混凝土预制桩施工中常见问题及处理
混凝土 城市建设理论研究 2014-08-20
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桩基础是一种地下隐蔽性工程，在工程竣工后，通常采用动载和静载的方法检测桩基础的承载力与完整性。但是，这两种方法仍然存在着一些不足之处，难以快速、有效、明确的反映桩基础施工中存在的问题。因而，在进行桩基施工时，应该明确掌握施工中可能存在的问题，考虑周全，并及时采取行之有效的预防措施。
一、 常见的质量问题
1.测量放线错误,使整个建筑物错位或桩位偏差过大；
2.单桩承载力低于设计值；
3.桩倾斜过大；
4.预制桩接头断离；
5.断桩。灌注混凝土施工质量失控,发生断桩事故；
二、质量问题的原因剖析
下面主要就单桩承载力低于设计值、桩倾斜过大、断桩、桩接头断离、桩位偏差过大等五大类问题进行详细地剖析。
1. 桩承载力低于设计要求的常见原因：
（1）桩沉入深度不足；
（2）桩端未进人设计规定的持力层,但桩深已达设计值；
（3）最终贯入度过大；
（4）其他,诸如桩倾斜过大、断裂等原因导致单桩承载力下降；
（5）勘察报告所提供的地层剖面、地基承载力等有关数据与实际情况不符。
2. 倾抖过大的常见原因：
（1）预制桩质量差,其中桩顶面倾斜和桩尖位置不正或变形,最易造成桩倾斜；
（2）桩机安装不正,桩架与地面不垂直；
（3）桩锤、桩帽、桩身的中心线不重合,产生锤击偏心；
（4）端遇石块或坚硬的障碍物；
（5）桩距过小,打桩顺序不当而产生强烈的挤土效应；
（6）基坑土方开挖不当。
3. 出现断桩的常见原因 除了桩倾斜过大可能产生桩断裂外,其他原因还有三种：
（1）桩堆放、起吊、运输的支点或吊点位置不当；
（2）沉桩过程中,桩身弯曲过大而断裂。如桩制作质量造成的弯曲,或桩细长又遇到较硬土层时,锤击产生的弯曲等；
（3）锤击次数过多。如有的设计要求的桩锤击过重,设计贯人度过小,以致于施工时,锤击过度而导致桩断裂。
4. 桩接头断离的常见原因。
当设计桩较长时,因施工工艺的需要,桩需要分段预制,分段沉入,各段之间常用钢制焊接连接件做桩接头。这种桩接头的断离现象较为常见。其原因还有上下节桩中心线不重合桩接头施工质量差,如焊缝尺寸不足等原因。
5.桩位偏差过大的常见原因。
测量放线差错沉桩工艺不良,如桩身倾斜造成竣工桩位出现较大的偏差等。
三、 常见质量问题的处理措施
桩基事故处理方法较多,但要对方案进行技术经济比较,选择安全可靠,经济合理和施工方便的方案。要根据现场实际情况选用最佳的处理方案。一般处理方法有补沉法、补桩法、送补结合法、纠偏法、扩大承台法、复合地基法等。下面分别作简要介绍：
1.补沉法
预制桩入土深度不足时,或打人桩因土体隆起将桩上抬时,均可采用此法。
2.补桩法
补桩法就是在会同设计、监理以及业主的意见,根据设计单位出具的补桩方案进行补打,但此种方法投资大、工期长,很难被各方共同认可。
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3.补送结合法
当打人桩采用分节连接,逐根沉人时,差的接桩可能发生连接节点脱开的情况,此时可采用送补结合法。首先是对有疑点的桩复打,使其下沉,把松开的接头再顶紧,使之具有一定的竖向承载力。其次，适当补些全长完整的桩,一方面补足整个基础竖向承载力的不足,另一方面补打的整桩可承受地震荷载。
4. 纠偏法
桩身倾斜,但未断裂,且桩长较短,或因基坑开挖造成桩身倾斜,而未断裂,可采用局部开挖后用千斤顶纠偏复位法处理。
5. 扩大承台法
（1）桩位偏差大。原设计的承台平面尺寸满足不了规范规定的构造要求,可用扩大承台法处理。
（2）考虑桩土共同作用。当单桩承载力达不到设计要求,需要扩大承台并考虑桩与天然地基共同分担上部结构荷载。
（3）桩基质量不均匀,防止独立承台出现不均匀沉降,或为提高抗震能力,可采用把独立的桩基承台连成整块,提高基础整体性,或设抗震地梁。
6.复合地基法
此法是利用桩土共同作用的原理,对地基作适当处理,提高地基承载力,更有效的分担桩基的荷载。常用方法有以下几种。
（1）承台下做换土地基。在桩基承台施工前,挖除一定深度的土,换成砂石填层分层夯填,然后再在人工地基和桩基上施工承台。
（2）桩间增设水泥土桩。当桩承载力达不到设计要求时,可采用在桩间土中干喷水泥形成水泥土桩的方法,形成复合地基基础。
7. 修改桩型或沉桩参数法
（1）改变桩型。如预制方桩改为预应力管桩等。
（2）改变桩人土深度。例如预制桩在贯入过程中遇到较厚的密实粉砂或粉土层,出现桩下沉困难,甚至发生断桩事故,此时可采用缩短桩长,增加桩数量,取密实的粉砂层（膨胀土层）作为持力层。
（3）改变桩位。如沉桩中遇到坚硬的、不大的地下障碍物,使桩产生倾斜,甚至断裂时,可采用改变桩位重新沉桩。
（4）变沉桩设备。当桩沉人深度达不到设计要求时,可采用大吨位桩架,采用重锤低击法沉桩。
8.其他方法
（1）底板架空。底层地面改为架空楼板,以减填土自重,降低承台的荷载。
（2）上部结构卸荷。有些重大桩基事故处理困难,耗资巨大,耗时过多,只有采取削减上部建筑层数的方法,减小桩基荷载。
（3）结构验算。出现桩身混凝土强度不足、单桩承载力偏低等事故,可通过结构验算等方法寻找处理方案。
（4）综合处理法。选用前述各种方法的几种综合应用,往往可取得比较理想的效果。
（5）采用外围补桩,增加周边嵌固,防止或减少桩位侧移等。
总之，桩基施工质量关系到整个建筑物的工程质量，在桩基施工过程中，遇到各种意外情况，应及时通过业主、监理与设计部门联系，按设计部门的设计修改通知或会议纪要进行施工。
四、预控方法
根据施工经验而言,桩基施工中的许多问题是可以事先避免的,下面就一些在施工过程中容易出现的问题提出预控方案：
1.施工全过程随时监测桩的定位。不论在沉管灌注桩还是预制桩的施工中,施工地表会由于扩孔挤压造成隆起,相应地移动了原坐标控制点,如果不对桩位重新校核,仍按照原桩点施工的话,成桩后势必产生桩位的偏移。
2.桩基开挖前必须全面检查成桩记录和桩的测试资料,发现质量上有争议问题,必须统一意见之后方能挖土,防止基桩开挖后再来处理造成不必要的麻烦。正确的基坑开挖方案对于桩基础工程的意义是非常重要的。湛江地区地质情况复杂,尤其在滨海一带,属于退海地,常会出现地下的淤泥层,如果开挖方法不当,引发淤泥涌动,轻者导致桩位偏移,重者造成折桩。
3.压桩施工前应清除桩位下的障碍物,必要时应对每个桩位进行钎探清查一遍。
五、结束语
桩基的工程质量问题将直接危及主体结构的正常使用与安全，又因桩基属于隐蔽工程,质量管理难度较大，只有充分探讨产生问题的原因，才能真正做到提前预防和控制，即使出现问题也能及时有效处理，遏制质量事故的进一步蔓延，确保整个工程的质量与安全。
参考文献：
[1]孙一平.桩基础施工中的通病及防治[J].城市建设理论研究,2011（34）.
[2] 宋殿昌.桥梁桩基施工工艺研究;中国科技财富;2011.14.
[3]沙拉买提.浅谈基桩工程质量问题分析与处理[J].中国科技博览,2010（5）.
[4] 唐冬雪.桩基础工程施工及质量控制[J].科技资讯,2009（27）.
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