房屋建筑工程中混凝土樁基施工質(zhì)量的對策解析

房屋建筑工程中混凝土樁基施工質(zhì)量的對策解析

關(guān)鍵詞：混凝土；樁基施工；質(zhì)量控制；對策引言樁基是工程建筑基礎(chǔ)中的一種，由基樁和聯(lián)接于樁頂?shù)某信_共同組成，樁基主要的作用是負(fù)責(zé)把荷載轉(zhuǎn)給持力層。分為低承臺樁基和高承臺樁基；低承臺樁基的樁身全部埋于土中，承臺底面與土體接觸；高承臺樁基的樁身上部露出地面而承臺底位于地面以上。建筑樁基通常為低承臺樁基礎(chǔ)。樁基礎(chǔ)是一種深基礎(chǔ)，它具有穩(wěn)定性好、承載力高、沉降量小而均勻、良好的抗震性能、沉降穩(wěn)定快等優(yōu)點(diǎn)，因此在各類建筑工程中得到廣泛應(yīng)用，尤其在高層建筑中，樁基礎(chǔ)應(yīng)用廣泛。1.混凝土樁基相關(guān)闡述混凝土樁基也被稱之為混凝土灌注樁，是一種就位成孔，灌注混凝土或鋼筋混凝土而制成的樁。常用的有：1）鉆孔灌注樁：用螺旋鉆機(jī)、潛水鉆機(jī)等就地成孔灌注混凝土而成樁，施工時無振動、不擠土，但樁的沉降量稍大。螺旋鉆機(jī)宜用于地下水位以上的粘性土、砂土及人工填土等，鉆削下來的土塊沿鉆桿上的螺旋葉片上升排出孔外，孔徑300mm左右，鉆孔深度8～12m，根據(jù)土質(zhì)和含水量選擇鉆桿。潛水鉆機(jī)宜用于粘性土、砂土、淤泥和淤泥質(zhì)土等，尤宜于地下水位較高的土層中成孔。鉆孔時為防止坍孔用泥漿護(hù)壁。在粘土中用清水鉆進(jìn)，自造泥漿護(hù)壁；在砂土中應(yīng)注入制備的泥漿鉆進(jìn)。利用泥漿循環(huán)排除鉆削下的土屑，鉆至要求深度后要清孔以排除沉在孔底的土屑，減少樁的沉降量。目前在高層建筑和橋梁等大型工程中推廣應(yīng)用的大直徑鉆孔灌注樁多用此法施工，樁徑多在1m以上，樁底部還可擴(kuò)孔，單樁承載能力可達(dá)數(shù)千噸。2）沉管灌注樁：用錘擊或振動將帶有鋼筋混凝土樁靴（樁尖）或活瓣式樁靴的鋼管沉入土中，然后灌注混凝土同時拔管而成樁。用錘擊沉管、拔管者稱錘擊灌注樁；用激振器的振動沉管、拔管者稱振動灌注樁。此法成樁易發(fā)生斷樁、縮頸、吊腳樁、樁靴進(jìn)水和進(jìn)泥等弊病，施工中注意檢查并及時處理。此外，還有用炸藥使樁孔底部形成擴(kuò)大頭以增大承載能力的爆擴(kuò)灌注樁。2.建筑工程混凝土樁基施工中極易出現(xiàn)的問題樁基工程的施工工序較多，且工藝要求高，影響樁基質(zhì)量的因素具有不確定性，在樁基礎(chǔ)工程施工中主要存在以下的常見質(zhì)量問題：2.1樁基出現(xiàn)缺陷主要有以下類型：1）樁基頂部缺陷。在水下澆筑混凝土?xí)r會有泥漿的沉淀，對于泥漿的厚度很難做到準(zhǔn)確測定，如果超灌樁頂?shù)幕炷敛蛔?，就會出現(xiàn)夾泥的現(xiàn)象而影響了混凝土質(zhì)量；再者在澆筑混凝土完成后，因不均衡地用力或過度用力而對鋼護(hù)筒進(jìn)行預(yù)埋和拆拔，就會干擾到樁頂?shù)幕炷粒灾劣谄茐幕炷临|(zhì)量。最后，因使用較大功率的風(fēng)鎬來鑿除混凝土樁頭，在一定程度上會擾動聲測管周圍的混凝土，對混凝土質(zhì)量造成影響。2）樁基中部缺陷。在混凝土的灌注中可能會因勘探的失誤造成因較差的地質(zhì)條件而導(dǎo)致局部的發(fā)生塌孔，使混凝土的翻漿受到阻礙，以至于引起局部的缺陷。另外，如果過度的用力拆拔導(dǎo)管，混凝土受到連續(xù)性的擾動，混凝土質(zhì)量也會受到影響。再者由于導(dǎo)管的氣密性較差，在水下灌注混凝土?xí)r導(dǎo)管會插入到泥漿中，這就造成導(dǎo)管內(nèi)外壓強(qiáng)的不均衡，造成混凝土的質(zhì)量的受到影響，更嚴(yán)重的可能使混凝土的下料受阻礙，不能正常進(jìn)行翻漿，以至于引起斷樁。2.2出現(xiàn)斷樁在施工中出現(xiàn)以下幾種情況就會產(chǎn)生樁斷裂：樁運(yùn)輸、起吊、堆放的吊點(diǎn)或者支點(diǎn)的位置不合適；在沉樁的時候，由于過度的彎曲樁身而造成斷裂；或者是較為細(xì)長的樁在遇到比較硬的土層，在多次錘擊的情況下會變得彎曲等等。土樁接頭也極易斷離，最為常見的原因是：在設(shè)計(jì)較長樁時，為了建筑施工的工藝需要，要將樁的預(yù)制和沉入分段進(jìn)行，并且樁接頭最常使用的是鋼制焊接連接件，這種樁接頭比較容易斷離。除此之外，樁接頭的施工質(zhì)量比較差、上下節(jié)樁的中心線不能重合也會造成斷離。另外，沉樁工藝不良、測量放線差錯常常會造成樁位的偏差過大。2.3單樁承載力低于設(shè)計(jì)要求在施工中，單樁承載力低于設(shè)計(jì)要求最常出現(xiàn)的原因：樁并沒有按照地質(zhì)的實(shí)際情況和設(shè)計(jì)的要求而進(jìn)行建筑施工，從而使樁沉入的深度不夠；樁深達(dá)到了設(shè)計(jì)值，但是樁端并沒有進(jìn)入設(shè)計(jì)中所規(guī)定的持力層；最終的貫入度太大；樁打落在較硬的障礙物或者孤石上。此外，還有樁斷裂或者過度傾斜而使單樁的承載力下降；地基承載力、地層剖面所勘察的結(jié)果與實(shí)際的情況不相符。2.4樁的傾斜度過大在施工中，樁的傾斜度過大最為常見的原因：混凝土預(yù)制樁的質(zhì)量不合格，樁尖變形或者位置不正以及樁的頂面傾斜都極易造成樁的傾斜度過大；灌注混凝土樁打壓灌注施工時樁尖的位置變形或者不正或者遇到孤石跑偏，也會造成樁傾斜度過大；樁機(jī)在安裝時位置不正，致使樁架和地面處在不垂直的位置；樁身、樁帽、樁錘的中心線不能完全重合，使錘擊偏心；樁端遇到極硬的障礙物或溶洞或流砂；由于樁距太小，使打樁的順序不恰當(dāng)，因此產(chǎn)生較為強(qiáng)烈的擠壓效應(yīng)也會導(dǎo)致樁的傾斜度過大；開挖基坑土方不恰當(dāng)。3.混凝土樁基施工技術(shù)措施3.1補(bǔ)沉法混凝土預(yù)制樁入土深度不足時，或打人樁因土體隆起將樁上抬時，均可采用此法。3.2補(bǔ)樁法可采用下述兩種的任一種：1）樁基承臺前補(bǔ)樁。當(dāng)樁距較小時，可采用先鉆孔，后植樁，再沉樁的方法。2）灌注混凝土樁可在緊挨報(bào)廢樁進(jìn)行復(fù)打。3.3補(bǔ)送結(jié)合法當(dāng)打入樁采用分節(jié)連接，逐根沉入時，差的接樁可能發(fā)生連接節(jié)點(diǎn)脫開的情況，此時可采用送補(bǔ)結(jié)合法。首先，對有疑點(diǎn)的樁復(fù)打，使其下沉，把松開的接頭再頂緊，使之具有一定的豎向承載力；其次，適當(dāng)補(bǔ)些全長完整的樁，一方面補(bǔ)足整個基礎(chǔ)豎向承載力的不足；另一方面補(bǔ)打的整樁可承受地震荷載。3.4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(fù)位法處理。3.5擴(kuò)大承臺法由于以下三種原因，原有的混凝土樁基承臺平面尺寸滿足不了構(gòu)造要求或基礎(chǔ)承載力的要求，而需要擴(kuò)大混凝土樁基承臺的面積。1）樁位偏差大。原設(shè)計(jì)的承臺平面尺寸滿足不了規(guī)范規(guī)定的構(gòu)造要求，可用擴(kuò)大承臺法處理。2）考慮樁土共同作用。當(dāng)單樁承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求時，需要擴(kuò)大承臺并考慮樁與天然地基共同分擔(dān)上部結(jié)構(gòu)荷載。3）樁基質(zhì)量不均勻，防止獨(dú)立承臺出現(xiàn)不均勻沉降，或?yàn)樘岣呖拐鹉芰Γ刹捎冒血?dú)立的樁基承臺連成整塊，提高基礎(chǔ)整體性，或設(shè)抗震地梁。3.6復(fù)合地基法此法是利用樁土共同作用的原理，對地基做適當(dāng)處理，提高地基承載力，更有效的分擔(dān)樁基的荷載。常用方法有以下幾種：1）混凝土承臺下做換土地基。在混凝土樁基承臺施工前，挖除一定深度的土，換成砂石填層，分層夯填，然后再在人工地基和混凝土樁基上施工承臺。2）混凝土樁間增設(shè)水泥土樁。當(dāng)混凝土樁承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求時，可采用在樁間土中于噴水泥形成水泥土樁的方法，形成復(fù)合地基基礎(chǔ)。3.7修改樁型或沉樁參數(shù)1）改變樁型。如混凝土預(yù)制方樁改為混凝土預(yù)應(yīng)力管樁等。2）改變樁入土深度。例如混凝土預(yù)制樁過程中遇到較厚的密實(shí)粉砂或粉土層，出現(xiàn)樁下沉困難，甚至發(fā)生斷樁事故，此時可采用縮短樁長，增加樁數(shù)量，取密實(shí)的粉砂層作為持力層。3）改變樁位。如沉樁中遇到堅(jiān)硬的、不大的地下障礙物，使樁產(chǎn)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(shè)備。當(dāng)樁沉入深度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求時，可采用大噸位樁架，采用重錘低擊法沉樁。3.8其他方法1）底板架空。底層地面改為架空樓板，以減輕填土自重，降低承臺的荷載。2）上部結(jié)構(gòu)卸荷。有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(shù)的方法，減小樁基荷載。也有采用輕質(zhì)高強(qiáng)的隔墻或其他材料代替原設(shè)計(jì)的厚重結(jié)構(gòu)而減輕E部建筑的自重。3）結(jié)構(gòu)驗(yàn)算。一旦出現(xiàn)樁身混凝土強(qiáng)度不足、單樁承載力偏低等事故，可通過結(jié)構(gòu)驗(yàn)算等方法尋找處理方案。如驗(yàn)算結(jié)果仍符合規(guī)范的要求時，可設(shè)計(jì)單位協(xié)商，不作專門處理。但此方法屬挖設(shè)計(jì)潛力，必須征得設(shè)計(jì)部門的同意，在萬不得已時用之，且應(yīng)慎之又慎。4）綜合處理法。選用前述各種方法的幾種綜合應(yīng)用，往往可取得比較理想的效果。5）采用外圍補(bǔ)樁，增加刪邊嵌固，防止或減少樁位側(cè)移等。4.混凝土樁基施工管理措施4.1混凝土原料質(zhì)量的控制混凝土的強(qiáng)度往往最能體現(xiàn)混凝土的質(zhì)量，硬化后的混凝土最重要的技術(shù)性質(zhì)是它的強(qiáng)度，其中包括抗拉、抗壓、握裹強(qiáng)度、拉剪、拉彎等等，抗拉的強(qiáng)度最小、抗壓的強(qiáng)度最大，混凝土用于樁基工程上主要是承受壓力，讓其來支撐整個建筑物的所用重量。原材料在進(jìn)場時，不同批次以及同批但部位不同的材料其重量都或多或少存在不同，應(yīng)按規(guī)定對其進(jìn)行定期的檢查抽樣?；炷良现?，含泥量、含水量的變化以及石子粒徑都會使配比組合發(fā)生變異，從而使混凝土的強(qiáng)度產(chǎn)生較大的波動。因此，在生產(chǎn)時要盡可能的將其含量的變化規(guī)律掌握，并制定一定的對策。4.2將適量的粉煤灰加入混凝土中粉煤灰中主要的礦物質(zhì)是鋁硅酸鹽玻璃微珠、海綿狀玻璃體，它們都是一些內(nèi)比表面積小、質(zhì)地致密、粒度細(xì)、表面光滑的球狀玻璃體，因此，它們不僅可以使水泥漿的需水量極小，還可以填充水泥漿體空隙當(dāng)中，大大的提高混凝土的密實(shí)性。也可以在同一水量中，增大流動性，使可泵性與易性得到改善。粉煤灰內(nèi)的這些顆粒都是在水泥顆粒中均勻分布的，這樣可以使水泥顆粒處于分散狀態(tài)，而不會相互粘聚，使水化學(xué)反應(yīng)更迅速，與此同時，還可以使用水量得到減少，降低混凝土硬化后的孔隙率，提高它的密實(shí)度。4.3強(qiáng)化建筑工程樁柱基礎(chǔ)技術(shù)控制水平首先，施工活動的推進(jìn)必須加強(qiáng)對樁柱斷裂問題的關(guān)注，要使樁柱在開展運(yùn)輸業(yè)務(wù)的過程中，可以較為全面的憑借樁柱運(yùn)輸和起吊的特點(diǎn)，對樁柱施工過程中的物質(zhì)擺放方位加以研究，為技術(shù)性質(zhì)支點(diǎn)的合理控制提供有利條件。在進(jìn)行建筑工程樁柱沉降施工的過程中，必須結(jié)合樁柱的彎曲情況，對樁柱斷裂狀態(tài)下的受力特征加以分析，使更多的樁柱可以在尚未斷裂的情況下進(jìn)行受力警戒線的設(shè)置，優(yōu)化建筑工程的樁柱施工技術(shù)質(zhì)量。在進(jìn)行樁柱施工的過程中，必須結(jié)合土層的厚度特征，對土壤資源的錘擊特點(diǎn)加以研究，并使樁柱的現(xiàn)有彎曲特征進(jìn)行深入的分析，以便土壤資源的技術(shù)管控可以在工藝方面更加全面的適應(yīng)建筑工程的質(zhì)量控制需求，保證建筑工程的力學(xué)形態(tài)可以充分保障混凝土樁柱的質(zhì)量。要使焊接技術(shù)的應(yīng)用可以全面的維護(hù)樁柱施工需要，保證鋼材成為混凝土樁柱施工的主體配料，以便不同型號的樁柱可以憑借技術(shù)節(jié)點(diǎn)的特征實(shí)現(xiàn)對中心線的優(yōu)化管控，為樁柱沉降工藝以及測量放線技術(shù)的實(shí)施提供有利條件。4.4施工過程中的質(zhì)量控制方法1）孔徑和孔位的控制。為了使得到的樁位更準(zhǔn)確，應(yīng)在施工前建立一個固定的測量控制點(diǎn)，方便施工時可以隨時對其進(jìn)行校正。再進(jìn)行樁位放線，往每根樁的中心都釘上一木樁，以木樁為依據(jù)設(shè)立孔口護(hù)筒。然后鉆孔以及鋼筋籠對中都要通過護(hù)筒進(jìn)行定位，要保證孔口護(hù)筒的位置不變，參照樁位進(jìn)行鉆機(jī)定位，開鉆的前提條件是要保證鉆桿在工作時的穩(wěn)定性和垂直度。與設(shè)計(jì)值相比，鉆孔直徑要稍大10cm左右，使鋼筋籠在下一道工序下吊時可以得到保證。選擇鉆機(jī)以及鉆機(jī)的進(jìn)尺速度和施工方法都非常的重要。可以根據(jù)地質(zhì)條件選擇沖擊、回轉(zhuǎn)、潛水或者沖抓等鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔。此外，在鉆孔完結(jié)后，應(yīng)該將孔內(nèi)的沉渣進(jìn)行清理，否則，混凝土中將會存在過多的沉淀物。將鉆頭放到離孔底1cm左右的位置，持續(xù)空轉(zhuǎn)，讓沉淀可以懸浮，然后不斷用純泥漿進(jìn)行置換，要使供漿量和抽水量保持平衡，在清理干凈以后，要將少量的細(xì)石骨料投入其中，讓其壓孔底。2）鋼筋籠的下吊以及混凝土的澆注。為保證鋼筋圈不會扭曲以及吊起的鋼筋籠縱向的垂直度，應(yīng)就近制作鋼筋籠，同時要從三個方向用力使其穩(wěn)定，否則，易卡孔。在進(jìn)行混凝土的澆注時，塌落度拌和一定要嚴(yán)格的按照設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行，并將緩凝劑和早強(qiáng)劑加入其中。在每次下料時都應(yīng)當(dāng)首先將其應(yīng)達(dá)到的深度進(jìn)行復(fù)核，并測量其深度與計(jì)算值有無出入。因?yàn)閷?shí)際的孔徑是無法看到的，所以只能通過計(jì)算來判斷空肚現(xiàn)象是否存在。若存在，應(yīng)根據(jù)實(shí)測的深度推求下料管端的埋深，并使導(dǎo)管端的埋深能夠保持穩(wěn)定。在進(jìn)行混凝土灌注樁澆注頂面時，要考慮一定的超高，方便清除凝固后掉上部的浮漿，以及混凝土未達(dá)到要求的強(qiáng)度后，高程可以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。要特別注意上部其他結(jié)構(gòu)與混凝土的結(jié)果，在澆注時要對孔口進(jìn)行密切關(guān)注，如果從孔口排出水泥砂漿混著泥漿，則證明浮漿層在孔口周圍，通過計(jì)算來對高程進(jìn)行驗(yàn)證，還可以用測釬探測，通過混凝土骨料與測釬端頭的接觸對計(jì)算結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。3）混凝土樁柱傾斜控制能力首先，要結(jié)合建筑工程施工各個階段的混凝土樁柱傾斜特點(diǎn)，對混凝土的預(yù)制樁柱進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，使傾斜度的調(diào)查可以在保證樁柱主體結(jié)構(gòu)質(zhì)量控制體系得到合理構(gòu)建的情況下，適應(yīng)建筑工程優(yōu)化發(fā)展需要，為樁柱傾斜度因素的有效管控創(chuàng)造有利條件。要結(jié)合后樁柱的傾斜度管理特點(diǎn)，對混凝土資源的打壓技術(shù)特征予以分析，并且根據(jù)樁柱的形變特點(diǎn)，對各類樁柱的傾斜因素加以研究，為樁柱傾斜度較大問題的有效控制創(chuàng)造有利條件。要全面的結(jié)合樁柱框架的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，對傾斜角度和工程中心線的對應(yīng)特征進(jìn)行調(diào)查，在保證樁柱的傾斜度與中心線完全吻合的情況下，要從技術(shù)錘擊的角度開展障礙物質(zhì)量控制分析，為更多障礙物資源在溶洞狀態(tài)下的傾斜度控制提供有利條件。工程的施工還必須加強(qiáng)對擠壓效應(yīng)的關(guān)注，要使各類樁柱施工工藝可以在基坑開挖的過程中與建筑施工需求保持一致，以便各項(xiàng)混凝土樁柱的施工工藝都可以在中心線的規(guī)范之下采用完整的技術(shù)方案推進(jìn)工程質(zhì)量體系的優(yōu)化處理。結(jié)束語綜上所述，建筑工程的樁基質(zhì)量控制工作已經(jīng)受到了很多工程技術(shù)人員的關(guān)注，樁基的缺陷、傾斜和斷裂等問題是影響建筑工程主體質(zhì)量的關(guān)鍵性因素，結(jié)合樁基施工的實(shí)際技術(shù)需求，對建筑工程的混凝土樁基進(jìn)行技術(shù)優(yōu)化，可以很大程度上提升建筑工程的綜合質(zhì)量。參考文獻(xiàn)：[1]陸榮忠.淺談建筑工程混凝土樁基施工質(zhì)量控制措施[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2013（2）：246-248.[2]程浩.房屋建筑工程中混凝土樁基施工質(zhì)量的對策探討[J].建材與裝飾，2017（23）：222-223.[3]孫樂