176.桩基工程质量问题及控制措施

民营科技

2010年第7期

桩基工程质量问题及控制措施

叶惺威

(江西有色地质勘查五队，江西九江332000〕

摘要:桩基施工质量关系到整个建筑物的工程质量,在桩基施工中对质量问题及隐患的分析与处理,将影响建筑物的结构安全。桩的分类方 法很多，最常见的分类方法是按照施工工艺的不同，桩身可分为预制桩和灌注桩两大类。

关键词：桩基工程；问题；昔施

灌注桩作为一种常见的桩基型式,在电力、交通、水利、市政、工业与 民用建筑等行业中广泛采用。灌注桩在成桩过程中，由于不可避免地要 受到混凝土自身质量、操作人员素质、施工工艺、地质条件及桩土体系相 互作用等相关各因素的综合影响，极易出现各类缺陷，因桩身深埋于地 下，隐蔽性极强,极难发现质量问题,一旦出现工程质量问题，极难处理；若控制不当将危及上部主体结构的正常使用与安全，为排除工程隐患，确保工程质量，基桩检测成为灌注桩工程极为重要的质量控制环节。

钻孔灌注桩具有噪音低、振动小、桩长和直径按设计要求易于把握，桩端能可靠进入持力层,单桩承载力大等特点。主要适宜碎石、块石和杂 填土以及风化岩地基。当今在铁路、公路和房屋建筑工程中被广泛应用。1预制桩

在我国的建筑行业中，目前广泛使用的预制桩大致有普通钢筋混凝 土预制方桩和预应力钢筋混凝土离心管桩。

1.1常见质量问题

这两种桩最常用的施工方法是锤击打入法，而最容易出现的质量问 题就是桩身断裂和桩顶断裂。在施工过程中，根据地质情况通常会将预 制桩打入一节或几节。而桩在沉入过程中，往往会出现桩身突然倾斜错 位的现象,具体表现为桩贯入时，在桩尖土质条件没有明显变化,而桩贯 入的速度突然增大，且当桩锤跳起后,桩身会随之回弹。

1.2原因分析

在桩被锤入的过程中，由于桩的长细比过大或桩入土后遇到较大的 坚硬障碍物,使桩尖偏离纵轴线或多节桩相接时，相接的几节桩不在同 一轴线上,从而使桩身出现较大弯曲，在反复的集中荷载作用下，当桩本 身无法承受抗弯强度时,使桩产生断裂。桩在反复长时间的锤击中，桩身 同时受到拉应值大于混凝土抗拉强度时,桩身即产生横向裂缝，随着捶 击次数的增加，受到时间的延续,桩身表面混凝土出现剥落，最终导致断 裂。桩本身的质量，锤击方法的不正确以及锤重的选择，桩身要求进入持 力层的深度等诸多原因，都是预制桩破坏的原因。

1.3预防措施

1在进行桩基础施工前，对部分或每个桩位采用钎探^对地下障碍 物〔如条石、大块混凝土等)进行清理。

2控制预制的长细比，一般应在30。

3〕尽量控制桩身贯入的垂直度^对部分地质情况复杂的部位，可采 用先钻孔,再顺孔入桩的“植桩法”

4〕桩在预制好后经蒸养达到设计强度后,充分考虑1~3个月的自然 养护,使混凝土能充分地完成碳化过程和排出水分，以增强桩身的抗冲 击能力。

2灌注桩

灌注桩的类型和施工方法非常繁多，各有其特点，其主要的类型分 为沉管式灌注桩和钻孔灌注桩。文章重点介绍钻孔灌注桩施工中常见质 量问题的类型，原因分析,常用处理方法以及实际应用中的预控措施等。

2.1断桩

断桩是严重的质量事故。对于诱发断桩的因素，必须在施工初期就 彻底清除其隐患，同时又必须准备相应的对策，预防事故的发生或一旦 发生事故及时采取补救措施。断桩产生的原因主要有以下几个方面：1〕灌注混凝土过程中，测定已灌混凝土表面标高出现错误，导致导 管埋深过小，出现拔脱堤漏现象形成夹层断桩。特别是钻孔灌注桩后期，超压力不大或探测仪器不精确时，易将泥浆中混合的坍土层误为混凝土 表面。因此,必须严格按照规程用规定的测深锤测量孔内混凝土表面高 度,并与灌注的混凝土量认真核对,以计算值与测量值对比,保证堤升导 管不出现失误。

2在灌注过程中，导管的埋置深度是一个重要的施工指标。导管埋 深过大，以及灌注时间过长。导致已灌混凝土流动性降低，从而增大混凝 土与导管壁的摩擦力，加上导管采用已很落后而且堤升阻力很大的法兰 盘连接的导管，在堤升时连接螺栓拉断或导管破裂而产生断桩。

3〕卡管现象也是诱发断桩的重要原因之一。由于人工配料随意性大，责任心差,造成混凝土配合比在执行过程中的误差大，使坍落度波动大，拌出混合料时稀时干。坍落度过大时会产生离析现象,使粗骨料相互挤 压阻塞导管坍落度过小或灌注时间过长,使混凝土的初凝时间缩短,加 大混凝土下落阻力而阻塞导管,都会导致卡管事故,造成断桩。所以严格 控制混凝土配合比,及时检查坍落度,缩短灌注时间，是减少和避免此类 断桩的重要措施。

4坍塌。因工程地质情况较差，施工单位组织施工时重视不够,有甚 者分包或转包，施工者谈不上有什么经验,在灌注过程中，井壁坍塌严重 或出现流砂、软塑状质等造成类泥沙性断桩。这类现象在断桩事故中占 有相当大的比例,较为严重。而且位置深、难处理,是导致工期无限延期 及经济上大量浪费的重要因素之一。因此,在这些方面应该加大施工过 程的质量监督力度。

5导管漏水、机械故障和停电造成施工不能连续进行，突然井中水 位下降等因素都可能造成断桩。因此应认真对待灌注前的准备工作^这 对保证桩基的质量很重要。

2.2缩颈

在钻孔过程中，由于钻锥磨损或焊补不及时，或地层中遇到膨胀的 软土、粘土、泥岩等,容易产生缩孔现象。如出现缩孔，即出现膨胀性软 土,俗称探头泥,成孔检验不太仿事,但至下钢筋笼时钢筋笼下不去，拔 出钢筋笼,用钻锥上下冲扩后仍下不去，则须回填重新钻孔。如反复多次 仍不能成孔,就在锥头上加焊合金钢，再度扩大孔径，成孔后重新浇筑。

1〕灌注时发生井壁坍落

成孔后灌注水下混凝土时发生坍孔现象，若坍塌不止，应将导管拔 出，以粘土回填重新成孔;轻微坍落在施工中不易被察觉,声测时会发现 局部裹泥或夹砂现象。如在盘海高速公路施工中，地质条件为粉沙,经常 发生井壁坍塌现象。声测时，曾发现过夹沙现象，虽不明显，但也会影响 桩的质量。预防此类缺陷，应该根据地质状况在钻孔过程中加大护壁力 度减孔后及时灌注混凝土。

2钢筋笼上浮

造成钢筋笼上浮的原因主要有两种。一是当混凝土灌注至钢筋笼以 下时,若此时堤升导管,导管底端距离钢筋笼仅有1见左右的距离时，由于浇筑的混凝土自导管流出后冲击力较大，推动钢筋笼上浮；二是由于 灌注过钢筋笼且导管埋深较大时，其上层混凝土因浇筑的时间较长，已进初凝^表面形成硬壳^混凝土与钢筋笼有一定的握裹力，如果此时导管 底端未及时堤到钢筋笼底部以上,混凝土自导管流出后将以一定的速度 向上顶开，同时也带动钢筋笼上浮。针对不同的原因可以采用不同的处 理措施。首先灌注混凝土过程中应随时掌握混凝土浇筑标高及导管埋 深，当混凝土埋过钢筋笼2~3见时，应及时将导管堤至钢筋笼底端以上；而且当出现钢筋笼上浮时应立即停止浇筑，并准确计算导管埋深和已浇 筑混凝土的标高，堤升导管后进行浇筑。上浮现象即可消除。

3 夹泥层

泥浆过稠是造成夹泥层的主要原因。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有较大的泥块。因此在施工中经常发生 导管堵塞、流动不畅等现象,有时甚至灌满导管还是不行，最后只好堤取 导管上下震动油于导管内存储大量混凝土^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迅速返上,并将泥浆夹裹予桩内，造成夹泥层导管埋置深度是造成夹泥层的另一原因。导管埋得太深，拔 出时底部已接近初凝，导管拔出后混凝土不能及时冲填,造成泥浆填入。在施工中首先要认真做好清孔，防止孔壁坍塌；其次尽可能堤高混凝土 灌注速度，开始浇筑时尽量积累大量混凝土，产生极大的冲击力可以克 服泥浆阻力，并且快速连续浇注,使混凝土和泥浆一直处于流动状态，可防止导管堵塞提升导管要准确可靠，浇筑混凝土的过程中要随时测量 导管埋深,并严格遵守操作规程；尤其注意灌注水下混凝土前，检查导管 是否有漏水、弯曲等缺陷，发现问题要及时更换。（下转242页