建筑工程 桩基础常见问题的处理

桩基础常见问题的处理

桩基础工程是人工地基的一种,属于地下隐蔽工程。应用范围较为广泛,如建筑、水工、

交通、道路、桥梁等工程中。近年来除国外引进新的施工机械和工法外,国内桩工机械与新

的工法也有了长足的发展。但由于目前尚无正确、可靠、快速的测试方法来及时了解桩基础

施工过程中的质量问题,因此在制定施工方案时,必须把可能出现的质量问题考虑周全,提

出切实有效的措施。桩基础施工中所发生的质量问题,常常是多种原因造成的,下面介绍其

常见的质量通病,供参考。

一、普通钢筋混凝土预制桩

我国目前使用量大的预制桩是普通钢筋混凝土预制方桩,其桩的断面(cm)为ZH25×

25~ZH50×50 等,长度为4~50m 等。本节主要叙述采用冲击式的锤击打入法施工的钢筋

混凝土预制桩所发生的质量通病。

(一)桩身断裂

1.现象

桩在沉入过程中,桩身突然倾斜错位,当桩尖处土质条件没有特殊变化,而贯人度逐渐

增加或突然增大,同时当桩锤跳起后,桩身随之出现回弹现象,施打被迫停止。

2.原因分析

(1) 桩身在施工中出现较大弯曲,在反复的集中荷载作用下,当桩身不能承受抗弯强度

时,即产生断裂。桩身产生弯曲的原因有:

1)一节桩的细长比过大,沉入时,又遇到较硬的土层。

2)桩制作时,桩身弯曲超过规定,桩尖偏离桩的纵轴线较大,沉入时桩身发生倾斜或弯

曲。

3)桩人土后,遇到大块坚硬障碍物,把桩尖挤向一侧。

4)稳桩时不垂直,打入地下一定深度后,再用走桩架的方法校正,使桩身产生弯曲。

5)采用“植桩法”时,钻孔垂直偏差过大。桩虽然是垂直立稳放入子L 中,但在沉桩过

程中,桩又慢慢顺钻孔倾斜沉下而产生弯曲。

6)两节桩或多节桩施工时,相接的两节桩不在同一轴线上,产生了曲折,或接桩方法不

当(一般多为焊接,个别地区使用硫磺胶泥法接桩)。

(2)桩在反复长时间打击中,桩身受到拉、压应力,当拉应力值大于混凝土抗拉强度

时,桩身某处即产生横向裂缝,表面混凝土剥落,如拉应力过大,混凝土发生破碎,桩即断

裂。

(3)制作桩的水泥强度等级不符合要求,砂、石中含泥量大或石子中有大量碎屑,使

桩身局部强度不够,施工时在该处断裂。桩在堆放、起吊、运输过程中,也能产生裂纹或断

裂。

(4)桩身混凝土强度等级未达到设计强度即进行运输与施工。

(5)在桩沉入过程中,某部位桩尖土软硬不均匀,造成突然倾斜。

3.预防措施

(1) 施工前,应将地下障碍物,如旧墙基、条石、大块混凝土清理干净,尤其是桩位下

的障碍物,必要时可对每个桩位用钎探了解。对桩身质量要进行检查,发生桩身弯曲超过规

定,或桩尖不在桩纵轴线上时,不宜使用。一节桩的细长比不宜过大,一般不超过30。

(2) 在初沉桩过程中,如发现桩不垂直应及时纠正,如有可能,应把桩拔出,清理完

障碍物并回填素土后重新沉桩。桩打入一定深度发生严重倾斜时,不宜采用移动桩架来校正

接桩时要保证上下两节桩在同一轴线上,接头处必须严格按照设计及操作要求执行。

(3) 采用“植桩法”施工时,钻孔的垂直偏差要严格控制在1%以内。植桩时,桩应顺

孔植入,出现偏斜也不宜用移动桩架来校正,以免造成桩身弯曲。

(4) 桩在堆放、起吊、运输过程中,应严格按照有关规定或操作规程执行,发现桩开裂

超过有关规定时,不得使用。普通预制桩经蒸压达到要求强度后,宜在自然条件下再养护一

个半月,以提高桩的后期强度。施打前桩的强度必须达到设计强度100%(指多为穿过硬夹

层的端承桩)的老桩方可施打。而对纯摩擦桩,强度达到70%便可施打。

(5) 遇有地质比较复杂的工程(如有老的洞穴、古河道等),应适当加密地质探孔,详细

描述,以便采取相应措施。

4.治理方法

当施工中出现断裂桩时,应及时会同设计人员研究处理办法。根据工程地质条件、上部

荷载及桩所处的结构部位,可以采取补桩的方法。条基补1 根桩时,可在轴线内、外补桩时,

可在断桩的两侧补。柱基群桩时,补桩可在承台外对称补或承台内补桩。

(二)桩项碎裂

1.现象

在沉桩过程中,桩顶出现混凝土掉角、碎裂、坍塌,甚至桩顶钢筋全部外露打坏。

2.原因分析

(1)桩顶强度不够,有三方面原因:

1)设计时,没有考虑到工程地质条件、施工机具等因素,混凝土设计强度等级偏低,或

者桩顶抗冲击的钢筋网片不足,主筋距桩顶面距离太小等;

2)预制桩制作时,混凝土配合比不符合设计要求,施工控制不严,振捣不密实等;

3)养护时间短或养护措施不当,未能达到设计强度或虽然试块达到了设计强度,但桩碳

化期短,混凝土中水分未充分排出,其后期强度没有充分发挥。因此钢筋与混凝土在承受冲

击荷载时,不能很好地协同工作,桩顶容易发生严重碎裂。碎裂后的桩顶混凝土,一般外表

面呈灰白色,里面呈青灰色,钢筋上不粘混凝土。

(2)桩身外形质量不符合规范要求,如桩顶面不平,桩顶平面与桩轴线不垂直,桩顶保

护层厚等。

(3)施工机具选择或使用不当。打桩时原则上要求锤重大于桩重,但须根据桩断面、单

桩承载力和工程地质条件来考虑。桩锤小,桩顶受打击次数过多,桩顶混凝土容易产生疲劳

破坏而打碎。桩锤大,桩顶混凝土承受不了过大的打击力也会发生破碎;

(4)桩顶与桩帽的接触面不平,替打木表面倾斜,桩沉入士中时桩身不垂直,使桩顶面

倾斜,造成桩顶局部受集中应力而破损。

(5)沉桩时,桩顶未加缓冲垫或缓冲垫损坏后未及时更换,使桩顶直接承受冲击荷载。

(6)设计要求进入持力层深度过多,施工机械或桩身强度不能满足设计要求。

3.预防措施

(1) 桩制作时,要振捣密实,主筋不得超过第一层钢筋网片。桩除经过蒸养达到设计

强度后,还应有1~3 个月的自然养护,使混凝土能较充分地完成碳化过程和排出水分,以

增加桩顶抗冲击能力。夏季养护不能裸露,应加盖草帘或黑色塑料布,并保持湿度,以使混

凝土碳化更充分,强度增长较快。

(2)应根据工程地质条件、桩断面尺寸及形状,合理地选择桩锤。

(3)沉桩前应对桩质量进行检查,尤其是桩顶有无凹凸情况,桩顶平面是否垂直于桩轴

线,桩尖是否偏斜c 对不符合规范要求的桩不宜采用,或经过修补后才能使用。桩的外观应

有专职人员检查,并作好记录。

(4)检查桩帽与桩的接触面处及替打木是否平整,如不平整应进行处理后方能施工。

(5)沉桩时稳桩要垂直,桩顶应加草帘、纸袋、胶皮等缓冲垫。如桩垫失效应及时更换。

选择锤重参考表

柴 油 锤 重 (t)

项 目

20 25 35 45 60 72

冲击部分重(t) 2.0 2.5 3.5 4.5 6.0 7.2

总重(t) 4.5 6.5 7.2 9.6 15.0 18.0

冲击力(kN) 2000

2000~

2500

2500~

4000

4000~

5000

5000~

7000

7000~

10000

锤的动

力性能

常用冲程(m) 1.8~2.3

预制方桩、预应

力管桩的边长

或直径(cm)

桩的截

面尺寸

钢管桩直径

(cm)

∮40 ∮60 ∮90

∮90~

100

一般进入深度

(m)

1~2

1.5~

2.5

2~3

2.5~

3.5

3~4 3~5

静力触探比贯

入阻力Ps 平均

值(MPa)

3 4 5 >5 >5 >5

一般进入深度

(m)

0.5~1

0.5~

1.5

1~2

1.5~

2.5

2~3 2.5~3.5

土 标准贯入击数

N(未修正)

15~25

20~

30

30~40 40~45 45~50 50

锤的常用控制贯入度

(cm/10 击)

2~3 3~5 4~8

设计单桩极限承载力(kN)

400~

1200

800~

1600

2500~

4000

3000~

5000

5000~

7000

7000~

10000

注:本表适用于20~60m 长钢筋混凝土预制桩及40—60m 长钢管桩,且桩尖进入硬度。

(6)根据工程地质条件、现有施工机械能力及桩身混凝土耐冲击的能力,合理确定单力

及施工控制标准。

4.治理方法

(1) (1) 发现桩顶有打碎现象,应及时停止沉桩,更换并加厚桩垫。如有较严重的桩

顶破裂,可把桩顶剔平补强,

再重新沉桩。

(2)如因桩顶强度不够或桩锤选择不当,应换用养护时间较长的“老桩”或更换合适的

桩锤。

(三)沉校达不到设计要求

1.现象

桩设计时是以贯入度和最终标高作为施工的最终控制。一般情况下,以一种控制标准

为主,以另一种控制标难为参考。有时沉桩达不到设计的最终控制要求。个别工程设计人

员要求双控,更增加了困难。

2.原因分析

(1) 勘探点不够或勘探资料粗略,对工程地质情况不明,尤其是持力层的起伏标高不

明,致使设计考虑持力层或选择桩尖标高有误,也有时因为设计要求过严,超过施工机械能

力或桩身混凝土强度。

(2) 勘探工作是以点带面,对局部硬夹层或软夹层的透镜体不可能全部了解清楚,尤

其在复杂的工程地质条件下,还有地下障碍物,如大块石头、混凝土块等。打桩施工遇到这

种情况,就很难达到设计要求的施工控制标准。

(3) 以新近代砂层为持力层时,由于新近代砂层结构不稳定,同一层土的强度差异很

大,桩打入该层时,进入持力层较深才能求出贯入度。但群桩施工时,砂层越挤越密,最后

就有沉不下去的现象。

(4)桩锤选择太小或太大,使桩沉不到或沉过设计要求的控制标高。

(5)桩顶打碎或桩身打断,致使桩不能继续。打入。特别是柱基群桩,布桩过密互相挤

实,选择施打顺序又不合理。

3.预防措施

(1)详细探明工程地质情况,必要时应作补勘;正确选择持力层或标高,根据工程地质

条件、桩断面及自重,合理选择施工机械、施工方法及行车路线。

(2)防止桩顶打碎或桩身断裂。

4.治理方法

(1)遇有硬夹层时,可采用植桩法、射水法或气吹法施工。

植桩法施工即先钻孔,把硬夹层钻透,然后把桩插进于L 内,再打至设计标高。钻孔

的直径要求,以方桩为内切圆,空心圆管桩为圆管的内径为宜。无论采用植桩法、射水法或

气吹法施工,桩尖至少进入未扰动土6 倍桩径。

(2)桩如打不下去,可更换能量大一些的桩锤打击,并加厚缓冲垫层。

(3)选择合理的打桩顺序,特别是柱基群桩,如若先打中间桩,后打四周桩,则桩下

面介绍其常见的质量通病,供参考。被抬起;相反,若先打四周桩,后打中间桩,则很难打

入。为此应选用“之”字形打桩顺序,或从中间分开往两侧对称施打的顺序。

(4)选择桩锤应以重锤低击的原则,这样容易贯人,可减少桩的损坏率。

(5)桩基础工程正式施打前,应做工艺试桩,以校核勘探与设计的合理性,重大工程

还应做荷载试验桩,确定能否满足设计要求。

(四)桩顶位移

1.现象

在沉桩过程中,相邻的桩产生横向位移或桩身上下升降。

2.原因分析

(1)同 “桩身断裂”的原因分析(1)中3)、5)、6)。

(2)桩数较多,土层饱和密实,桩间距较小,在沉桩时土被挤到极限密实度而向上隆起,

相邻的桩一起被涌起。

(3)在软土地基施工较密集的群桩时,由于沉桩引起的空隙压力把相邻的桩推向一侧或

涌起。

(4)桩位放得不淮,偏差过大;施工中桩位标志丢失或挤压偏离,施工人员随意定位;

桩位标志与墙、柱轴线标志混淆搞错等,造成桩位错位较大。

(5)选择的行车路线不合理。

(6)特别是摩擦桩,桩尖落在软弱土层中,布桩过密,或遇到不密实的回填土(枯井、洞

穴等),在锤击震动的影响下使桩顶有所下沉。

3.防治措施

(1)同 “桩身断裂”的预防措施。

(2)采用点井降水、砂井或盲沟等降水或排水措施。

(3)沉桩期间不得同时开挖基坑,需待沉桩完毕后相隔适当时间方可开挖,相隔时间应

视具体地质条件、基坑开挖深度、面积、桩的密集程度及孔隙压力消散情况来确定,一般宜

二周左右。

(4)采用“植桩法”可减少土的挤密及孔隙水压力的上升。

(5)认真按设计图纸放好桩位,做好明显标志,并做好复查工作。施工时要按图核对桩

位,发现丢失桩位或桩位标志,以及轴线桩标志不清时,应由有关人员查清补上。轴线桩标

志应按规范要求设置,并选择合理的行车路线。

(五)桩身倾斜

1.现象

桩身垂直偏差过大。

2.原因分析

(1) (1) 打桩机架挺杆导向固定垂直于底盘,不能作前后左右微调,或虽能微调,但

使用不便。

在沉桩过程中,如果场地不平,有较大坡度,挺杆导向也随着倾斜,则桩在沉入过程中

随着挺杆导向也会产生倾斜。

(2)稳桩时桩不垂直,桩帽、桩锤及桩不在同一直线上。

(3)同 “桩身断裂”的原因分析(1)中2)、3)、4)、5)、6)及 “桩顶碎裂”的原因分析(4)。

3.预防措施

(1)场地要平整。如场地不平,施工时,应在打桩机行走轮下加垫板等物,使打桩机底

盘保持水平。

(2)同 “桩身断裂”的预防措施(1)、(2)、(3)。

4.治理方法

(1)同 “桩身断裂”的预防措施(2)。

(2)同 “桩顶碎裂”的预防措施(4)、(5)。

(六)接桩处松脱开裂

1.现象

接桩处经过锤击后,出现松脱开裂等现象。

2.原因分析

(1)连接处的表面没有清理干净,留有杂质、雨水和油污等。

(2)采用焊接或法兰连接时,连接铁件不平及法兰平面不平,有较大间隙,造成焊接不

牢或螺栓拧不紧。

(3)焊接质量不好,焊缝不连续、不饱满,焊肉中央有焊渣等杂物。接桩方法有误,时

间效应与冷却时间等因素影响。

(4)采用硫磺胶泥接桩时,硫磺胶泥配合比不合适,没有严格按操作规程熬制,以及温

度控制不当等,造成硫磺胶泥达不到设计强度,在锤击作用下产生开裂。

(5)两节桩不在同一直线上,在接桩处产生曲折,锤击时接桩处局部产生集中应力而破

坏连接。

上补桩对接时,未作严格的双向校正,两桩顶间存在缝隙。

3.预防措施

(1) (1) 接桩前,对连接部位上的杂质、油污等必须清理干净,保证连接部件清洁。

检查校正垂直度后,两桩间的缝隙应用薄铁片垫实,必要时要焊牢,焊接应双机对称焊,一

气呵成,经焊接检查,稍停片刻冷却后再行施打,以免焊接处变形过多。

(2)检查连接部件是否牢固平整和符合设计要求,如有问题,必须进行修正后才能使用。

(3)接桩时,两节桩应在同一轴线上,法兰或焊接预埋件应平整服贴,焊接或螺栓拧紧

后,锤击几下再检查一遍,看有无开焊、螺栓松脱、硫磺胶泥开裂等现象,如有应立即采取

补救措施,如补焊、重新拧紧螺栓并把丝扣凿毛或用电焊焊死。

(4)采用硫磺胶泥接桩法时,应严格按照操作规程操作,特别是配合比应经过试验,熬

制时及施工时的温度应控制好,保证硫磺胶泥达到设计强度。

(七)接长桩脱桩

1.现象

长桩打入须进行多节接长,施工完毕通过检查完整性时,发现有的桩出现脱节现象(拉

开或错位)。

2.原因分析

(1)接头处连接角钢长度未达到设计要求。

(2)焊接不连续,焊腿尺寸不足,上下节桩间隙垫铁不充实,致使桩接头处吻合不好。

(3)遇密实砂层,穿透或进入持力层要求过高,造成锤击数增加,桩身受到拉、压应力

的交替循环作用,使角钢焊缝打裂开焊,接头脱桩。

(4)打入桩的挤土效应,若在水位高的沿海地区,打桩时会产生超空隙水压力,产生

土体触变与蠕动变形,造成土体效应,致使地面隆起或侧移,使得先打完的桩有抬起现

象,接头焊缝开裂。

3.防治措施

(1)选用复打加固方式(用贯入度控制)检查和消除接头处的间隙,再用小应变检查桩体完

整性,若仍出现错位,就用加桩方法处理。

(2)上下节桩双向校正后,其间隙用薄铁板填实焊牢,所有焊缝要连续饱满,

按焊接质量要求操作。

(3)对因接头质量引起的脱桩,若未出现错位情况,属有修复可能的缺陷桩。当成桩完

成,土体扰动现象消除后,采用复打方式,可弥补缺陷,恢复功能。

(4)对遇到复杂地质情况的工程,为避免出现桩基质量问题,可改变接头方式,如用钢

套方法,接头部位设置抗剪键,插入后焊死,可有效地防止脱开。

二、预应力钢筋混凝土预制离心管桩

预应力离心管桩过去多用于桥梁、水工等基础工程中,但近年来在建筑工程中,特别是

高层建筑物的深基础的桩基工程中较多选用。其直径一般为∮400mm、∮550mm,单节长

度为4m、6m、8m、10m、12m,接长可达60~70m。本节叙述锤击打入法预应力圆管桩所

发生的质量通病。

(一)桩身断裂

1.现象

桩在沉入过程中,桩身突然倾斜错位,贯入速度不正常,在桩顶的钢法兰与混凝土接

触处裂碎,桩身断裂。

2.原因分析

(1) 沉桩需要穿过1~2 层较硬的土层时,造成锤击能量加大,次数加多。因在锤击时,

会交替出现压应力和拉应力,压应力过大会将桩管打坏,拉应力过大易产生横向裂缝,桩在

反复锤击疲劳作用下,造成破坏。

(2)遇到地下大块坚硬障碍物,把桩尖挤向一侧。

(3)稳桩时不垂直,打入地下一定深度后,用走桩架校正的方法,使桩身产生弯曲。

(4)多节桩施工时,相接的两节桩不在同一轴线上,产生了曲折。

(5)采用“植桩法”时,钻孔垂直度偏差过大,管桩穿人后造成桩身倾斜。

(6)制作桩的水泥强度等级不合要求,砂、石含泥量大,规格不准,使桩身局部强度偏

低,养护碳化期不够而影响正常施打。

(7)桩在起吊、运输、堆放、吊立稳桩过程中操作不合要求。

(8)开口桩在高地下水位施打时,管内会产生较高的水压力,致使桩身产生垂直裂缝,

造成桩被打坏。

3.预防措施

(1) 施工前应将地下障碍物,如旧墙基、条石、大块混凝土等清理干净,尤其是

桩位下的障碍物,

必要时用钎探检查。桩的质量要认真检查,并作好记录,不符合要求的,不得使用。

(2) 稳桩时,要进行双向校正,开始锤击时,要先打几次冷锤再进行校正,无误后方可

正常施打,待打入一定深度,发现倾斜,要找出原因,不得用走桩架校正的办法。

(3) 施打前要详细分析地质报告,若有穿过较厚的硬夹层时,要选用“植桩法”穿透夹

层,同时,钻孔时要双向校正钻杆的垂直度,也可选用射水沉桩等方法。

(4) 管桩的法兰接盘或接长铁板预埋件(焊接法时)要严格要求,与混凝土接触处要加强

振捣和养护,或提高一级强度等级。

(5)在高地下水位施打此种管桩时,要选用闭口桩尖。

(6)接桩时,要保证上下两节桩在同一轴线上,接头处必须严格按设计要求执行。

(7)桩在起吊、运输、堆放过程中,按有关操作规程执行。

(8)要求施打的管桩,其强度必须达到100%的老桩。

4.治理方法

施工中发现断裂桩,应停打,会同设计人员研究处理方法。根据地质条件、上部荷载及

桩所处的结构部位,可以来取补桩的方法。

(二)桩项法兰接盘处混凝土碎裂

1.现象

在击打沉桩过程中,与桩顶钢接盘(螺栓或焊接接盘)接触处的混凝土发生碎裂。

2.原因分析

(1) 当桩头受锤击力作用时,桩头下混凝土发生纵向压缩变形,也产生了膨胀变形,所

以在遭受过大锤击力作用时,易出现受拉破坏,产生纵向裂缝,扩大、剥落以至破坏。

(2)预制离心管桩时,混凝土配合比不良,施工控制不严。

(3)桩头受锤击时,还会产生某种程度的锤击偏心,或拉应力集中现象,而预应力管桩

中的纵向预压力也起不利作用,所以打桩破损最容易出现桩头部位(钢接盘与混凝土接触

处)。只要桩身完好,一般桩身就不会发生问题。

(4)桩顶与桩锤帽未加减振材料或未及时更换减振弹性材料。

3.防治措施

(1) 桩制作应严格按操作规程施工,离心旋转振动均匀成型,蒸养须达到要求时

间,根据地质情况,可适当提高一级混凝土的设计强度等级,并采用快硬水泥,可有力地提

高管桩的抗锤击能力,降低损坏率。

(2) 施打前,可在钢桩头下沉混凝土部位加一道0.5m 高的可拆式钢套箍(螺栓连接),

保护混凝土不致碎裂。

(3) 稳桩前桩帽内预先放好合适的减振材料,如工业用的布轮、麻袋、纸袋等物,根据

锤击时间与次数,要适时更换,保证减振效果。

(4) 根据地质条件、桩断面尺寸、桩构件的长短,合理选择桩锤(锤重选择表),其原则

以重锤低击为准。

(5) 稳桩前先校正桩机架的垂直度,待稳桩后,再校正桩的垂直度,以保证桩被垂直打

人,减小偏击现象,从而降低损坏率。

(6) 沉桩前应对桩的质量进行检查,桩顶平面是否垂直桩轴线,桩尖法兰螺栓是否拧紧

或偏斜,不合格者不得使用。

(7) 根据工程地质条件、施工机械能力及混凝土的强度等级,合理确定单桩承载力及施

工控制标准。发现问题,立即停打,待与设计单位研究后再行施打。

(三)沉桩达不到设计要求

1.现象

桩基础设计时,对端承桩是以进入持力层的最终贯入度为控制标准,参考桩尖高程;而

对摩擦桩则以桩尖标高为主,参考贯人度。但有的工程要求双控,又由于离心管桩多为长桩

深基,有时就会沉桩达不到设计的最终控制要求。

2.原因分析

(1) 勘探点不够和粗略,对工程地质情况不明,尤其是持力层标高起伏,致使设计考虑

持力层或选择桩尖标高有误,有时因设计要求过严,超过了施工机械能力或桩身混凝土的强

度。

(2) 勘探工作以点代面,对局部硬夹层不可能全部了解,尤其是在复杂的工程地质条件

下,以及遇到地下障碍物如大块石头、混凝土大块等,沉桩就会达不到设计要求。

(3) 群桩效应问题,砂为持力层时,桩数越多,会越挤越密实,最后就会出现下沉不多

或不下沉的现象。

(4)打桩行机路线选择不合理,锤头选择太小或太大,使桩沉不到设计标高,或沉人过

多。

(5)桩顶打碎或桩身打断,致使桩不能继续打入。

3.防治措施

(1) 详细探明地质情况,必要时应补充勘探,正确选择持力层或标高,根据工程地质条

件、桩断面及长度,合理选择桩工机械、施工方法及行车路线。

(2) 防止桩顶打碎或桩身断裂。如采取法兰盘下加钢套箍、加垫减振材料、选老桩、严

格校正垂直度等措施。

(3) 遇有硬厚夹层,可采用“植桩法”、射水法或气吹法等措施。无论采用哪种方法桩

尖至少应进入未扰动土6 倍桩径(保证设计要求)。

(4) 施打前平整场地时,清除掉地下障碍物,必要时,放桩位时以钎探法探明地下物,

及时清除。

(5) 正式施打前,可在正式桩位上进行工艺试桩(选不同部位试打3—5 根),以校核勘探

与设计要求的可能性、合理性。否则研究出补救措施以指导正常施工。

(四)桩顶位移或桩身倾斜

1.现象

在沉桩过程中,相邻桩产生横向位移,桩顶上升,或桩身垂直偏差过大。

2.原因分析

(1)同 “桩身断裂”的原因分析(1)中3)、4)、5)、6)。

(2)在柱基群桩、多排条基布桩或满堂红布桩时,由于布桩过密又是端承桩,控制较严,

出现地面被抬起,有的桩被涌起的现象。

(3)同 “桩顶位移”的原因分析(3)、(4)、(5)。

(4)同 “桩身倾斜”的原因分析(1)、(2)、(3)。

3.防治措施

(1)同 “桩身断裂”的预防措施(1)、(2)、(3)。

(2)同 “桩顶位移”的防治措施(2)、(3)、(4)、(5)。

(3)场地要平整,如场地不平,施工时应在打桩机行走轮下加垫板等物,使打桩机底盘

保持水平。在打桩地面较软弱或含水量较高。造成桩工机械无法正常行走时,应采用铺垫一

定厚度的砂卵石、碎石或路基箱,以确保桩被垂直打入。地面隆起的桩,采用复打方法(选

贯入度较大的桩),(打桩完毕后)校核是否涌起。

(五)接桩处松脱开裂

1.现象

长桩施打必须接长,经过较长时间锤击,有的出现松脱开裂或错位现象。

2.原因分析

(1)同 “接桩处松脱开裂”的原因分析(1)、(2)、(3)、(5)。

(2)在挤土效应等因素作用下造成松脱开裂。

(3)接头处连接的钢法兰螺栓未拧紧,或拧紧后对螺帽未点焊或凿毛(破坏螺纹)。

3.防治措施

(1)接桩时,桩尖处尽量避开坚硬土层。

(2)接桩后,对法兰螺栓要校正后拧紧、防腐,并对螺栓帽点焊牢固或用锤凿毛破坏螺

纹,防止锤击时,桩产生的反射拉应力波,造成脱扣松动使桩脱开。桩尖连接的螺栓也要处

理。

(3)选用较经济的复打加固方式,消除上下桩接头的间隙,可检测桩的完整性(用小应变

检测),若为错位桩,需采取新的加固措施(用加桩处理的方法)。

(4)焊接接桩时,两接头焊接要连续进行对称焊,并按焊接操作规程执行。

(5)已施打完毕的管桩,可用手把灯放入空心管中检查桩的损坏情况,发现问题,空心

管中可放人钢骨架,浇灌混凝土补强(方法简便),也可用其他方法补救。

(六)斜桩施打

预制桩(普通钢筋混凝土桩,预应力管桩)在绝大多数工程中,被垂直打入而承受垂直荷

载,但在特殊工程中,如港口、码头、桥梁、工业厂房等工程中,还要承受水平荷载,这就

要求用专用桩工机械把桩倾斜打入(称为斜桩),来满足承受垂直与水平荷载的设计要求。

(七)桩顶碎裂,桩身断裂

1.现象

在沉桩过程中,桩身出现较大的弯曲断裂或桩顶碎裂、桩沉入不正常现象,被迫停打。

2.原因分析

(1)同 “桩身断裂”原因分析(1)中的1)、2)、3)、6)以及(2)和(3)。

(2)同 “桩顶碎裂”原因分析(2)、(3)、(4)、(5)、(6)。

(3)稳桩时,垂直校正不严,倾斜后又与桩锤不同心,在反复打击中,由于偏心而被打

坏。 ’

(4)斜桩开始锤击时,由于地面不密实、较软,桩尖跑位过大。

3.防治措施

(1)同 “桩身断裂”预防措施中的(1)、(4)。

(2)同 “桩顶碎裂”预防措施中的(2)、(3)。

(3)在开始打前几击时,必须用冷锤(即不给油着锤),以便再次校正,若发现跑位偏斜过

大,应重新校正,否则拔出重打。 ;

(4)稳桩分二次进行垂直起吊,稳桩时要双向校正,然后倾斜校正倾角是否符合要求(看

桩架刻度或用倾角器),无误后方可锤击。

(5)打斜桩时桩架臂杆要有导向滑板或等距离垫板,防止桩身产生下垂弯曲过大,影响

正常打入,造成断桩。

(6)施工中,发现桩顶打碎或桩身断裂,应立即停止沉入,会同设计人员根据所发生的

情况,研究处理办法,如补桩、加厚或更换减振垫、桩顶剔平补强等。

(7)长桩接长(倾斜接桩时)难度较大,应严格校正两桩间隙,用铁板垫实焊牢,法兰接时

要拧紧、点焊或凿毛,防止脱扣松动,角铁接桩时,要按操作规程进行焊接,焊接后停片刻,

以免过热,锤击变形。

(八)沉桩达不到设计要求

1.现象

垂直打入桩,一般端承桩以最终贯入度控制,有时双控(标高),摩擦桩以桩顶标高控制;

而斜桩则是以桩尖标高(进入设计持力层)和斜角控制,若出现桩顶碎裂或桩身断裂等问题,

则沉桩达不到设计要求。

2.原因分析

(1)同 “沉桩达不到设计要求”的原因分析(1)、(2)、(4)、(5)。

(2)由于两桩相接,节点焊接出现问题,如角钢长度不够,焊缝清理不净,有夹渣,焊

缝未垫实焊牢,法兰接盘螺栓未拧紧,螺帽未点焊,螺纹未凿毛等原因,造成不能正常沉桩。

3.防治措施

(1)同 “沉桩达不到设计要求”的预防措施(1)、(2)。

(2)遇到较厚夹层时,不易穿过,可采用气吹法、射水法,但杖尖处最后沉入的1~2m

必须锤击打入(或按规范要求)。

(3)控制好斜桩的倾角,一般的倾斜度为1/3~1/4,所选的桩工机械必须能够施打斜桩,

利用倾斜刻度盘或利用角度器,随时测查倾角的偏差情况。

(4)斜桩接桩难度较大,要用有经验的焊工双机对称焊,连续进行,保持焊接质量及焊

接时间,尽量缩短间歇时间,避免出现时间效应问题。

(九)桩顶位移

1.现象

在沉桩过程中,由于斜角偏差过大,出现桩尖跑位超标,接桩部位松脱等问题。

2.原因分析

(1)桩顶碎裂,桩身断裂。

(2)桩位点偏差过大,桩位桩丢失,不按放线规则随意补桩,桩位桩与轴线桩标志混淆

不清。

(3)稳桩倾斜时,倾角控制不严。

(4)开始击打时,由于地软桩尖跑位过大,施打过程中,有挤压偏离现象。

(5)接桩焊接开裂。

3.防治措施

(1)按设计图放线定桩位,位移控制在规范允许偏差之内。如施工中桩位丢失,应按

图放线补上桩位。桩位桩与轴线桩应区分标志,避免打错桩位。桩位全部放好后,要预检

验收。

(2)合理选择能打斜桩的桩工机械以及施打的行车路线。长桩节点焊接要按钢结构焊接

要点执行。法兰接桩,要校正螺栓,拧紧、防腐,螺帽点焊或螺纹凿毛,防止长时间击打脱

扣,造成脱桩或错位,最后应有专职人员验收。

(3) 垂直稳桩要双向校正,倾斜角度要按设计要求,严格控制桩架臂杆上的倾斜刻度

盘,或使用倾角器。

(4) 如斜桩施打场地表面比较松散,桩倾角后很容易跑位,可采取场地预先平整、压

实或者采用桩尖位置挖垂直小坑及稳桩提前量来减小和避免打桩位移超偏。

(6)开始锤击时,前1~2 击用冷锤施打(不给油状态),停击再次校正倾角及跑桩情况,

否则应拔出重新稳桩,符合要求后再行施打。

(7)斜桩的倾斜度偏差,不得大于倾斜角正切值的15%(倾斜角系指桩纵向中心线与铅垂

线间的夹角),这样可以较好地控制桩的位移值。

三、钢管桩

建筑工程中,根据高大建筑物、工业厂房及特殊构筑物的基础工程需要,有时会选用

钢桩(长桩)的桩基础。而H 型或工字型钢板桩多用于深基坑开挖作为挡土支护和挡水的临时

工程选用,由于其造价昂贵,作为桩基础还不普遍。一般钢桩多为无缝钢管,易于将

其制成桩,便于运输及沉人土中。钢管桩桩尖分为开口桩、闭口桩(有桩靴),管的直径为25~

100cm(也有大于100cm 的),桩管壁厚度又分为薄壁与厚壁,钢桩长度可达数十米。短管节

的焊接在架台上以平放位置进行,长管节则在桩沉入土内过程中焊接接长。现简述钢管桩在

沉入过程中所发生的质量通病。

(一)钢管桩顶变形

1.现象

钢管桩在施打过程中,特别是较长的桩,经大能量、长时间打击,产生变形。

2.原因分析

(1)遇到了坚硬的障碍物,如大石块、混凝土大块等物难于穿过。

(2)遇到了坚硬的硬夹层,如较厚的砂层、砂卵石层等。

(3)由于地质描述不详,勘探点较少。

(4)桩顶的减振材料垫的过薄,更换不及时,选材不合适。

(5)打桩锤选择不佳,打桩顺序不合理。

(6)稳桩校正不严格,造成锤击偏心,影响了垂直贯人。

(7)场地平整度偏差过大,造成桩易倾斜打入,使桩沉入困难。

3.防治措施

(1)根据地质的复杂程度进行详细勘察,加密探孔,必要时,一桩一探(特别是超长桩施

打时)。

(2)放桩位时,先用钎探查找地下物,及时清除后,再放桩位点。

(3)平整打桩场地时,应将旧房基等物挖除掉,场地平整度要求不超过10%,并要求密

实度,能使桩机正常行走,必要时铺砂卵石垫层、灰土垫层或路基箱等措施。

(4)穿硬夹层时,可选用射水法、气吹法等措施。

(5)打桩前,桩帽内垫上合适的减振材料,如麻袋、布轮等物,随时更换或一桩一换。

稳桩要双向校正,保证垂直打入,垂直偏差不得大于0.5%。

(6)打坏变形的桩顶,接桩时应割除掉,以便顺利接桩。

(7)施打超长又直径较大的桩时,应选用大能量的柴油锤,以重锤低击为佳。

(二)沉桩达不到设计要求

1.现象

桩设计时是以贯人度和最终标高作为施工的最终控制。一般情况下,以一种控制标准为

主,以另一种控制标准为参考。有时沉桩达不到设计的最终控制要求。

2.原因分析

(1)同 “沉桩达不到设计要求”的原因分析(1)、(2)、(3)、(4)。

(4)遇到了较厚的硬夹层,穿过极为困难,或要求双控制(进入持力层较多、贯入度过小)。

(3)接桩质量不符合设计要求,焊接处开裂。接桩选择的土层部位,未避开硬持力层或

硬夹层处。

3.防治措施

(1)同 “沉桩达不到设计要求”的预防措施(1)。

(2)在施工方案中,明确写出遇到了厚硬夹层选用射水法或气吹法的措施与要求。设计

要求双控如不能满足时,应会同设计研究出解决问题的有效办法,以满足设计要求。

(3)根据地质报告的说明,应避免在硬夹层、硬持力层中或接近这样的土层中接桩,以

减少接点处出现开裂、错位等现象。

(4)钢桩焊接,上下节应严格校正垂直度,质量要求按钢结构的操作规程,气温低于0

℃或雨雪天,无可靠措施确保焊接质量时,不得焊接,每个接头焊完后应冷却1—2min 后

方可锤击。

(5)当桩尖所穿过土层较厚、较硬,估计穿透有困难时,在桩下端部可增焊加强箍,加

强箍壁厚一般大于9mm,高度在300mm 左右,以便较顺利沉入。

(三)钢管桩桩身倾斜

1.现象

桩身垂直偏差过大。

2.原因分析

(1)同“桩身倾斜”的原因分析(1)、(2)。

(2)钢桩制作中桩身弯曲超过规定,桩尖偏离轴线较大(地面操作),打入过程中接桩未校正

好就进行接桩,产生的偏斜过大,焊接质量不合格。

(3)桩人土后,突遇大块坚硬障碍物,把桩尖挤向一侧。

(4)钢桩运输、堆放不合要求,搬运、吊放有强烈撞击,造成桩体损坏或弯曲。

3.防治措施

(1) 施工前,把打桩场地内一切地下障碍清除掉,尤其是桩位下的障碍物,必要时对

每个桩位用钎探了解,最后放桩位点。

(2) 在最初击打校正稳好的桩时,要用冷锤(不给油状态)击打2—3 击,以再次校正,

若发现桩不垂直,应及时纠正,如可能,应把桩拔出,找出原因,重新稳桩校正后再施打。

(3)接桩时,上下节桩应在同一轴线上,接头处必须严格按照设计要求及焊接质量规程

执行。

(4)遇到较厚且坚硬的砂或砂卵石夹层采用射水或气吹法时,要随时观察桩的沉入情况,

发现偏斜立即停止,采取措施后,方可继续施工,也可选用管内取土的办法以助沉。

(5)发现桩顶打坏,不能正常接桩时,应割除损坏部位再进行接桩。

(6)施打前,要保护好桩顶,桩帽内垫上合适的减振材料,并及时更换,以减小桩顶的

损坏率G。

(7)根据地质穿透的情况,桩的断面尺寸、长度,桩的密集程度,单桩竖向承裁力及施

工条件,合理选择桩工机械,以重锤低击为准。

(8)钢桩运输、吊放、搬运,应防止桩体撞击,防止桩端、桩体损坏或弯曲,堆放不宜

太高,直径∮900 放置3 层,∮600 放置4 层,∮500 放置5 层为宜。场地平坦坚实,排水

畅通,支点设置合理,两端应用木楔塞住,防止滚动、撞击、变形。

(四)接桩处松脱开裂

1.现象

接桩处经过锤击,出现松脱开裂等现象。

2.原因分析

(1)钢桩连接处,留有浮锈、油污等杂质,未清净。

(2)采用焊接或法兰连接时,连接件及法兰不平,有较大间隙,造成焊接不牢或螺栓拧

不紧。

(3)上下节接桩前不垂直,有偏心部位产生应力集中(锤击时),破坏连接。

(4)焊接质量不好,焊缝不连续、不饱满,有夹渣、咬肉等现象。

(5)焊接(现场施接)未考虑季节接桩要求,造成接桩质量不好。

(6)法兰连接,螺栓拧紧后未作处理,造成锤击产生强大振动,有松扣现象。

(7)遇到坚硬大块障碍物或坚硬较厚的砂、砂卵石夹层,穿入困难,经长时间大能量锤

击,造成接头处松脱开裂。

3.防治措施

(1)接桩前,对连接部位上的浮锈、油污等杂质必须清理干净,保证连接部件清洁。

(2)下节桩顶经锤击后的变形部分应割除,以保证顺利接桩。

(3)上下节桩焊接时应严格校正垂直度,对口的间隙应按设计要求留隙。一般为2~4mm。

(4)焊丝(自动焊)或焊条应烘干。

(5)焊接应对称进行,应用多层焊,钢管桩各层焊缝的接头应错开,焊渣应清除。

(6)季节焊接应有防寒、防雨措施。冬季气温低于—lo℃时不得焊接,夏季雨天,无可靠

措施确保焊接质量时,不得焊接。

(7)法兰连接螺栓拧紧后,螺帽应点焊或螺纹凿毛,以免较长时间锤击造成松动脱扣,

影响正常施打。

(8)焊接质量应符合《钢结构工程施工质量验收规范》和《建筑钢结构焊接规程》,每个

接头除应按附表9—6 规定进行外观检查外,还应按接头总数的5%做超声或2%做x 射线检

查,在同一工程内,探伤检查不得少于3 个接头。

(9)放桩位时,应用钎探查找坚硬地下物,及时清除,要求每个桩位都要钎探。场地平

整坚实,以使桩垂直击入,遇到硬夹层,应采取射水、气吹或管中取土,以使桩顺利沉入,

保证沉桩质量。

(10)导向圈的焊缝质量应与钢管桩相同。

(11)插桩、打桩及接桩时,必须控制桩的垂直度,防止桩管变形,偏差过大,接头处出

现松脱开裂等现象。

(12)用于有腐蚀性地下水位时,应按设计要求对桩身进行防腐处理,钢管桩的壁厚选择

应考虑使用年限。

附录 钢筋混凝土预制桩与钢桩施工质量标准

预制桩[钢桩)桩位的允许偏差

项次 项 目

允许偏差

(mm)

项次 项 目

允许偏差

(mm)

3

校数为4~16 根桩基

中的桩

1/2 桩径或

边长

1

盖有基础梁的桩:

(1)垂直基础梁的中

心线

(2)沿基础梁的中心

线

100+0.01H

150+0.01H

2

桩数为1~3 根桩基

中的桩

100

4

桩数大于16 根桩基中

的桩:

(1)最外边的桩

(2)中间桩

1/3 桩径或

边长

1/2 桩径或

边长

注:H 为施工现场地面标高与桩顶设计标高的距离。

预制桩钢筋骨架质量检验标准

项目类

序号 检查项目

允许偏差或允许值

(mm)

检查方法

1 主筋距桩顶距离 ±5 用钢尺量

2 多节桩锚固钢筋位置 5 用钢尺量

主控项

3 多节桩预埋铁件 ±3 用钢尺量

4 主筋保护层厚度 ±5 用钢尺量

5 主筋间距 ±5 用钢尺量

6 桩尖中心线 10 用钢尺量

7 箍筋间距 ±20 用钢尺量

8 桩顶钢筋网片 ±10 用钢尺量

一般项

9 多节桩锚固钢筋长度 ±10 用钢尺量

钢筋混疆土预制桩的质量检验标准

项目

类别

检查项目

允许偏差或

允许值

检查方法

1 桩体质量检验

按基桩检测

技术规范

按基桩检测技术规

2 桩位偏差 见附表9-1 用钢尺量

主控

项目

3 承载力

按基桩检测

技术规范

按基桩检测技术规

4

砂、石、水泥、钢材等原材料(现场预制

时)

符合设计要

查出厂质保文件或

抽样送检

5 混凝土配合比及强度(现场预制时)

符合设计要

检查称量及查试块

记录

一般

项目

6 成品桩外观质量

表面平整,颜

色均匀,掉角

深度<

10mm,蜂窝

面积小于总

面积0.5%

观察检查

7

成品桩裂缝(收缩裂缝或起吊、装运、堆

放引起的裂缝)

深度<

20mm, 宽

度<

0.25mm,横

向裂缝不超

过边长的一

裂缝测定仪,该项

在地下水有侵蚀地

区及锤击数超过

500 击的长桩不适

8

成品桩尺寸:

横截面边长(mm)

桩顶对角线差(mm)

桩尖中心线(mm)

桩身弯曲矢高(mm)

桩顶乎整度(mm)

±5

<10

<10

<1/ ? 1000

<2

用钢尺量

用钢尺量

用钢尺量

用钢尺量,?为桩长

用水平尺量

9

电焊接桩:

焊缝质量

电焊结束后停歇时间(min)

上下节平面偏差(mm)

节点弯曲矢高(mm)

见附表9-6

>1.0

<10

<1/ ?)? 1000 为

两节桩长)

见附表9-6

秒表测定

用钢尺量

用钢尺量

10

硫横胶泥接校:

胶泥浇注时间(min)

浇注后停歇时间(mm)

<2

>7

秒表测定

秒表测定

11 桩顶标高(mm) ±50 水准仪观测

12 停锤标准 设计要求

现场实测或查沉桩

记录

先张法预应力管桩质量检验标准

项目类别 序号 检查项目 允许偏羌或允许值 检查方法

1 桩体质量检验 按基桩检测技术规范

按基桩检测

技术规范

主控项目 2 桩位偏差 见附表 9-1 用钢尺量

3 承载力 按基桩检测技术规范

按基桩检测

技术规范

外观

无蜂窝、露筋、裂缝,

色感均匀.桩顶处无孔

观察检查

4

桩径(mm)

管壁厚度(mm)

桩尖中心线(mm)

顶面平整度(mm)

桩体弯曲

±5

±5

<2

10

<1/ ?)? 1000 为桩长)

用钢尺量

用钢尺量

用钢尺量

用水平尺量

用钢尺量

5

接桩:

焊缝质量

电焊结束后停歇时间

(min)

上下节平面偏差

(mm)

节点弯曲矢高

见附表9—6

>1.0

<10

<1/ ?)? 1000 为两节桩长)

见附表9—6

秒表测定

用钢尺量

用钢尺量

6 停锤标准(mm) 设计要求

现场实测或

查沉桩记录

一般项目

7 桩顶标高(mm) ±50 水准仪观测

成品钢桩质量检验标准

项目类别 序号 检查项目 允许偏羌或允许值 检查方法

主控项目 1

钢桩外径或断面尺寸:

桩端

桩身

±0.5%D

±1D

用钢尺量,D

为外径或边

2 矢高 <1/ ? 1000

用钢尺量,?

为桩长

3 长度(mm) +10 用钢尺量

4 端部平整度(mm) ≤2 用水平尺量

5

H 钢桩的方正度(mm)h>300

h<300

T+T≤’8

T+T’≤6

用钢尺量,h、

T、T’见图示

一般项目

6

端部平面与桩中心线的倾斜值

(mm)

≤2 用水平尺量

钢桩施工质量检验标准

项目类别 序号 检查项目 允许偏差或允许值 检查方法

1 桩位偏差 见附表9-1 用钢尺量

主控项目

2 承载力 按基桩检测技术规范 按基桩检测技术规范

3

电焊接桩焊缝:

上下节端部错口

外径≥700(mm)

外径≤700(mm)

焊缝咬边深度(mm)

焊缝加强层高度(mm)

焊缝加强层宽度(mm)

焊缝电焊外观质量

焊缝探伤检验

≤3

≤2

≤0.5

2

2

无气孔,无焊瘤,无

裂缝

满足设计要求

用钢尺量

用钢尺量

焊缝检查仪

焊缝检查仪

焊缝检查仪

观察检查

按设计要求

4

电焊结束后停歇时间

(min)

>1.0 秒表测定

5 节点弯曲矢高 <1/ ? 1000 用钢尺量,?为两节桩长

6 桩顶标高(mm) ±50 水准仪检查

一般项目

7 停锤标推 设计要求 用钢尺量或沉桩记录

四、干作业成孔灌注校

干作业成孔灌注桩即不用泥浆或套管护壁措施而直接排出土成孔的灌注桩。这是在没有

地下水阶情况下进行施工的方法。目前干作业成孔的灌注桩常用的有螺旋钻孔灌注桩、螺旋

钻孔扩孔灌注桩、机动洛阳铲挖孔灌注桩及人工挖孔灌注桩四种。螺旋钻孔灌注桩的施工机

械形式有长螺旋钻孔机和短螺旋钻孔机两种。但施工工艺除长螺旋钻孔机为一次成孔,短螺

旋钻孔机为分段多次成孔外,其他都相同。

目前螺旋钻孔灌注桩的工作特性是以摩擦力为主的摩擦端承桩。

螺旋钻孔扩孔灌注桩的扩孔机具也有两种:一种是双管双螺旋扩孔机,可以自钻自扩一

次成孔,属于无桩根扩孔桩,见图977;另一种是利用螺旋钻孔机成直孔,配扩孔器进行扩

孔,属于有桩根扩孔桩,见图9-8。桩的工作特性为以端承力为主的端承摩擦桩,直桩部分

在施工中的质量通病与螺旋钻孔灌注桩相同。

人工挖孔灌注桩一般采用现浇混凝土或钢筋混凝土护壁施工,也分直身桩和扩底桩两

种。

(一)孔底虚土多

1.现象

成孔后孔底虚土过多,超过规范所要求的不大于10cm 的规定。

2.原因分析

(1)松散填土或含有大量炉灰、砖头、垃圾等杂物的土层,以及流塑淤泥、松散砂、砂

卵石、卵石夹层等土中,成孔后或成孔过程中土体容易塌落。

(2) 钻杆加工不直或在使用过程中变形,钻杆连接法兰不平,使钻杆拼接后弯曲。因此

钻杆在钻进过程中产生晃动,造成孔径增大或局部扩大。提钻时,土从叶片和孔壁之间的空

隙掉落到孔底。钻头及叶片的螺距或倾角太大,如在砂类土中钻孔,提钻时部分土易滑落孔

底。

(3)孔口的土没有及时清理干净,甚至在孔口周围堆积有大量钻出的土,钻杆提出孔口

后,孔口积土回落。

(4)成孔后,孔口盖板没有益好,或在盖板上有人和车辆行走,孔口土被扰动而掉入孔

中。

(5)放混凝土漏斗或钢筋笼时,孔口土或孔壁土被碰撞掉入孔内。

(6)成孔后没有及时浇筑混凝土,孔壁长时间暴露,被雨水冲刷及浸泡。

(7)施工工艺选择不当;钻杆、钻头磨损太大;孔底虚土没有清理干净。

(8)成孔后,不及时浇筑混凝土,孔壁长时间暴露,水分蒸发,孔壁土塌落。

(9)出现上层滞水造成塌孔。

(10)地质资料和必要的水文地质资料不够详细,对季节施工考虑不周。

3.预防措施

(1) 仔细探明工程地质条件,尽可能避开可能引起大量塌孔的地点施工,如不能避开,

则应选择其他施工方法。

(2) 施工前或施工过程中,对钻杆、钻头应经常进行检查,不符合要求的钻杆、钻头

应及时更换。根据不同的工程地质条件,选用不同型式的钻头。

(3)钻孔钻出的土应及时清理,提钻杆前,先把孔口的积土清理干净,防止孔口土回落

到孔底。

(4)成孔后,尽可能防止人或车辆在孔口盖板上行走,以免扰动孔口土。混凝土漏斗及

钢筋笼应竖直地故人孔中,要小心轻放,防止把孔壁上碰塌掉到孔底。当天成孔后必须当天

灌完混凝土。

(5)对不同的工程地质条件,应选用不同的施工工艺。一般来说提钻杆的施工工艺有以

下三种:

1)一次钻至设计标高后,在原位旋转片刻再停止旋转,静拔钻杆。

2)一次钻到设计标高以上1m 左右,提钻甩土,然后再钻至设计标高后停止旋转,静拔

钻杆。

3)钻至设计标高后,边旋转边提钻杆。

(6)成孔后应及时浇筑混凝土。

(7)干作业成孔,地质和水文地质应详细描述,如遇有上层滞水或在雨季施工时,应预

先找出解决塌孔的措施,以保证虚土厚度满足设计要求。

(8)钢筋笼的制作应在允许偏差范围内,以免变形过大,吊放时碰刮孔壁造成虚土超标,

同时应在放笼后浇筑混凝土前,再测虚土厚度,如超标应及时处理。

4.治理方法

(1)在同一孔内用本条预防措施(5)中第一种方法做二次或多次投钻。

(2)用勺钻清理孔底虚土。

(3)孔底虚土是砂或砂卵石时,可先采用孔底灌浆拌合,然后再灌混凝土。

(4)采用孔底压力灌浆法、压力灌混凝土法及孔底夯实法解决。

(二)桩身混凝土质量差

1.现象

桩身表面有蜂窝、空洞,桩身夹土、分段级配不均匀,浇筑混凝土后的桩顶浮浆过多。

2.原因分析

(1) (1) 混凝土浇筑时没有按操作工艺边灌边振捣,或只在桩顶部振捣,下部没有振

捣,使混凝土不密实,出现蜂窝、空洞等现象。

(2)浇筑混凝土时,孔壁受到振动,使孔壁土塌落同混凝土一起灌入孔中,造成桩身夹

土。

(3)混凝土浇筑一半后,放钢筋笼时碰撞孔壁使士掉入孔内,再继续浇筑混凝土,造成

桩身夹土。

(4)每盘混凝土的搅拌时间或加水量不一致,造成坍落度不均匀,和易性不好,故混凝

土浇筑时有离析现象,使桩身出现分段不均匀阶情况。

(5)拌制混凝土的水泥过期,骨料含泥量大或不符合要求,混凝土配合比不当,造成桩

身强度低。

(6)浇筑混凝土时,孔口未放铁板或漏斗,会使孔口浮土混入。

3.预防措施

(1) 严格按照混凝土操作规程施工。为了保证混凝土和易性,可掺入外加剂等。严禁

把土及杂物和在混凝土中一起灌入孔内。

(2)浇筑混凝土前必须先放好钢筋笼,避免在浇筑混凝土过程中吊放钢筋笼。

(3)浇筑混凝土前,先在孔口放好铁板或漏斗,以防止回落土掉入孔内。

(4)雨季施工孔口要做围堰,防止雨水灌孔影响质量。

(5)桩孔较深时,可吊放振捣捧振捣,以保证桩底部密实度。

4.治理方法

(1)如情况不严重且单桩承载力不大,则可与设计研究采取加大承台梁的办法解决。

(2)如有严重质量问题,则按 “桩身断裂”的治理方法处理。

(3)按照浇筑混凝土的质量要求,除要做标准养护混凝土试块,还要在现场做试块(按照

有关规范执行),以验证所浇筑的混凝土质量,并为今后补救措施提供依据。

(4)浇筑混凝土时,应随浇灌随振捣,每次浇灌高度不得超过1.5m;大直径桩振捣应

至少插入2 个位置,振捣时间不少于30s。

(三)塌孔

1.现象

成孔后,孔壁局部塌落。

2.原因分析

(1)在有砂卵石、卵石或流塑淤泥质土夹层中成孔,这些土层不能直立而塌落。

(2)局部有上层滞水渗漏作用,使该层土坍塌。

(3)成孔后没有及时浇筑混凝土。

(4)出现饱和砂或干砂的情况下也易塌孔。

3.预防措施

(1) 在砂卵石、卵石或流塑淤泥质土夹层等地基土处进行桩基施工时,应尽可能不采

用干作业钻孔灌注桩方案,而应采用人工挖孔并加强护壁的施工方法或湿作业施工法。

(2)在遇有上层滞水可能造成的塌孔时,可采用以下两种办法处理。

1)在有上层滞水的区域内采用电渗井降水。

1)在有上层滞水的区域内采用电渗井降水。

2)正式钻孔前一星期左右,在有上层滞水区域内,先钻若干个孔,深度透过隔水层到砂

层,在孔内填进级配卵石,让上层滞水渗漏到下面的砂卵石层,然后再进行钻孔灌注桩施工。

(3)为核对地质资料,检验设备、施工工艺以及设计要求是否适宜,钻孔桩在正式施工

前,宜进行“试成孔”,以便提前做出相应的保证正常施工措施。

4.治理方法

(1)先钻至塌孔以下1—2m,用豆石混凝土或低强度等级混凝土(C10)填至塌孔以上1m,

待混凝土初凝后,使填的混凝土起到护圈作用,防止继续坍塌,再钻至设计标高。也可采用

3:7 灰土夯实代替混凝土。

(2)钻孔底部如有砂卵石、卵石造成的塌孔,可采用钻深的办法,保证有效桩长满足设

计要求。

(3)成孔后要立即浇筑混凝土。

(4)成孔后要立即浇筑混凝土。

(5)采用中心压灌水泥浆护壁工法,可解决滞水所造成的塌孔问题。

(四)钻进困难

1.现象

钻进时很困难,甚至钻不进。

2.原因分析

(1)遇有坚硬土层,如硬塑粉质粘土、灰土;或有地下障碍物,如石块、混凝土块等。

(2)钻机功率不够,钻头的倾角、转速选择不合适。

(3)钻进速度太快或钻杆倾斜太大,造成鳖钻,因而钻不进去。

3.预防措施

(1)同“塌孔”的预防措施(1)。

(2)根据工程地质条件,选择合适的钻机、钻头及转速。

(3)施工时钻杆要直,并控制钻进速度。

4.治理方法

(1) 如石头、混凝土等障碍物埋得不深,可提出钻杆,清理完障碍物后重新钻进。遇有

理得较深的大块障碍物,如不易挖出,可拔出钻杆,在孔内填进砂土或素土,同设计人员协

商,改变桩位,躲过障碍物再钻。

如实在无法改变桩位,可用带合金钢钻头的牙轮钻或筒钻,把石块或混凝土块磨透取出;

也可用少量炸药爆破,取出碎块后重新钻进。

(2)对于饱和粘性土层,可采用慢速高扭矩钻机进行钻孔;对于硬塑粉质粘土或灰土之

类的硬土层,除采用上述钻机外,还需采用钻硬土的伞型钻。在硬土层中钻孔时,可适当在

孔中加水,一方面防止钻头过热,同时润滑和软化土层,加快钻进速度。

(3)遇到干硬粘土层,当钻至该土层时,钻出一定量的孔,然后灌入定量的自来水,使

其渗入1~2d,再继续钻入,依次循环穿过次层为止。

(五)孔倾斜

1.现象

桩孔垂直偏差大于规范要求的1/100。

2.原因分析

(1)地下遇有坚硬大块障碍物,把钻杆挤向一边。

(2)地面不平,桩架导向杆不垂直,稳钻杆时没有稳直。

(3)钻杆不直,尤其是两节钻杆不在同一轴线上,钻头的定位尖与钻杆中心线不在同一

轴线上。

3.预防措施

(1)同 “钻进困难”的治理方法(1)。

(2)不符合要求的钻杆及钻头不应使用,或及时更换。

(3)同 “桩身断裂”预防措施(2)及 “桩身倾斜”的预防措施(1)。

4.治理方法

(1)对严重倾斜的桩孔,应用素土填死夯实,然后重新钻子。

(2)同 “钻进困难”的治理方法(1)。

(六)扩孔底虚土多

1.现象

扩孔底虚土超过规范规定过多。

2.原因分析

扩孔底虚土多的原因主要来自两方面。

(1) 清孔没有清理干净,清孔时要求扩孔刀片比原扩孔时位置约低5cm“扫膛”一次,

而施工时没有做到这一点,有时反而比原扩孔位置高。这就使原扩孔时留在孔底的虚土不能

清理干净。

(2)同 “孔底虚土多”的原因分析(1)、(3)、(5)、(6)。

3.预防措施

(1)施工中严格执行施工操作规程,采用合理的施工工艺,把好质量关。

(2)同 “孔底虚土多”的预防措施(1)、(3)、(4)。

(3)根据电流值或油压值,随时调节扩子L 刀片削土量,防止出现超荷现象。

(4)在扩底过程中,如遇地下水或塌孔等情况,应会同有关单位研究处理。

4.治理方法

虚土过多时,应重新进行清孔,直到满足规范要求为止。

(七)孔形不完整

1.现象

孔形不符合设计要求,出现豁口、“梅花”孔等情况。

2.原因分析

(1)钻直孔时,孔的垂直偏差过大或孔径小于扩孔器直径,造成在放扩孔器时破坏了孔

形。

(2)扩孔时,由于切削土量过多,储土筒内储存不下而存于扩孔刀片中,致使刀片收不

拢,在强制提出扩孔器时破坏了孔形。

(3)扩孔器发生故障或扩孔刀片连杆机构中夹有石子,使扩孔刀片合不拢,提出扩孔器

时破坏了孔形。

(4)由于地质原因出现塌孔或缩孔等现象。

3.预防措施

(1) 钻直孔时严格要求孔必须垂直,并且孔径应略大于扩孔器的直径,如钻杆直

径小于扩孔器直径时,应及时更换。

(1) 扩孔刀片应缓慢张开,每次扩孔切削的土量以储土筒填满为止,不可多切削土,

致使扩孔刀片合不拢。一次扩孔达不到设计要求时,可进行二次或多次扩孔。

(2) 每次提出扩孔器清理储土筒内土的同时,应仔细清理扩孔器连杆机构部位的土,

并检查扩孔刀片的动力源是否安全可靠。

(3) 在编写施工组织设计(或施工方案)时,要充分研究地质报告,若有可能出现塌孔

或缩颈时,应与有关单位研究出补救措施,必要时应作试钻孔,观测成孔情况。

4.治理方法

扩孔刀片收不拢时,可多做几次张开收拢的动作,尽可能把扩孔刀片中的土挤实,然后

再提出扩孔器。每次扩孔的土应视储土筒容量而定,不宜过多。

(八)桩顶位移偏差大

1.现象

桩顶平面位移过大。

2.原因分析

参见 “桩顶位移”的原因分析(4)。

3.防治措施

参见 “校顶位移”的防治措施。

五、人工挖孔灌注桩

近年来,大直径人工挖孔灌注桩,在建筑、道路桥梁、设备基础、深基坑护坡支护挡

土等工程中,应用较为普遍,其优点是较为经济、直观,质量能够保证。但它有一定的局限

性,一般在地下水位以上的土层中,干作业成孔较为理想;在有较丰富的上层滞水或地下水

的土层中,不宜选用。

(一)孔底虚土多

1.现象

遇到较复杂的地层及各工序操作不当出现孔底虚土过多。

2.原因分析

(1)达到持力层时,人为造成原状土被过多扰动。

(2)局部出现上层滞水,又遇到砂层土,出现塌孔造成。

(3)孔口回落土过多。

(4)有时设计要求底部扩大直径,在扩底部位遇到砂土层。

(5)雨季施工措施不当。

(6)有运输车辆碾压或孔口堆土多而又靠近孔口,孔口板又未及时盖上。

3.防治措施

(1) 人工挖孔桩要有详细的地质报告,特别是水文地质报告,以便预先制定出有效措施,

减少孔底虚土超标。

(2)严格控制子L 深超挖,完孔后,孔底虚土必须全部清除,见到坚实的原状土。

(3)扩底部位遇到砂土层时,应采取支护措施。

(4)孔口堆土应距孔口至少2m 以外,并及时运出,避免施工车辆碾压。成孔后,立即盖

好孔口盖板,以防过多掉入回落土,造成孔口坍塌。

(5)保护孔口坚实,防止回落土拧入孔底。

来源:完美影视219

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