冯国海
(商丘工学院土木工程学院,河南商丘476000)
在预制桩基础工程施工过程中,会出现各种原因导致的具有广泛性、代表性的质量问题及安全问题,如桩身自身缺陷、桩顶破碎、桩身断裂、桩身位移、扭转、倾斜、桩身回弹等预制桩常见质量事故,而发生此类事故的原因在于桩体本身存在质量缺陷、沉桩工艺操作不规范以及现场土层内部复杂变化的影响。在工程及施工验收规范中明确表明,当预制桩在施工过程中发现质量问题,必须立即暂停施工,施工单位要报告甲方、监理,并会同勘察、设计等相关部门研究探讨问题原因,提出明确的处理意见,采取有效的整改措施,在质量问题解决后再行施工。
2.1.1 原因分析
预制桩是在工厂或施工现场搭设场地制成的各种材料、各种型式的桩。在生产过程中常常因为材料、模具、生产工艺、养护龄期等控制因素不符合相关要求及规范,导致桩身强度达不到实际要求,桩身尺寸产生较大偏差等质量问题,严重影响桩身质量。在装卸、运输、堆放三方面因操作不当造成桩身裂缝等缺陷,也会不同程度影响预制桩的质量。在施工前,现场管理人员及施工人员未能及时发现预制桩桩身存在质量缺陷,一旦经过锤击打入地下后,将会严重影响到桩的承载能力,造成极其严重且极难处理的质量事故。
2.1.2 防治措施
从源头上抓住重点,对于成桩所需要的材料进行严格管控,按照勘察、设计资料及相关规范要求进行采购使用。在预制桩的施工过程中,需要注意以下几点:①预制桩模板的选择;②预制桩钢筋骨架的制作;③预制桩单节长度的确定;④预制桩外表面观感质量;⑤灌注混凝土时施工方法和材料的选择。
2.2.1 原因分析
接桩质量问题一般存在于材料、接桩方法等方面:①上下两节桩接触平面容易偏差、焊接不规范,导致节点不牢固;②焊接后,停歇等待时间过短;③螺栓未拧紧、胶泥质量较差等。
2.2.2 防治措施
在桩基工程施工前,施工单位技术人员应对现场施工人员进行详细的技术交底工作,提高工人的质量意识;在施工过程中,现场管理人员要负责任,严格把控各步骤,对其中容易出错的点严格要求,防患未然。
2.3.1 原因分析
桩基垂直度就是桩基方向是否在重力垂线上,是否指向重心方向。控制方法一般是在打桩机的平台上测量平台是否水平。在施工过程中,导致桩身垂直度发生变化有诸多因素,例如垂直度控制不到位、布桩密度、打桩路线、持力层面坡度、地面超载、基坑开挖影响、相邻工程挤土桩施工等因素都会造成基础桩身倾斜,严重影响桩身质量及基础桩承载力。
2.3.2 防治措施
在桩身垂直度问题上,一定要严格按照规范要求,即沉桩时,桩帽或送桩帽与桩周围间隙应在5~10mm之间;桩锤、桩帽或送桩帽应与桩身在同一水平线;桩身垂直度偏差不得超过0.5%。当发生桩身垂直度超出规范要求时,可根据事故原因采用纠偏补强、补桩等方法。
2.4.1 原因分析
在预制桩施工过程中,利用锤击法常常会因桩长达不到设计要求,出现送桩困难或无法送桩的现象,而桩长不符合设计要求的原因包括:
①勘察资料不全、真实性不足。
②设计参数、桩型、持力层选用不符合当地环境和规范要求。
2.4.2 防治措施
在预制桩基础施工之前,多次进行地质勘测,以确保勘察资料的真实性,然后设计单位再根据勘察资料及相关规范要求进行设计,选择合适的设计参数、桩型、持力层等数据,以确保桩基工程质量。
2.5.1 原因分析
在预制桩施工过程中采用锤击沉桩,常常会发生桩顶破碎、桩身断裂、桩身回弹等情况,而造成事故的原因包括机械重锤锤垫选用不当、落锤频率或大或小、复杂土质(如硬土层、孤石层)无法突破、打桩顺序不当等因素。
2.5.2 防治措施
①在打桩前,选择合适的桩帽、垫层材料制作,避免施工过程中被打坏。
②严格控制落锤频率,按照规范要求施工。
③当遇到复杂土层时,选用的桩型和机械设备不当会导致桩头破裂、桩身损坏。应选用合适的桩型、施工机械、重锤和锤垫,避免发生质量事故。
④对于密集桩群,应自中间向两个方向或四周对称施工打桩;根据基础的设计高程,宜先深后浅;根据桩的规格,宜先大后小,先长后短。提前设计好沉桩顺序,尽量避免发生质量事故。
桩基工程是建筑基础工程中最重要的隐蔽工程,但桩基工程又受到多方面的影响。影响预制桩工程质量安全的原因有工程勘察设计、桩身质量、施工质量、环境变化等因素,其中施工质量最难控制,因此,了解预制桩基础施工过程中存在的常见事故及其产生原因,并采取防治措施,才能保证桩基基础的质量,从而提高整体建筑物的质量。