浅谈桩基质量评价及事故处理技术

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  【摘要】虽然钻孔灌注桩具有桩身变形小、承载力高、刚度大、能进入岩层以及入土深的特点,而且在进行水下施工的时候也特别方便,所以其是应用非常广泛的一种桩基础技术。然而因为钻孔灌装技术具有复杂以及多样的施工工艺,而且再加上钻孔灌注桩的沉桩效应以及地基地质条件自身存在的差异等各种原因,非常容易会导致偏差的状况出现在质量控制方面,同时还会经常导致频繁发生的钻孔灌注桩质量事故。
  【关键词】钻孔灌注桩;质量评价;事故处理
  【分类号】:TU753.3
  0.引言
  近年来,随着工程建筑的不断增多以及科学技术的快速发展。我国的桩基设计理论、设计方法、施工工艺、施工机具以及桩的形式和种类都在高速的发展的和演进中。由于受到各种各样因素的影响,桩基质量事故经常发生。在对桩基事故进行处理的时候,国内外经常采用的实践方法包括:补桩法、断桩接桩法以及注浆法等各种方法。然而国内很少对桩基质量事故处理等进行系统的研究。本文针对钻孔灌注桩常见的质量问题进行了分析和探讨,并介绍了对桩基事故进行处理的有效方法,供大家参考。
  1.桩基质量评价的内容以及评价方法
  ①竖向单桩静载抗压评价;该项试验的主要目的,就是对竖向单桩的极限抗压承载力进行确定;对是否与设计要求相符合的竖向抗拔承载力进行判定。②单桩水平静载评价:该项评价的主要目的使对桩身的极限承载力以及水平临街进行测试,对其具有的土扰力参数进行确定。③竖向单桩抗拔静载评价:该项评价的主要目的是对竖向单桩抗拔极限承载力进行测试,利用变形测试以及桩身内力等,对桩身的抗拔摩阻力进行测定。④高应变法以及低应变法:高应变法主要是对是否与设计要求相符合的竖向单桩抗压承级力进行测试;对桩身缺陷以及缺陷所处的具体位置进行检查,对桩端以及桩侧的土阻力进行分析;低应变法主要是对桩身缺陷以及缺陷所处的具体位置进行检查,对桩身所具备的完整性进行确定。⑤钻芯法:钻芯法主要是针对桩底沉渣厚度、桩身混凝土强度以及灌注桩桩长进行检测,对桩端岩土的形状进行鉴定。
  2.钻孔灌注桩的质量检验
  除了要在施工前后需要对桩基进行进行必要的检测之外,还要注意对施工过程中的质量控制、放样的验收以及施工之前的各种材料验收.
  2.1检测工序
  首先,检测混凝土的原材料和拌制,混凝土的计量和质量,混凝土的塌落度和强度等内容。其次,检查钢筋笼的制作,检查所用钢筋的品种和规格,焊条的品种和规格,焊缝的外观、长度、质量等。并检查主筋、箍筋等是否产生了制作偏差。第三,按照相关规定,要在混凝土灌注之前对已成孔进行全面的检查,包括其中心位置、垂直度、孔径大小和深度、孔底厚度等,并形成文字记录。最后,根据混凝土的实际灌注量填写浇灌表格。
  2.2检测方法
  检测桩基质量的方法有很多,较为常用的有以下几种:
  2.2.1低应变动测法
  由于监测的速度快、准确率高,桩基低应变动测法在实际施工中使用的比较频繁,这种方法使用的仪器设备比较简单便捷,因此操作技术含量低、成本也相对低廉。其主要原理是使用波动理论振动原理来对桩基本身的结构进行监测。在实际应用中,被视为一种行之有效的普查办法[1]。
  2.2.2反射波监测法
  反射波监测法主要是利用弹性波和反射波来监测桩基是否存在故障。由桩基的顶部向下发射激振,激振产生的弹性波不断的向桩基下传导,并产生反射波。通过对反射波的收集和处理,可以发现桩身上存在的断桩、缩颈等现象,从而对桩身的完整性形成判断,对混凝土的强度进行估计。
  2.2.3声波透射监测法
  声波透射监测法主要是利用混凝土内部的非匀质特征。声波在正常的混凝土中传播,其速度和路径都有一定的范围。如果混凝土内部存在断裂、夹泥、密度差等缺陷,则声波就会发生变化。通过监测声波的变化,并加以收集和测算、分析,就可以对桩基中混凝土的质量加以判断。
  3.桩基施工中发生率较高的事故和处理方法
  3.1桩基施工中的常见事故
  桩基施工中经常出现的事故主要有以下几种:
  ①孔壁坍塌事故。其发生主要是土质与护壁两方面的原因造成的。孔壁坍塌对施工的影响很大,容易造成单桩混凝土方数量增多,孔底的沉渣厚度增加,致使土质变松,降低了桩侧的摩擦力,对施工产生很不利的影响[2]。
  ②桩身缩颈事故。樁身的缩颈以及断裂、夹泥的主要原因就是孔壁在灌注混凝土的时候坍塌了。这种事故会影响桩基的完整性,大大降低了桩身的承载能力,影响工程质量。
  ③混凝土导管漏水事故。这种事故容易造成混凝土受到水的冲刷而被稀释,最终造成混凝土的离析和损伤。
  ④混凝土导管堵塞事故。由于隔水塞质量不过关,导管不平整或者变形,导致隔水塞受到阻力而被卡住,疏通导管需要较长的时间,在这一时段内很容易在浇筑好的混凝土上形成新的沉渣,新旧混凝土中间掺入夹泥,加大了桩基断裂的风险[3]。
  ⑤桩身的露筋、麻面或者蜂窝。这几种情况虽然表面不同,但主要都是由于钢筋的距离过密或者质量不过关引起的,空中焊接操作失当,也会造成这类现象。桩身出现这些现象既容易生锈腐蚀,更严重影响桩基外观。
  ⑥粗骨料缺失或强度不够,桩头浮浆。这也是由于混凝土的离析造成的,容易导致桩基的上半部分丧失承载能力,造成安全隐患。
  ⑦钢筋笼不稳定,出现下沉或上浮的现象,从而损害了桩基的承载能力,施工过程中如果导管和钢筋笼缠挂在了一起,钢筋笼被导管拉扯,就很容易出现这一现象。
  3.2事故的处理技术和措施
  要处理以上这些施工中常见的事故,可以采用以下方法:
  ①出现孔壁坍塌事故,可以对护筒固定进行加固,将孔内的水位或浆位提高,并使用优质的膨胀土泥浆来改变浆液比重,对钻进速度进行有效的控制。②出现桩身缩颈事故,可以快速的浇注混凝土,尽量缩短成孔与停孔之间的间隔时间。施工中绝不能让导管管口延伸过长。③出现混凝土导管漏水和堵塞事故,可以立刻将漏水的密封垫圈或者接头更换掉,关内如有混凝土残留应立即清除,将导管洗净,并修正其外形。确保无误后再继续使用。④出现桩身的露筋、麻面或者蜂窝事故时,要控制钢筋笼的质量,或者可以将布筋方式加以调整。将双筋之间的间距拉大,或者直接将双筋进行合并。⑤出现粗骨料缺失或强度不够,桩头浮浆事故,由于浮浆是没有强度的,因此只能对混凝土过程中的每一个步骤加以注意,尽量不要让混凝土离析的事件发生。⑥出现钢筋笼不稳定、下沉或上浮的事故,必须先对使用监测仪监测钢筋笼的位置,对其采取定位,一旦监测出移位现象马上进行复位。如果桩基底部的沉渣过厚,还可以使用正循环法予以清除,将停孔时间适当的缩短,在清孔之后,要注意马上用混凝土浇注,以免反复。
  4.结语
  随着我国经济的不断发展,桩基在桥梁、高层建筑、港口等大型工程中都得到了广泛的应用,而桩基的质量也直接影响着工程的质量,关系着施工方的信誉以及人民的生命和财产安全。因此,施工方必须重视桩基的质量,才能保障工程的顺利完成。桩基建设中,经常出现各种事故,有些事故是技术性的,还有一些事故则是由于不当的操作造成的。施工方必须正视事故的发生,积极采取措施进行防范和处理,保证桩基工程的顺利进行。
  【参考文献】
  [1]杨兴潮. 反射波法桩基完整性检测的基本原理[J].交通世界,2012,(19):116-117.
  [2]孙志峰. 关于低应变反射波法测试桩基完整性的几点建议[J].四川建筑,2013,(39):71-72.
  [3]程建国,傅树之. 桩基完整性检测中的若干问题[J].平原大学学报,2011,(21):23-24.
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