钻孔灌注桩基事故的处理与建议8 I' b" S. w( E* W
" y1 X' [$ W- X" @1 E+ _3 P6 G. z. P9 ~桩基质量取决于勘察、设计、施工等许、多因素,销有不慎,就可能造成质量事故。对质量事故的分析与处理,是否正确,往往影响建筑物的安全使用,工程造价及工期,严重的甚至炸毁整幢建筑物。根据重庆地区的地质特性和我近二十年来在现场实践经验,认为造成桩基质量事故主要原因有以下几类。
) I5 p1 R& U/ j- Pl 测量放线错误,使整个建筑物错位或桩位偏差过大。
" D8 I% f( G: \3 _ I2 单桩承载力达不到设计要求。, U2 ]/ z. T/ q2 i: f
3 成桩中断事故。如钻孔灌注桩塌孔,卡钻。" n! u. y& W$ r$ F
4 灌注桩成桩质量,包括沉渣超厚、混凝土离析、桩身夹泥、混凝土强度达不到设计要求、钢筋错位变形严重等。
1 m3 N) v8 s7 n6 |0 m7 F0 a9 ]4 f5 断桩。灌注砼施工质量失控,发生断桩事故
* X0 ^! B9 n" d( p! k; M7 s3 @8 C6 桩基验收时出现的桩位偏差过大。
3 R1 _! _$ U" |' E- U7灌注桩顶标高不足。常见的有三种,一是施工控制不严,在未达到设计标高时混凝土停浇;另一种 虽然标高达到设计值,因桩顶混凝土浮浆层较厚,凿出后出现桩顶标高不足。" r$ P" ~4 O8 V9 ~
当桩基发生事故后,若处理不及时,结果给工程留下隐患。为了防止类似问题的发生,我总结历年来处理钻孔灌注桩基事故的一些经验,供同行参考。 _# s1 t3 @4 {- J \9 t
一, 钻孔灌注桩基事故分析处理的一般程序(略)! j5 U7 k; `# K% H- v% P
二. 桩基处理的一般原则
& ~$ @! E% M6 p4 H(一)处理前应具备的条件9 G* ?2 C8 i i! k1 Z) X
1.事故性质和范围清楚。. P6 q+ V; e6 q9 F2 g+ c' P3 j
2.目的要明确,应有预定处理方案。
+ {$ p% w5 X, V: m3.参加的人意见基本一致,并确定处理方案。
- H# ?; c' `# d; W( S( p1 S/ Y, Y4 H4,设计人员认可签字。. V7 y8 q$ X" H2 N, R
(二)事故处理应满足的基本条件
9 q) e7 i5 A- P- E5 o( A0 F# nl l对事故处理方案要求安全可靠,经济合理,施工期短,方法可靠。" C) E3 Z2 k \7 r% O8 b) i: v
2.对未施工部分应提出预防和改进措施,防止事故的再次发生。
. ^$ U* F# T; @% I9 N# F(三)事故应及时处理,防止留下隐患
+ x* I/ F0 ~) ^1.桩成孔后,应检查桩孔嵌入持力层深度,岩石强度,沉渣厚度,桩孔垂直度等数据必须符合设计要求,只要有一项不符合设计要求,就应及时分析解决,建设单位代表签字认可后,方能灌注砼、移动钻机,防止以后提出复查等要求而产生不必要的浪费。
% _" x7 p- @# ^, `* G5 c2.基桩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,必须意见;致后方能挖土,防止基桩开挖后再来处理造成不必要的麻烦。
: g# t& F" Y+ e' W" }: V(四)应考虑事故处理对已完工程质量和后续工程方式的影响。如在事故处理中采取补桩时,会不会损坏混凝土强度还较低的邻近桩。4 D8 J* u( N9 O+ T* y( W
(五)选用最佳处理方案。桩基事故处理方法较多,但对方案要进行技术经济比较,选择安全可靠,经济合理和施工方便的方案。
! v% s, V8 Y) g4 W8 S/ ^ w三. 桩基事故的常用处理方法7 j5 Y1 r3 o# N; Y# P u5 i5 D
常用方法有接桩,补桩,补强,扩大承台(粱),改变施工方法,修改设计方案等。下面结合事故发生的原因分别介绍几种方法的应用情况。
) I2 w5 r! P7 W" C A# K9 W4 P5 y(一) 接桩法) E5 [$ `! V/ b# I
当成桩后桩顶标高不足,常采用接桩法处理,方法有以下二种。
: b3 v. k: M+ ~3 O1 g1. 开挖接桩 挖出桩头,凿去混凝土浮浆及松散层,并凿出钢筋,整理与冲洗干净后用钢筋接长,再浇混凝土至设计标高。3 s [7 W' ? D# M# h
2,嵌入式接桩 当成桩中出现混凝土停浇事故后,清除已浇混凝土有困难时,可采用此法。% I) [6 A3 m `( O
(二) 补桩法( k! K7 J. v9 n
桩基承台(梁)施工前补桩,如钻孔桩距过大,不能承受上部荷载时,可在桩与桩之间补桩。
+ M8 q1 }' H u(三)钻孔补强法. b* I6 P+ c8 F! ~5 z9 b
此法适应条件是基身混凝土严重蜂窝,离析,松散,强度不够及校长不足,桩底沉渣过厚等事故,常用高压注浆法来处理,但此法一般不宜采用。
% @/ u b; i& Z. P; ~l,高压注浆补强7 ]% r* d. ^- K6 M
(1)桩身混凝土局部有离析,蜂窝时,可用钻机钻到质量缺陷下一倍桩径处,进行清洗后高压注浆。
$ M! M' M9 F: _" L7 x) ?' P3 {: T(2)校长不足时,采用钻机钻至设计持力层标高;对桩长不足部分注浆加固。
3 | @0 x3 Y/ \2 c% p) V. O(四) 扩大承台粱法. A+ E) ?6 g! _; ?5 K) o) Y& d ^
1. 桩位偏差过大,原设计的承台(粱)断面宽满足不了规范要求,此时采用扩大承台(粱)来处理。
# r4 `5 D% [; g/ L+ U2. 考虑桩上共同作用,当单桩承载力达不到设计要求,可用扩大承台(粱)并考虑桩与天然地基共同分组上部结构荷载的方法。需要注意的是在扩大承台(粱)断面宽度的同时,适当加大承台(粱)的配筋。
7 ?1 L; y, b* _) f, [" Z(五) 改变施工方法2 k/ t7 \3 k" o
桩基事故有些是因为施工顺序错误或方式工艺不当所造成,处理时一方面对事故桩采取适当的补救措施;另一方面要改变错误的施工方法,以防止事故的发生。常用的方法有以下二种。7 |+ _. o" p5 d# f1 q' K
1.改变成桩施工顺序- y8 H/ g8 w0 O
如桩布置太密不便施工时,可采用间隔成桩法。
+ S9 R5 c& D) N/ k2.改变成桩方法
4 K9 j2 ]' ?7 q7 @" D) f2 i如成孔桩出现较大的地下水时,采用套管内成桩的方法。/ Y8 {0 S2 B u5 ~
(六)修改设计
* n" k6 |* O$ t1. 改变桩型- U0 G" y6 `0 g& ]' d. i
当地质资料与实际情况不符时,造成桩基事故,可采用改变桩型的方法处理,如灌注桩成桩困难时,可采用打预制桩。: p& C3 q* E' [3 `
2. 改变桩位
: [( e4 ~+ t, U: R) V/ {: a灌注桩出现废桩或遇到地下管线障碍,可改变桩位方法处理。如在江北区大石坝大庆村钻探基地8#、9#住宅就遇到地下5m左右处理有420天然气管线就是这样处理的。
7 Q' Z h: A: z B2 s* N" r6 W3. 上部结构卸荷
5 D. A) _3 X5 R; T- }' _" E1 W有些重大桩基事故处理困难,耗资巨大,只有采取削减建筑层数或用轻质材料代替原设计材料,以减轻上部结构荷载的方法。' G9 F/ p1 N L. k5 l
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1.水下砼灌注事故的预防及处理
0 o% d, X2 f2 `3 D. a5 ?A. 导管进水7 g" u9 u, e! \0 \) m: n4 q
首批砼储量不足,或导管底口距孔底间距过大,砼下落后不能埋住导管底口以致泥水从底口进入。
6 }8 d% E8 F& N9 e s处理方法:将导管提出,将散落在孔底的砼拌合物用空气吸泥机清除,重新灌注。
, ]1 x+ \. N8 h$ lB. 卡管5 c" i7 z8 b. }; x$ f; s1 e {
主要原因
+ n4 l+ e. J: Fa.初灌时隔水栓卡管,或由于砼本身的原因如坍落度过小,流动性差、粗骨料过大、拌合物不均匀产生离析、导管接逢处漏水、大雨中运输砼未加遮盖使砼中的水泥浆被冲走,粗骨料集中造成堵塞。
0 q" V3 D8 Z: J% l7 b# D7 ~b.机械发生故障和其他原因使砼在导管内停留时间过长,或灌注时间持续过长,最初灌注的砼已经初凝,增大了管内砼的下落阻力,砼堵在管内。砼灌注导管内外压力差不够。, ~( {- X9 M- \0 G
预防措施:准备备用机械、掺入缓凝剂,做好配合比,改善砼的力学性能。
) a" b2 y* F8 D+ Q' s z处理办法:拔管、吸渣、重灌。- G0 h% [7 y7 g/ X- g4 H7 ^
C. 坍孔
8 |$ S+ T' |3 R2 D发生坍孔后,应查明原因采取相应措施,如保持或加大水头,排除震动源等防止继续坍孔,然后用吸泥机吸出孔中泥土,如不继续坍孔可恢复正常灌注,如坍孔不停止、坍孔部位较深,宜将导管拔除。保存孔位回填粘土,研究处理措施。. i g/ N3 P" X& O- p6 U3 x
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2、桩基检测
7 ?4 f6 c5 ^3 H* U7 I9 {% r5 s基坑开挖后,将桩头部位多余砼凿除,以便进行桩基检测。根据设计要求,请专业检测机构,对所有桩基进行100%超声波检测。桩身质量符合设计要求后,才能进行下一道工序。请参考 |