沉管夯扩灌注桩施工质量质量问题及防治措施.doc

分析沉管夯扩灌注桩施工质量质量问题及防治措施提要本文通过论述沉管夯扩灌注桩施工过程中常出现一些质量问题，多方面分析基产生的原因，针对不同的工程实际情况，提出有针对性的防范措施，避免今后夯扩桩施工中发生类似质量问题，以期对广大夯扩桩施工队伍有所借鉴和帮助。关键词分析夯扩桩质量措施1、结合黄河三角洲独特的岩土工程特性，沉管夯扩灌注桩施工工艺，以其施工技术可靠、施工速度快、工程造价低、单桩承载力高等特点，越来越多的被建设单位及设计单位所采用。但是由于夯扩桩施工技术要求的特点，目前市场经济竞争下夯扩桩的价格偏低，施工单位的技术水平参差不齐，一些施工队伍对夯扩桩的认识不足，施工防范措施不到位等因素，造成了施工后桩的质量水平差异较大，在不少工程中出现了桩身断裂、桩身缩颈、桩身混凝土离析夹泥、混凝土强度偏低、桩端达不到设计标高、扩大头达不到预计的直径、桩位偏移大等问题。上述现象如不能及时解决，将给建筑工程留下隐患，严重影响桩的承载能力，很可能会造成巨大的经济损失，也从而会给夯扩桩的推广应用带来困难。笔者根据近几年在夯扩桩施工管理工作中所得到的一些体会，结合有关资料，就夯扩桩施工中存在的一些问题，谈一些自己的认识。2、桩身断裂问题（1）产生原因分析：在施工过程中，由于夯扩桩施工设备一般较重，在临近桩施工时机械行走、运转所产生的挤压、振动，可能对临近桩产生水平剪力，以至造成桩身断裂；同时，由于沉管桩属于挤土桩，土体受挤压后产生侧向位移，同时还会伴随产生地面隆起现象，这时会对相邻桩产生水平侧向和向上努力，很容易处于初凝状态的桩体挤断裂；再者，由于施工时灌注混凝土的配合比不当、和易性差，拔管速度过快，混凝土在管内的流动性不好，也极易产生断桩。（2）防范措施采取退打施工方案，尽量避免施工设备在成型桩上运行；施工桩应尽可能连续打完，使其在临近桩未达到初凝状态前全部完成；施工沉管过程中，地层上部的挤土效应最为明显，因而对邻近桩的影响也最大，因此在沉管入土时尽量采用静加压方式，减少对临近桩的影响。3、桩身缩颈问题（1）产生原因分析：拔管速度过快，由于桩体的形成过程是在拔管的过程中混凝土在振动条件下流出管外，与周围土体接触形成桩体，如果拔管速度过快，管内混凝土不能及时充分流出管外；而由于周围可能处于软塑状态的土体在临近桩施工振动作用下侧向应力恢复较快，对流塑状态的混凝土产生挤压，至使桩体断面变小；又因越是靠近地面桩管的摩擦阻力越小，拔管速度容易变快，此时管内混凝土的压力又很小，混凝土越不易流出管外；此外，混凝土材料粒径过大，混凝土的配合不当，浇注时产生抱管现象，也会形成夯扩桩缩颈现象。实践证明，夯扩桩缩径现象多发生在地表下2m左右水位变化或地层软硬交界处。（2）防范措施：降低提管速度，特别是在接近地表3m范围内速度应严格控制在0.8m/min以内;采用留振措施或拔出管后采用振动棒在桩体上部振捣措施；施工前在场地周边预先施工一些砂桩、碎石桩泄压井，这样再施工夯扩桩时，产生的超静水压力从渗透性能较好的砂石桩中顺利泄放；地下水位埋深较浅时，应采取适度的井点降水措施，或者沉管成孔后孔中放入滤布包好的钢筋笼，以此来控制减小沉管产生的超静水压力；合理布置打桩顺序，不集中打桩，以利孔隙水压力的消散。4、桩身混凝土离析、夹泥、强度偏低问题（1）产生的原因分析：地下水位过高，土体含水量大，施工沉管过程中形成超静水压力乃至形成地下承压水流，造成对临近刚施工过夯扩桩体的冲刷，甚至可能出现喷水冒浆现象，最终水泥被泥浆置换；桩端密封不严密，或沉管后桩管在土体中停留时间过长，至使管内进水、进泥，然后灌入混凝土后造成桩端混凝土离析、夹泥现象；混凝土材料的选取不当、配合比不当，造成桩体产生离析、桩体强度偏低现象；（2）防范措施：如前所述，施工前采取降水措施，打一些降水井或施工一些泄压井以减轻土体中的超静水压力；沉管前严格检查桩端的密封情况，保证其严密性，防止沉管过程中进水、进泥，若沉管后发现管内少量进水，可先倒入一些干水泥进行吸干，方可进行下一步工序；做好混凝土材料的选取、验收工作，严禁使用不合格材料，必要时应进行洗料，严格控制混凝土的配合比，坍落度易控制在8-10cm。5、桩顶或桩端达不到设计标高、扩大头不足问题（1）产生原因分析：对桩体的灌料量估算不足，投入混凝土量偏少；对场地的岩土工程条件了解不明确，尤其是桩端持力层的起伏标高不明，局部桩端贯入持力层深度较大，超过了机械施工能力；桩体扩大头夯扩量过大，一方面造成临近桩难以下沉到设计标高，另一方面造成整个场地持力层越挤越密，最终有沉不下的现象；夯扩头材料的投放量不足、夯扩头材料的坍落度过大、持力层的密实度较大、选用机械设备的参数偏低等因素都会造成夯扩头不足。（2）防范措施：正式开工之前，详细了解场地的岩土工程条件，必要时应作补充勘察，了解硬夹层、持力层情况；正确理解沉管夯扩灌注桩施工图纸的要求，制定合理的施工组织设计，计算好夯扩头材料用量，夯扩过程中的锤击数，桩体材料的充填量；合理选择施工机械、施工方法。实践证明：沉管难以下沉时，更换大能量级的锤或利用配重增加压力或辅以射水流都是行之有效的办法；夯扩头材料选用干硬性的混凝土质量较易保证。6、桩顶位移量大、桩中钢筋笼偏移、桩顶预留钢筋长度不足（1）产生原因分析：桩管在入土下沉时，导向架与地面不垂直，下沉到一定深度后往往再用行走桩架方式难以校正桩位；桩管下沉时在地表如若遇到虚填土坑、大块硬障碍物，桩尖都会偏向较软的方向，以至造成桩位的偏移；此外，群桩施工时，由于挤土效应也常常会造成桩位的偏移。桩中钢筋笼偏移现象主要是笼上未设置导正筋或导正块；再者可能是混凝土灌注完毕拔管过程中，吊放钢筋笼装置出现提拉现象。桩顶钢筋长度不足原因分析是拔管过程中，吊放钢筋笼装置出现松动，产生向下滑移现象，或者因刚浇注的混凝土坍落度大、桩体混凝土处于流塑状态，钢筋的比重比混凝土的比重大，在施工振动作用下，钢筋沉入混凝土。（2）防范措施：施工前应将地表、地下障碍物（建筑垃圾等）彻底清除；在桩管对准桩位开始为沉管之前，应进行打桩设备的底盘调平、导向架的调直，保证沉管与导向架平行、与地表面呈垂直状态；在最初没管时，若发现沉管不垂直应及时调整，打入一定深度后发现偏移较大时，应拔出管后回填素土或砂重新沉桩。钢筋笼应按要求焊接加强筋、焊接导正筋或绑扎导正块，防止钢筋笼在振动拔管过程中受外力作用至使主筋偏移成束状，或整笼偏移产生桩体露筋现象。钢筋笼下沉是造成桩顶钢筋长度不足的主要原因，措施就是在灌注混凝土拔管过程中，固定好笼的吊放装置，防止内管或内锤挤压钢筋笼，在桩体浇桩完毕后，利用焊接细钢筋将笼体固定于地表一段时间。7、几点体会：（1）通过产生质量原因分析不难看出，施工工艺及过程在一定程度上是决定质量优劣的一个重要因素，施工前必须通过分析场地岩土工程条件，明确桩基础施工图的设计要求，制定详细的施工方案，针对特殊地质情况提出具体措施，确保施工保质保量的顺利完成。（2）加强施工队伍素质的管理是确保夯扩桩施工质量保证的重要环节。选择有实力、有施工经验、管理素质较好的施工队伍，确保现场施工人员严格按规定要求施工，严格执行各工序施工验收程序。（3）做到施工全过程的质量监控与管理，这也是提高工程质量的重要环节，建设单位和监理单位协助、监督和要求施工单位高质量完成施工。（4）明确影响质量的关键点，有针对性的采取加强管理措施，沉管夯扩桩关键在于：沉管位移量的要求、夯扩头的控制、拔管速度的控制、混凝土配合比的控制、钢筋笼的制作吊放等，根据实际情况，对易发生质量事故的环节实行以预防为主，使事故防患于未然。（5）总之，只要施工