常见桩的质量通病

基桩质量检测是为了发现基桩质量问题,并为解决问题提供依据。只有熟悉桩基础常见质量事故及其原因,并了解常见质量事故的处理方法,才能有针对性地选用基桩检测方法,正确判定缺陷类型,合理评估缺陷程度,准确评定桩基工程质量。

桩基事故是指由于勘察、设计、施工和检测工作中存在的问题,或者桩基础工程完成后其他环境变异的原因,造成桩基础受损或破坏现象。

由桩基础事故的定义可看出桩基础事故的主要原因有:

1、工程勘察质量问题。

工程勘察报告提供的地质剖面图、钻孔柱状图、土的物理力学性质指标以及桩基建议设计参数不准确,尤其是土层划分错误、持力层选取错误、侧摩阻力和端阻力取值不当,均会给设计带来误导,产生严重后果。

2、桩基础设计质量问题。

主要有桩基础选型不当、设计参数选取不当等问题。不熟悉工程勘察资料,不了解施工工艺,凭主观臆断选择桩型,会导致桩基础施工困难,并产生不可避免的质量问题;参数指标选取错误,结果造成成桩质量达不到设计要求,造成很大的浪费。

  、桩基础施工质量问题。施工质量问题一般是桩基础质量问题的直接原因和主要原因。桩基础施工质量事故原因很多,人员素质、材料质量、施工方法、施工工序、施工质量控制手段、施工质量检验方法等任一方面出现问题,都有可能导致施工质量事故。

  4、基桩检测问题。基桩检测理论不完善、检测人员素质差、检测方法选用不合适、检测工作不规范等,均有可能对基桩完整性普查、基桩承载力确定给出错误结论与评价。

  5、环境条件的影响。例如软土地区,一旦在桩基础施工完成后发生基坑开挖、地面大面积堆载、重型机械行进、相邻工程挤土桩施工等环境条件变化,均有可能造成严重的桩身质量问题,而且常常是大范围的基桩质量事故。

下面分析几种常用桩的质量问题。

灌注桩质量通病

蜂窝疏松夹泥缩径裂纹弯曲浮浆沉渣

钻(冲)孔灌注桩

成孔过程采用就地造浆或制备泥浆护壁,以防止孔壁坍塌。混凝土灌注采取带隔水栓的导管水下灌注混凝土工艺。灌注过程操作不当容易出现以下问题:

(1)由于停电或其他原因浇灌混凝土不连续,间断一段时间后,隔水层混凝土凝固形成硬壳,后续的混凝土下不去,只好拔出导管,一旦导管下口离开混凝土面,泥浆就会进入管内形成断桩。如果采用加大管内混凝土压力的方法冲破隔水层,形成新隔水层,老隔水层的低质量混凝土残留在桩身中,形成桩身局部低质混凝土。

(2)对于有泥浆护壁的钻(冲)孔灌注桩,桩底沉渣及孔壁泥皮过厚是导致承载力大幅降低的主要原因。

()水下浇注混凝土时,施工不当如导管下口离开混凝土面、混凝土浇注不连续时,桩身会出现断桩的现象,而混凝土搅拌不均、水灰比过大或导管漏水均会产生混凝土离析。

(4)当泥浆比重配置不当,地层松散或呈流塑状,导致孔壁不能直立而出现塌孔时,或承压水层对桩周混凝土有侵蚀时,桩身就会不同程度的出现扩径、缩径或断桩现象。

(5)桩径小于mm的桩,由于导管和钢筋笼占据一定的空间,加上孔壁和钢筋的摩擦力作用,混凝土上升困难,容易堵管,形成断桩或钢筋笼上浮。

(6)对于干作业钻孔灌注桩,桩底虚土过多是导致承载力下降的主要原因,而当地层稳定性差出现塌孔时,桩身也会出现夹泥或断桩现象。

(7)导管连接处漏水将形成断桩。

沉管灌注桩

沉管灌注桩具有设备简单,施工速度快等优点,但是这种桩质量不够稳定,容易出现质量问题,其主要问题有:

(1)锤击和振动过程的振动力向周围土体扩散,靠近沉管周围的土体以垂直振动为主,一定距离外的土体以水平振动为主,再加上侧向挤土作用易把初凝固的邻桩振断。尤其在软、硬土层交界处最易发生缩径和断桩。

(2)拔管速度快是导致沉管桩出现缩径、夹泥或断桩等质量问题的主要原因,特别是在饱和淤泥或流塑状淤泥质软土层中成桩时,控制好拔管速度尤为重要。

()当桩间距过小时,邻桩施工易引起地表隆起和土体挤压,产生的振动力、上拔力和水平力会使初凝的桩被振断或拉断,或因挤压而缩径。

(4)在地层存在有承压水的砂层,砂层上又覆盖有透水性差的粘土层,孔中浇灌混凝土后,由于动水压力作用,沿桩身至桩顶出现冒水现象,凡冒水桩一般都形成断桩。

(5)当预制桩尖强度不足,沉管过程中被击碎后塞入管内,当拔管至一定高度后下落,又被硬土层卡住未落到孔底,形成桩身下段无混凝土的吊脚桩。对采用活瓣桩尖的振动沉管桩,当活瓣张开不灵活,混凝土下落不畅时,也会产生这种现象。

(6)不是通长配筋的桩,钢筋笼埋设高度控制不准,常在破桩头时找不到钢筋笼,成为废桩。

人工挖孔桩

人工挖孔桩出现的主要质量问题有:

(1)混凝土浇注时,施工方法不当将造成混凝土离析,如将混凝土从孔口直接倒入孔内或串筒口到混凝土面的距离过大(大于2.0m)等等。

(2)当桩孔内有水,未完全抽干就灌注混凝土,会造成桩底混凝土严重离析,进而影响桩的端阻力。

()干浇法施工时,如果护壁漏水,将造成混凝土面积水过多,使混凝土胶结不良,强度降低。

(4)地下水渗流严重的土层,易使护壁坍塌,土体失稳塌落。

(5)在地下水丰富的地区,采用边挖边抽水的方法进行挖孔桩施工,致使地下水位下降,下沉土层对护壁产生负摩擦力作用,易使护壁产生环形裂缝;当护壁周围的土压力不均匀时,易产生弯矩和剪力作用,使护壁产生垂直裂缝;而护壁作为桩身的一部分,护壁质量差、裂缝和错位将影响桩身质量和侧阻力的发挥。

预制桩质量通病钢桩

钢桩的常见质量问题有:

(1)锤击应力过高时,易造成钢管桩局部损坏,引起桩身失稳。

(2)H型钢桩因桩本身的形状和受力差异,当桩入土较深而两翼缘间的土存在差异时,易发生朝土体弱的方向扭转。

()焊接质量差,锤击次数过多或第一节桩不垂直时,桩身易断裂。

混凝土预制桩

混凝土预制桩的常见质量通病

接缝断裂裂纹内部裂纹缺损松散

混凝土预制桩的常见质量问题有:

(1)桩锤选用不合理,轻则桩难于打至设定标高,无法满足承载力要求,或锤击数过多,造成桩疲劳破坏;重则易击碎桩头,增加打桩破损率。

(2)锤垫或桩垫过软时,锤击能量损失大,桩难于打至设定标高;过硬则锤击应力大,易击碎桩头,使沉桩无法进行。

()锤击拉应力是引起桩身开裂的主要原因。混凝土桩能承受较大的压应力,但抵抗拉应力的能力差,当压力波反射为拉力波,产生的拉应力超过混凝土的抗拉强度时,一般会在桩身中上部出现环状裂缝。

(4)焊接质量差或焊接后冷却时间不足,锤击时易造成在焊口处开裂。

(5)桩锤、桩帽和桩身不能保持一条直线,造成锤击偏心,不仅使锤击能量损失大,桩无法沉入设定标高,而且会造成桩身开裂、折断。

(6)桩间距过小,打桩引起的挤土效应使后打的桩难于打入或使地面隆起,导致桩上浮,影响桩的端承力。

(7)在较厚的粘土、粉质粘土层中打桩,如果停歇时间过长,或在砂层中短时间停歇,土体固结、强度恢复后桩就不易打入,此时如硬打,将击碎桩头,使沉桩无法进行。




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