷和中部缺陷。樁基礎頂部的缺陷主要是由混凝土質量出現問題而引起的,在實際施工中,從筆者的多年工作經歷總結來看,主要是三方面的原因:最直接的一個原因就是在水下澆筑混凝土時形成的沉淀泥漿,這些沉淀泥漿是不可避免且厚度難以把握測定的,如果其強度不大就極有可能出現夾泥現象,進而影響混凝土質量;再者就是在混凝土澆筑完工之后,由于工作人員操作不當或者粗心馬虎,在預埋和拆拔鋼護筒時用力不均勻,這就會影響到樁頂的混凝土質量;最后就是風鎬的影響,工程中常用大功率的風鎬來鑿除混凝土樁頭,這就會在一定程度上擾動聲測管周圍的混凝土,對混凝土質量產生影響。而中部缺陷則常常是由于混凝土澆灌時的局部塌孔、操作人員拆管時用力過猛、導管氣密性質量不好等原因而引起的。
在有些施工現場,存在著基巖埋深比較淺埋深相差較大而且基巖比較薄的情況,這種條件下經常會發生短樁現象。如此的地質條件不僅給配樁帶來了極大的工藝難度,而且還嚴重影響到樁身的承載能力。實際施工時,盡管操作人員已經按照設計要求的收錘標準進行收錘,但是樁長度太短,在最后的承載能力檢測中還是不符合要求。管樁長度不夠,使得管樁入土樁長較短,而且入巖淺,錘擊數不足,基巖易風化,導致樁端的持力層被破壞,造成樁端的承載力下降。這就導致最終的承載能力檢測不合格。
在實際工程中發現,施工中常出現斷樁的情況,經過總結,其原因大致有以下幾點:在樁的設計時存在問題,一些細節考慮不周,比如在樁長、粗細等設計有偏差就有可能導致樁的斷裂;在樁的制作階段存在問題,由于操作或者設備等問題可能使得混凝土的強度不足,這樣在實際工程中樁就會斷裂;在樁的施工階段,由于沉樁傾斜太大或者打樁用力不均勻導致發生斷樁。
在樁基施工中常發生樁傾斜現象,有些樁的傾斜程度太大,已經嚴重影響到了工程的正常施工。斜樁情況受到打樁位置的土質狀況或者土質的差異性以及預制樁的質量情況影響,如果樁頂面傾斜和樁尖位置不正或變形是極易造成這種現象的;此外,樁錘、樁帽、樁身的中心線不重合,產生錘擊偏心,樁距過小,打樁順序不當,樁機安裝不正,樁架與地面不垂直,基坑土方開挖不當、測量放線錯誤等都是樁傾斜過大的原因。這些都是在施工中應該注意和避免的。
此外,在建筑樁基礎施工中,還會發生單樁承載力低于設計要求,樁接頭斷裂,樁位基礎偏差過大等問題,這都給施工帶來了極大的不便,影響到整個工程的進度和施工質量。
在筆者實際工作經歷中,發生上述建筑樁基礎施工問題,并總結出了應對這些常見問題的方法,都是經過實際驗證切實有效的施工工藝。
具體施工時,先挖出樁頭,鑿去混凝土浮漿及松散層,并鑿出鋼筋,然后整理沖洗鋼筋,將處理好的鋼筋接長,最好就可以澆筑混凝土直至設計標高。在此工藝中,若發生混凝土停澆事故時,可以改用嵌入式接樁工藝。該技術接樁時費時少、簡單化以及不受天氣影響,其接頭的力學性能,經現場試驗測試,質量滿足工程要求。
補樁法設備簡單,操作簡便,而且不會影響工期的正常進行,可以用來有效的解決施工中常出現的斷樁現象。在有些工程施工中,若樁距較小時就可以先進行鉆孔,然后再進行植樁、沉樁工藝,此即為樁基承臺前補樁;在樁基承臺和地下室的施工完畢之后就可打靜壓樁。在打靜壓樁時,有些單位認為由于土層的摩擦阻力和樁尖阻力帶來了一定的反力,會造成危險,必須采取一定的措施來防止這些現象的發生,其實地下室和承臺是可以承受這些力的,不需要進行專門的保護措施。
這種方法就是對樁作用的地基進行一系列科學合理的處理,以期提高地基的承載能力和有效的分擔樁基荷載。在實際工程的具體施工中,常見的形式有:承臺下做換土地基、樁間加水泥土樁、樁與擠密樁合成復合地基、承臺周邊加做石灰樁。
我國社會主義經濟飛速發展,建筑行業也是空前繁榮,隨著新材料、新工藝、新技術的不斷革新,各種大型工程嶄露頭角,加之城市人口急劇增長,高層建筑已經越來越多的出現在人們的視野中。但是隨著建筑高度的增加,上部荷載也在增加,普通的天然地基已經不能滿足其承載能力的要求,樁基礎工程便開始受到建筑行業的青睞。