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文檔簡介
1、 第三章 工程施工質(zhì)量缺陷 分析與防治措施 內(nèi)容提要及學(xué)習(xí)要求 本章較詳細(xì)地敘述了建筑工程施工質(zhì)量缺陷的特征、產(chǎn)生的原因及預(yù)防、控制的措施,具體包括地基與基礎(chǔ)工程、混合結(jié)構(gòu)工程、框架結(jié)構(gòu)工程、裝飾與樓地面工程和防水工程。 通過本章學(xué)習(xí),應(yīng)熟悉土方工程施工中防止質(zhì)量事故發(fā)生的預(yù)防措施,熟悉打樁的質(zhì)量控制方法,了解灌注樁常見的質(zhì)量缺陷,掌握軟土處理地基質(zhì)量缺陷的防治措施,能分析理解混合結(jié)構(gòu)工程的質(zhì)量問題并采取的相應(yīng)措施。 熟悉主要結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原理及防范措施,熟悉裝飾工程質(zhì)量的常見病及防治措施,熟悉屋面防水工程的質(zhì)量控制重點(diǎn)及預(yù)防措施,掌握防水混凝土質(zhì)量問題的處理方法及地下結(jié)構(gòu)的防滲漏措施。第一節(jié)
2、 地基與基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量 缺陷分析與防治措施 地基是指支承由基礎(chǔ)傳遞的上部結(jié)構(gòu)荷載的土體或巖體。 建筑地基土的種類很多而且很復(fù)雜,它一般可分為巖石、碎石、砂土、粉土、粘性土、新近沉積粘性土、濕陷性黃土、膨脹土、軟土、人工填土、凍土等。 為了保證建筑物及構(gòu)筑物的安全和正常使用,首先要求地基在荷載作用下不致產(chǎn)生破壞;其次,組成地基的土層因某些原因產(chǎn)生的各種變形,如濕陷、凍脹、膨脹收縮和壓縮、不均勻沉陷等不能過大,否則將會使建筑物遭受破壞,從而無法滿足使用要求。 而基礎(chǔ)是工程結(jié)構(gòu)物地面以下部分的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,用來將上部結(jié)構(gòu)荷載傳遞給地基,是建筑物和構(gòu)筑物的重要組成部分。 任何建筑物的荷載最終將傳遞到地基
3、上,由于上部結(jié)構(gòu)材料強(qiáng)度很高,而地基土的強(qiáng)度很低而且壓縮性較大,因此需要通過設(shè)置一定尺寸的基礎(chǔ)來承上啟下解決矛盾。 基礎(chǔ)按埋置深度、建筑材料、基礎(chǔ)變形特性和結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行分類,按埋置深度可分為淺埋基礎(chǔ)(如條形基礎(chǔ)、柱基礎(chǔ)、片筏基礎(chǔ)等)、深埋基礎(chǔ)(如樁基礎(chǔ)、管桿基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)等)。 另外對于地基特別好且建筑物層數(shù)不高的建筑物,還可以采用天然基礎(chǔ)。 按建筑材料可分為磚基礎(chǔ)、毛石基礎(chǔ)、三合土基礎(chǔ)(由熟石灰、石灰、砂、碎磚石拌合)、灰土基礎(chǔ)、混凝土基礎(chǔ)、毛石混凝土基礎(chǔ)和鋼筋混凝土基礎(chǔ)。按基礎(chǔ)本身的變形特性又可分為剛性基礎(chǔ)和柔性基礎(chǔ)。 按結(jié)構(gòu)形式可分為獨(dú)立基礎(chǔ)、殼形基礎(chǔ)、聯(lián)合基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、片筏基礎(chǔ)、樁基
4、礎(chǔ)、沉井或沉箱基礎(chǔ)等。 地基及基礎(chǔ)工程的質(zhì)量缺陷主要發(fā)生在土方工程、樁基工程及地基加固工程等方面。一、土方工程 根據(jù)建筑安裝工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)(GBJ300一88)建筑工程質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,土方工程中針對樁基、基坑、基槽和管溝的開挖和回填,以及挖方、填方、場地平整、排水溝等土方工程有相應(yīng)的規(guī)定,其主要的質(zhì)量缺陷及防范措施分述如下: (一)場地平整1在場地平整中場地積水 場地積水土要是因?yàn)樘钔撩娣e較大或較深,填土碾壓密實(shí)度差或填土的類型截然不同,遇水產(chǎn)生不均勻沉陷,形成了標(biāo)高差或坡度不流暢而造成的。 再者就是因?yàn)閳龅厝狈α己玫呐潘胧┒斐傻木植炕虼竺娣e積水。針對這種情況,應(yīng)采取如下措施
5、: (1)場地平整時應(yīng)充分夯實(shí),其壓實(shí)系數(shù)c應(yīng)符合表3-l的要求。 (2)選用物理力學(xué)性能相近或相同的土體作為場地平整填料; (3)沿著一定方向進(jìn)行平整,碾壓夯實(shí)后應(yīng)形成中間高周圍稍低的緩坡,以利排水; (4)場地平整應(yīng)連續(xù)進(jìn)行,并預(yù)留一定的沉陷量; (5)在場地的周圍設(shè)置必要的排水溝、集水井等,盡量避免場內(nèi)積水; (6)對于積水部位,應(yīng)及時將稀泥鏟掉,并用同類土回填夯實(shí)。2填方邊坡塌方 其主要原團(tuán)是邊坡坡度較陡或者放坡措施不當(dāng),再者就是因?yàn)檫吰峦撩軐?shí)度差或缺乏適當(dāng)?shù)淖o(hù)坡措施等造成。針對這種塌方情況,應(yīng)該從設(shè)計(jì)、施工和使用階段采取措施加以控制。 (1)邊坡坡度應(yīng)該根據(jù)填方高度、土體種類和其重要
6、性進(jìn)行設(shè)計(jì),并嚴(yán)格控制其邊坡坡度值不超過有關(guān)規(guī)范要求; (2)在填方過程中,應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求放坡,并分層夯壓密實(shí),保證其壓實(shí)系數(shù)達(dá)到規(guī)范規(guī)定值; (3)做好擴(kuò)坡工作,如在邊坡表面鋪植草皮,在邊坡周圍開挖排水溝道,在邊坡的頂部不能任意堆載等。(二)基坑、基槽開挖1挖方邊坡塌方 在基坑或基槽開挖時,當(dāng)其深度較大且經(jīng)過不同的土壤時,沒有根據(jù)不同土壤的特性分別放坡;或者在地表水、地下水活躍地區(qū)開挖而又缺乏降水、排水措施;或者坡頂部分附加荷載重量過大;或者土質(zhì)疏松等均會引起邊坡塌方,造成工程事故。為了避免這種事故發(fā)生,應(yīng)該注意如下幾點(diǎn): (1)基坑(槽)應(yīng)沿等高線自上而)下、分層分段依次進(jìn)行開挖; (2)
7、根據(jù)不同土壤的物理力學(xué)性質(zhì)(如內(nèi)摩擦角、內(nèi)聚力、濕度、密度等)確定挖方坡度,并分別放坡; (3)對于地表水和地下水活躍的場地并挖基坑和基槽,施工前必須做好排水和降低地下水的工作,地下水位應(yīng)降至基底以下0.51.0m以下; (4)挖出的土盡量不堆放在坡頂上面。如要堆放,則挖方上邊緣至土堆坡腳的距離,當(dāng)土質(zhì)干燥時,不得少于0.8m;當(dāng)土質(zhì)松軟時,不得少于1.2m; (5)對于土質(zhì)條件不好的基坑或基槽開挖時,應(yīng)嚴(yán)格按照施工規(guī)范有關(guān)要求進(jìn)行放坡,或者做成直立壁加支撐。2滑坡 發(fā)生滑坡的主要原因是: (1)邊坡坡度不夠,傾角過大,土體因自重及雨水或地下水浸入,剪切應(yīng)力增大,內(nèi)聚力減弱,使土體失穩(wěn)而滑坡;
8、 (2)當(dāng)巖石或土體層理的傾向角與坡向一致時,土體(或巖體)本身層理發(fā)達(dá),破碎比較嚴(yán)重,且傾向角又大于巖石或土體的休止角時,最容易產(chǎn)生滑坡; (3)當(dāng)巖石夾層中夾有易于滑動的軟弱層(如軟泥),或云母、滑石、石墨等,受水浸蝕后往往容易引起滑坡; (4)不合理的切割坡腳,或坡腳被地下水、地表水沖蝕,地表水滲入滑坡體內(nèi)或沖刷掏空坡腳,增加了斜坡的坡度,破壞了土體(巖體)的內(nèi)力平衡,使上部土體(或巖體)失去穩(wěn)定而發(fā)生滑坡; (5)含水巖石或粘土巖石相互夾層時,也容易發(fā)生滑動; (6)地下水位升高,土壤變濕,加大了土體的自重,也會促使滑坡的產(chǎn)生; (7)人工挖方形成的坡度偏陡,在坡體上堆土或填方,增加了
9、坡體自重,破壞了植被,從而使坡體失去平衡而產(chǎn)生滑坡; (8)土層下有傾斜巖層,或夾層傾斜度較大,或土層下的巖層雖近于水平,但距邊坡過近,邊坡傾斜度過大,在堆土或堆置材料荷重作用下,增加了土體的負(fù)重,降低了土與土、土體與巖石之間的抗剪強(qiáng)度而引起滑坡; (9)土工構(gòu)筑物(如路堤、土壩)設(shè)置在尚未穩(wěn)定的古(老)滑坡上,或易滑動的坡積土層上,填方增荷后,重心改變,在外力和地表或地下水作用下,觸發(fā)古(老)滑坡復(fù)活,再次產(chǎn)生滑坡。防止滑坡的一般措施: (1)加強(qiáng)地質(zhì)勘察和調(diào)查研究,注意地質(zhì)構(gòu)造(如巖土性質(zhì)、巖層生成情況、巖層傾角、裂隙節(jié)理分布等)及地表、地下水流向和分布。認(rèn)真規(guī)劃,采取合理的施工方法,避免
10、破壞土,坡地表的排水、泄洪設(shè)施,消除滑坡因素,保護(hù)坡體穩(wěn)定,預(yù)防滑坡; (2)在滑坡體上削去一部分土堆放至坡體的坡腳處,盡量將坡體坡度放緩,保持邊坡有足夠的坡度,必要時做成臺階形式以增強(qiáng)穩(wěn)定性; (3)當(dāng)滑坡體推力不大時,可根據(jù)其推力的大小、方向及作用點(diǎn),選用重力式抗滑擋墻、阻滑樁及其他抗滑結(jié)構(gòu)支擋,以防滑坡,抗滑擋墻的基底及阻滑校的極端應(yīng)埋入滑動面下的穩(wěn)定土(巖)層中; (4)滑坡體坡腳或其他邊坡坡腳經(jīng)常受水沖刷時,應(yīng)采取措施排除地表地下水。凡是可能有流入滑坡體內(nèi)的水源,都應(yīng)設(shè)置截水溝、排水溝等,隔絕水的浸入; (5)在保證卸載區(qū)上方及兩側(cè)巖土穩(wěn)定的情況下,可在滑體主動區(qū)卸載,但嚴(yán)禁在滑坡體
11、被動區(qū)卸載,同時,可在滑坡體的阻滑區(qū)段增加豎向荷載以提高滑體的阻滑安全系數(shù); (6)發(fā)現(xiàn)滑坡裂縫,應(yīng)及時填平夯實(shí),對于溝渠開裂漏水應(yīng)及時修復(fù)。3基坑或基槽浸水 一般在地下水位以下進(jìn)行基坑(槽)開挖,會遇到地下水的大量滲入,則土壤浸水并遭受擾動,造成基坑(槽)浸水,破壞邊坡穩(wěn)定,既影響施工質(zhì)量,也影響地基質(zhì)量。因此,必須做好境內(nèi)排水和地面截水、疏水和排水工作,主要有如下幾個方面: (1)對于淺基礎(chǔ)或水量不大的基坑(槽),在基底做成一定的排水坡度,在基坑一例、兩側(cè)或四周設(shè)排水溝,在四角或每3040m設(shè)一直徑或邊長為7080cm的集水井,排水溝和集水井應(yīng)在基礎(chǔ)內(nèi)廓線以外,排水溝邊緣應(yīng)離開坡腳不少于0
12、.3m,排水溝底寬不小于0.3m,坡度為010.5,并比挖土面低3050cm。 集水井底標(biāo)高比排水溝底標(biāo)高低0.561.0m或比抽水泵的進(jìn)水閥門低,同時井壁應(yīng)用木、竹、混凝土等簡易支撐加固; (2)對于滲水性大的基坑,應(yīng)將出水管適當(dāng)引遠(yuǎn)些,以防回滲至基坑內(nèi)。在滲水性強(qiáng)的土層中,抽水時常會使鄰近基坑的水位相應(yīng)降低; (3)當(dāng)基坑深度較大,地下水位較高以及多層土中上部有滲水性較強(qiáng)的土層,可在基坑邊坡上設(shè)置23層明溝分層排除上部土層中的地下水; (4)當(dāng)土中滲水量較大、基坑面積大或基礎(chǔ)群施工,可在坑外距坑邊36m,或在基坑內(nèi)部深基礎(chǔ)部位開挖大型排水溝,溝底至少比基坑最深底面低0.51.0m,使地下水
13、匯集到集水井內(nèi),排水到施工場地外,以保證基坑干燥; (5)地下含水量大,有可能造成的流砂時,一般需要采用人工降低地下水位,即采用井點(diǎn)排水的方法,即沿基坑的四周或一側(cè)埋入深于坑底的井點(diǎn)濾水管或管井,以總管連接抽水,以便在無水干燥的狀態(tài)下開挖,不但可以防止流砂現(xiàn)象的發(fā)生,而且可保持邊坡的穩(wěn)定和便于施工; (6)在條件許可情況下,盡可能避開雨季施工;對于臨近河道地區(qū)的基坑開挖,宜在枯水期施工。 (三)土方回填與壓實(shí) 1基坑或基坑回填土沉陷 主要是夯填之前回填土未作認(rèn)真處理,特別是干土顆粒較大、較多時,或采用水夯法回填達(dá)不到密實(shí)度要求等都會造成填土沉陷。采取的預(yù)防措施有: (1)回填土必須充分夯壓密實(shí)
14、,其壓實(shí)系數(shù) c 達(dá)到規(guī)范規(guī)定的指標(biāo)(見表3-1); 注(1)op2為最優(yōu)含水量 (2)地坪墊層以下及基礎(chǔ)底面標(biāo)高以上的壓實(shí)填上,壓實(shí)系數(shù)不應(yīng)小于0.94。表3-1 填土壓實(shí)系數(shù)表結(jié)構(gòu)類型填土部位壓實(shí)系數(shù)(c)控制含水量/%砌體承重結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)在地基主要受力層范圍內(nèi)0.97op2 在地基主要受力層范圍以下0.95排架結(jié)構(gòu)在地基主要受力層范圍內(nèi)0.96在地基主要受力層范圍以下0.94 (2)回填土料必須根據(jù)基坑土質(zhì)情況以及地下水位情況等方面合理選用回填土種類; 填方土料應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,保證填方的強(qiáng)度與穩(wěn)定性,選擇的填料應(yīng)為強(qiáng)度高,壓縮性小,水穩(wěn)定性好,便于施工的土、石料。如設(shè)計(jì)無要求時,應(yīng)符合
15、下列規(guī)定: 1)級配良好的砂土或碎石土; 2)以礫石、卵石或塊石作填料時,分層夯實(shí)時其最大粒徑不宜大于400mm;分層壓實(shí)時其最大粒徑不宜大于200mm; 3)以粉質(zhì)粘土、粉土作填料時,其含水量宜為最優(yōu)含水量,可采用擊實(shí)試驗(yàn)確定; 4)如采用工業(yè)廢料作為填土,必須保證其性能的穩(wěn)定性; 5)挖高填低或開山填溝的土料和石料,應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求; 6)不得使用淤泥、耕土、凍土、膨脹性土以及有機(jī)質(zhì)含量大于5的土。 (3)根據(jù)設(shè)計(jì)要求或工程性質(zhì)、填方高度、填料種類、壓實(shí)系數(shù)利地基因素確定填方預(yù)留沉降量,一般按不超過填方高度的3考慮。2基礎(chǔ)墻體被回填土擠動 只回填墻體一例,因回填土側(cè)壓力作用致使墻體擠動。還有
16、,墻體兩側(cè)回填標(biāo)高不同,而造成側(cè)壓力不平衡,使墻體擠動。3基槽室外回填土透水,導(dǎo)致地基下沉 由于建筑場地土壤表層屬于透水性土質(zhì),如仍用此土做外墻基槽回填土,地表水很容易浸濕地基,使地基下沉。故此,外槽回填土應(yīng)用粘土、亞粘土等不透水土質(zhì)回填。4臺階、花臺填土沉陷及受凍膨脹 臺階、花臺回填土不密實(shí),造成使用后沉陷,使混凝土墊層開裂、滲水,致臺階、花臺結(jié)構(gòu)破壞;再者是因雨水或滲水作用,回填土含水量增大,以至飽和,冬季出現(xiàn)凍脹,也使結(jié)構(gòu)造成破壞。 對此,應(yīng)引起足夠的重視。如采取必要的防凍害措施;外門斗、室外臺階和散水坡等宜與主體結(jié)構(gòu)斷開;臺階、花臺回填土宜采用粗砂、中砂、爐渣等非凍脹性散粒材料;同時做
17、好地表水的排泄工作,避免基礎(chǔ)堵水而造成沉陷或凍害。5房間地面回填土沉陷 主要是未按規(guī)定厚度分層回填,或填夯不實(shí),或填土物中有機(jī)物含量過多,都會造成填土沉陷。還有房間地坪地下有坑穴、沖溝、土窯洞、古河道等,施工時未發(fā)現(xiàn),日后使用時荷重增加,也會造成局部沉陷或坍落。 (一)打樁工程 打(壓)樁工程,包括鋼筋混凝土預(yù)制樁(方樁、管樁、板樁)、鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力樁、鋼管樁、鋼板裝、木樁等。打樁工程質(zhì)量檢驗(yàn)和質(zhì)量控制有保證項(xiàng)目和允許偏差項(xiàng)目的要求,其質(zhì)量缺陷也有相應(yīng)的反映,現(xiàn)具體分述如下: 觀察檢查和出廠合格證驗(yàn)證,鋼筋混凝土預(yù)制樁、鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力樁、鋼管樁、鋼板樁、木樁的質(zhì)量必須符合設(shè)計(jì)要求和施工規(guī)范
18、的規(guī)定。二、樁基工程 鋼筋混凝土樁及鋼筋泥凝土預(yù)應(yīng)力樁的表面應(yīng)乎整、密實(shí),掉角的深度不應(yīng)超過1.0mm,且局部蜂窩和掉角的缺陷的總面積不得超過該樁表面全部面積的0.5%,而且不能過分集中。 其次,由于混凝土收縮產(chǎn)生的裂縫,深度不得大于20mm??p寬不得大于0.25mm,橫向裂縫長度不得超過邊長的一半,若是管樁或多角形樁不得超過直徑或?qū)蔷€的一半。再者,樁頂和樁尖處不得有蜂窩、麻面、裂縫和掉角。在打(壓)樁工程中,常見的質(zhì)量缺陷和事故主要有如下方面: 1樁頂碎裂 主要原因是:(1)樁的混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級或施工質(zhì)量控制不嚴(yán)造成強(qiáng)度等級偏低,配筋不當(dāng),從外形尺寸來講,如樁頂不平、樁頂平面與軸線不垂直
19、、樁頂保護(hù)層過厚等,這些都可以造成樁頂?shù)木植繐羲椋?(2)機(jī)具選擇和使用不當(dāng),如樁錘過輕、落錘過高、錘擊過久、樁頭受沖擊力不均勻; (3)樁帽頂板變形大,凹凸不平,樁頂和樁帽接觸不平,替打木表面傾斜,樁頂末加緩沖墊或損壞未及時更換等。 采取如下處理方法: (1)樁的制作應(yīng)嚴(yán)格按照質(zhì)量標(biāo)推進(jìn)行; (2)樁錘擊時應(yīng)加樁墊,墊平樁頭,并采用低錘慢擊、重錘輕擊進(jìn)行施工; (3)對于變形的樁帽應(yīng)及時進(jìn)行糾正。2施工中樁身斷裂 施工中,樁會有初彎曲,在反復(fù)荷載作用下,當(dāng)樁身承受荷載超過抗彎強(qiáng)度時,即會斷裂。這一情況的出現(xiàn)主要是由于: (1)樁的長細(xì)比過大,沉入時又遇到堅(jiān)硬土層; (2)樁在制作中,允許初彎
20、曲超過了有關(guān)規(guī)范規(guī)定(樁身彎曲矢高不大于1樁長且不大于20mm); (3)樁尖偏離中心軸線(10mm),或沉入時遇有硬土層把樁尖擠向一側(cè); (4)穩(wěn)樁時不垂直,打入一定深度后,再行校正時,使樁身產(chǎn)生彎曲; (5)采用“植樁法”時,鉆孔垂直度偏差過大,沉樁過程中,順鉆孔斜度而產(chǎn)生彎曲; (6)兩節(jié)或多節(jié)樁相接時,上下節(jié)樁不在同一垂直線而產(chǎn)生折曲。 樁在承受反復(fù)打擊中,樁身受到拉壓應(yīng)力作用,當(dāng)應(yīng)力值大于混凝土強(qiáng)度時,特別是拉力強(qiáng)度時,樁身會產(chǎn)生裂縫、表面剝落;當(dāng)拉應(yīng)力過大,致使鋼筋也達(dá)到流限時,樁即會斷裂。 對于打人土層之前的樁身斷裂,可加鋼夾箍用螺栓擰緊后焊接補(bǔ)強(qiáng)才可使用;對于打入土層中的樁身斷
21、裂,應(yīng)會同有關(guān)單位研究后認(rèn)真處理;對于樁身的輕度碎裂,如符合貫入度要求,可不作處理。 3沉樁達(dá)不到設(shè)計(jì)要求 樁的質(zhì)量控制以最終貫入度和最終標(biāo)高作為最終控制標(biāo)準(zhǔn)。一般情況下,以一種控制標(biāo)準(zhǔn)為主,另一種控制標(biāo)準(zhǔn)為參考。沉樁達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,其原因?yàn)椋?(1)勘探點(diǎn)不夠或勘探資料粗略,尤其是持力層的起伏標(biāo)高不明,致使設(shè)計(jì)考慮持力層或選擇樁尖標(biāo)高有誤; (2)勘探工作是以點(diǎn)代面,在復(fù)雜地質(zhì)條件下,打樁施工中會遇到障礙物,如舊埋沒物、大塊石頭等,就會出現(xiàn)達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的控制標(biāo)準(zhǔn); (3)以新近代砂層為持力層時,由于新近代砂層結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,同一層的強(qiáng)度差異很大,樁打入該層,進(jìn)人持力層較深時,才能求出貫入度。但
22、群樁施工中,砂層越擠越寬,最后就有沉不下現(xiàn)象出現(xiàn); (4)樁錘選擇太小或太大,致使樁沉不到或沉過設(shè)計(jì)要求的標(biāo)高; (5)打樁間歇時間過長,摩阻力增大,或定錯樁位也會導(dǎo)致沉樁達(dá)不到設(shè)計(jì)要求; (6)樁頂打碎或樁身打裂、打斷等原因造成樁不能繼續(xù)打入。 (1)在打樁之前應(yīng)根據(jù)確切的地質(zhì)資料正確地選擇樁長; (2)還應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙準(zhǔn)確確定樁位; (3)在打樁過程中,當(dāng)遇到障礙物或硬土層時,可用鉆孔機(jī)鉆透后再行打入或者邊射水邊打入; (4)盡量縮短打樁時間,選擇合適的打樁機(jī)具也是防止沉樁達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的有效辦法。4樁頂位移 在沉樁過程中,由于以下原因,使所沉的樁或相鄰的樁產(chǎn)生橫向位移或樁身上升。 (1)
23、樁入土后,遇到大塊堅(jiān)硬障礙物,把樁擠向一側(cè); (2)采用“植樁法”時,鉆孔垂直偏差過大,樁體順鉆孔傾斜而偏移; (3)多節(jié)樁施工時,上下兩節(jié)樁不在同垂直線上,使樁頂偏離; (4)樁數(shù)較多,土壤飽和密實(shí),樁間距比較小,在沉樁時土體被擠到極限密度向上隆起,則相鄰樁一起被拱起; (5)在軟土地基施工較密集的群樁時,由于沉樁引起的空隙壓力把相鄰的樁推向一側(cè)或口上拱起。 對于樁頂發(fā)生橫向位移的樁,當(dāng)偏差過大時,應(yīng)拔出移位再訂或作補(bǔ)樁; 當(dāng)入士不深(lm)而偏差不大時,可用木架頂正,再以慢錘打人進(jìn)行糾正; 當(dāng)障礙物不深時,可挖除障礙物回填后再打或作補(bǔ)樁處理。 而對于樁頂上升的樁,經(jīng)靜載荷試驗(yàn),浮起量較大而
24、不合格的樁,應(yīng)進(jìn)行復(fù)打或重打處理。5樁身傾斜 其主要原因是: (1)施工場地不平,有較大坡度,因而打樁機(jī)架挺桿導(dǎo)向產(chǎn)生傾斜,同時使樁身隨之傾斜; (2)穩(wěn)樁時,樁帽、樁錘和樁身不在同一垂直線上; (3)樁身彎曲度超過了規(guī)范規(guī)定值,樁尖偏離了中軸線; (4)樁頂與樁帽的接觸面不平,其替打木傾斜; (5)樁距太近,鄰樁打樁時土體被擠壓; (6)引起樁頂位移的其他原因等。 處理方法同樁頂發(fā)生位移的處理方法。6接樁處松脫開裂 在沉樁過程中,樁的接頭經(jīng)錘擊作用會出現(xiàn)松脫開裂的現(xiàn)象。主要原因有: (1)連接表面沒有清理干凈,留有雜質(zhì)、雨水和油污等; (2)采用焊接或法蘭連接時,連接件或法蘭平面不平,有較大
25、間隙,造成焊接不牢或螺栓擰不緊; (3)焊縫質(zhì)量不好,如焊縫不連續(xù)、不飽滿、有夾渣等; (4)兩節(jié)樁不在同一直線上,易于在接樁處產(chǎn)生局部應(yīng)力集中而造成連接破壞; (5)采用硫磺胺泥接樁時,或硫磺膠泥配比不當(dāng),或熬制操作不當(dāng),或者溫度、時間控制不當(dāng)?shù)?,造成膠泥達(dá)不到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求,極易在錘擊力作用下開裂。 防止措施和處理方法如下:接樁表面雜質(zhì)和油污應(yīng)清除干凈;連接件不符合要求的應(yīng)經(jīng)修正后才可使用;各節(jié)樁應(yīng)保持在同一垂直線上;焊接質(zhì)量或螺栓擰緊后錘擊幾下,經(jīng)檢查合格后才能施打;硫磺膠泥應(yīng)嚴(yán)格按操作規(guī)程操作,配比應(yīng)經(jīng)過事先試驗(yàn)后才可確定。7樁急劇下沉 產(chǎn)生的原因可能有如下四個方面: (1)在打樁過程中
26、遇到了未曾勘察到的軟土層、坑穴等; (2)樁的接頭不良而引起接頭破壞或樁尖發(fā)生劈裂; (3)樁身彎曲度超過規(guī)定值,或有嚴(yán)重的橫向裂縫; (4)樁的連接不垂直,或是落錘過高等。 當(dāng)發(fā)生這種情況時,應(yīng)加強(qiáng)沉樁前的樁體本身的檢查和地質(zhì)的勘察,不符合要求的樁應(yīng)及時更換或處理;打樁過程中出現(xiàn)這種情況時,應(yīng)將樁拔起進(jìn)行檢查改正后重打,或在原樁位進(jìn)行補(bǔ)樁處理。(二)混凝土和鋼筋混凝土樁工程 對于灌注樁工程,成孔和灌注混凝土是兩項(xiàng)主要作業(yè),其成孔方法一般有泥漿護(hù)壁成孔灌注樁、干作業(yè)成孔灌注樁、套管成孔灌注樁和爆擴(kuò)成孔灌注樁等。 1泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁的質(zhì)量缺陷 (1)坍孔 所謂坍孔,是指在采用泥漿護(hù)壁成孔的過程
27、中,孔壁的土體不同程度地坍落孔內(nèi)。 主要原因是: (1)泥漿比重不夠,起不到可靠的護(hù)壁作用; (2)孔內(nèi)水頭高度不夠或孔內(nèi)出現(xiàn)承壓水,降低了靜水壓力; (3)護(hù)筒周圍未用粘土填封緊密而漏水或埋置太淺造成下端孔坍; (4)在松散砂層中鉆進(jìn)時,進(jìn)尺速度太快或在某處停留空轉(zhuǎn)時間太長、轉(zhuǎn)速太快; (5)沖擊(抓)錐或掏渣筒傾倒及放置鋼筋骨架時捶擊了孔壁; (6)未及時向孔內(nèi)加清水和泥漿,孔內(nèi)泥漿面低于孔外水位; (7)在鉆進(jìn)過程戶,遇到流砂、軟淤泥或碎石層; (8)用爆破處理孔內(nèi)孤石、探頭石時,炸藥量過大,造成振動等原因,使成孔過程中或成孔后,孔壁坍落。 預(yù)防與處理措施: 提升、下落沖錘和掏渣筒、鋼筋
28、骨架時保持垂直上下進(jìn)行;在用沖孔機(jī)成孔時,開孔階段保持低錘密擊,待造成堅(jiān)固孔壁后再恢復(fù)正常沖擊; 對于輕度坍孔,可加大泥漿比重和提高水位后再繼續(xù)鉆進(jìn),當(dāng)嚴(yán)重坍孔時,用粘土、泥膏投入后,待孔壁穩(wěn)定后采用低速重新鉆進(jìn),清孔完后應(yīng)立即灌注混凝土。(2)鉆孔偏移傾斜 即在鉆孔的過程中出現(xiàn)的孔位偏移或孔身傾斜。 主要原因是:(1)樁架不穩(wěn),鉆桿導(dǎo)架不垂直;(2)鉆機(jī)松動或土層軟硬不均以及沖孔機(jī)械成孔時,對遇到的探頭石或基巖傾斜未作處理。 防治措施:將樁架重新安裝牢固,并對導(dǎo)管架進(jìn)行水平和垂直校正,并及時檢修設(shè)備,如有探頭石時,宜用鉆機(jī)鉆透,并用沖孔機(jī),低錘密擊,將石頭打碎后,再繼續(xù)恢復(fù)正常沖擊; 當(dāng)基巖
29、傾斜時,應(yīng)投入塊石,使表面賂乎,再用錘密擊;當(dāng)偏斜過大時,應(yīng)填入石子粘土,重新鉆進(jìn),并嚴(yán)格控制鉆進(jìn),慢速提升下降往復(fù)掃孔,進(jìn)行偏位糾正。 (3)吊腳樁 主要原因:清孔后泥漿的比重過小、孔壁坍陷或孔底涌進(jìn)泥砂;清渣未凈,使孔底殘留的 石渣過多;吊放鋼筋骨架、導(dǎo)管等物時,碰撞孔壁,使泥土坍落孔底;清孔后沒有立即灌注混凝土等原因引起孔底石渣過厚、孔腳涌進(jìn)泥砂或坍壁泥土落入孔底而形成吊腳樁。 預(yù)防措施: (1)成孔須達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求,成孔后立即澆灌混凝土; (2)在鉆孔過程中,注意保持泥漿濃度,并使孔內(nèi)水位經(jīng)常高于孔外水位; (3)認(rèn)真做好泥漿護(hù)壁工作,嚴(yán)禁重物碰撞孔壁。(4)夾泥 常有兩種情況出現(xiàn):
30、一是在樁身的混凝土內(nèi)混進(jìn)泥土或夾層,這主要是因?yàn)樵诠嘀炷習(xí)r,孔壁泥土坍下,灌入混凝土內(nèi)而形成的; 二是沖孔成形時,沖孔不圓而成梅花瓣形狀,即“梅花孔”。形成梅花孔的原因?yàn)椋簺_孔機(jī)轉(zhuǎn)向環(huán)失靈,沖錘不能自由轉(zhuǎn)動;或者泥漿太稠,其阻力太大;另外則是提錘太低,沖錘得不到足夠的轉(zhuǎn)動時間,換不了轉(zhuǎn)向方位。 對于第一種“夾泥”情況,應(yīng)采取如下措施:時刻控制孔內(nèi)水位高于孔外水位;在灌注混凝土?xí)r,盡量避免碰撞孔壁,如有泥土坍塌在樁內(nèi)混凝土上時,應(yīng)立即將泥土清除干凈后,再繼續(xù)灌注混凝土。 避免“梅花孔”:應(yīng)經(jīng)常檢查吊環(huán),保持其運(yùn)行靈活;經(jīng)常清理沉渣,適當(dāng)降低泥漿的稠度;沖錘高度保持在合適的位置,必要時可以輔以
31、人工轉(zhuǎn)動。(5)卡錘 在沖孔的過程中,沖錘在孔內(nèi)被卡住而提不出來的現(xiàn)象,稱為卡錘。 沖錘在孔內(nèi)被大探頭石卡住的現(xiàn)象稱為上卡,可用一個半截沖錘沖打幾下,使錘脫離卡點(diǎn),掉落孔底后,然后吊出。當(dāng)沖錘磨損過甚,孔徑成梅花形。 當(dāng)上提沖錘時,錘的大徑被孔的小徑卡住時稱為下卡,可用小鋼軌焊成T形鉤,將錘一側(cè)拉緊后即可吊出。 當(dāng)石塊落在孔內(nèi),且夾在錘和孔壁之間時也可能導(dǎo)致卡錘,可用解決下卡的方法處理。(6)斷樁 主要原因:(1)澆灌的混凝土流動性較差,骨料粒徑太大或未及時提升導(dǎo)管,使導(dǎo)管堵塞中斷混凝土灌注,形成斷樁;(2)混凝土攪拌機(jī)械出故障或其他原因使混凝土中斷灌注的時間過長,導(dǎo)管掛住鋼筋骨架,在提升導(dǎo)管
32、時沒有扶正,以及鋼絲繩受力不均等。 防治措施:應(yīng)將斷樁段清除掉,并略增大樁截面或加鐵箍駁接,清理干凈后,重新灌注混凝土補(bǔ)做樁段。(7)不進(jìn)尺 在鉆孔過程中,鉆機(jī)不下落或者進(jìn)展速度極慢稱為不進(jìn)尺。主要原因: (1)鉆機(jī)鉆頭粘滿粘土塊,或者鉆頭周圍堆積了土塊; (2)鉆頭合金刀具安裝角度不適當(dāng),從而使刀具切刀過淺; (3)鉆頭配頭過輕;泥漿比重過大,使排渣不暢。防治措施: 出現(xiàn)不進(jìn)尺現(xiàn)象時,應(yīng)重新檢查鉆具的性能,重新安排刀具角度、形狀、排列方向,并加大鉆頭的配重,同時,應(yīng)降低泥漿比重,并加強(qiáng)排渣。(8)流砂 在沖孔時,有時有大量流砂涌塞樁底。這主要是因?yàn)榭淄馑畨毫Ρ瓤變?nèi)水壓力大,孔壁松散,使大量流
33、砂涌塞樁底對于流砂現(xiàn)象,可往樁孔內(nèi)拋入碎磚石、粘土,用錘沖入流砂層,做成泥漿結(jié)塊,使孔壁堅(jiān)硬,阻止周圍的流砂涌入。 (9)鉆孔漏漿 主要原因: 施工過程中遇到透水性較強(qiáng)或有地下水流動的土層,或者是護(hù)簡埋設(shè)太淺、回填土不密實(shí)、護(hù)筒接縫不嚴(yán)密等原因使泥漿外漏。 除了以上所述樁的質(zhì)量缺陷外,還要注意控制鋼筋骨架的放置應(yīng)與設(shè)計(jì)位置一致。這是因?yàn)殇摻罟羌茉谄鸬?、運(yùn)輸、堆放以及入孔安放時,都可能造成鋼筋骨架變形、放置位置不到位,致使影響樁身的質(zhì)量。 2干作業(yè)成孔灌注樁的主要質(zhì)量缺陷及預(yù)防處理措施 (1)孔底虛土多 松散填土或含有大量爐灰、磚頭、垃圾等雜物的土層以及在流塑淤泥、松散砂、砂卵石、卵石夾層等土層
34、成孔過程土體散落,或成孔后土體坍落; (2)鉆桿彎曲,在鉆進(jìn)過程中產(chǎn)生晃動,提鉆時易使部分土體滑落; (3)孔口的土沒有及時清理干凈,甚至在孔口周圍堆積有大量鉆出的土,鉆桿提升時造成積土回落; (4)成孔后沒及時蓋孔,孔口土體落入孔內(nèi);或者放置混凝上漏斗或鋼筋骨架時,孔口土或孔壁土被碰撞掉入孔內(nèi); (5)成孔后沒有及時澆注混凝土,被雨水沖刷、浸泡而造成孔底虛土過多等。 防治措施:施工前或施工中,應(yīng)經(jīng)常檢查鉆頭、鉆桿;鉆孔鉆出的土應(yīng)及時清理,提鉆桿前,先把孔口的積土清理干凈,防止孔口土回落到孔底;成孔后,盡可能防止行人或車輛在孔口蓋板上行走,以免擾動孔口土;孔底虛土是砂和砂卵石時,可先采用孔底灌
35、漿拌合,然后再灌注混凝土;成孔后應(yīng)及時澆筑混凝土。(2)樁身混凝土質(zhì)量差 原因:原材料質(zhì)量不符合要求,或配合比不當(dāng),或水灰比控制不當(dāng),或攪拌不均勻等而造成強(qiáng)度不足、均質(zhì)性差等;也可能是灌注混凝土?xí)r孔壁受到振動而造成土體塌落,致使樁身夾土;還有可能是樁下部振搗不密實(shí),出現(xiàn)蜂窩、空洞等。 因此,樁身混凝土的配制和施工,一定要嚴(yán)格控制。對于有嚴(yán)重質(zhì)量問題的樁,應(yīng)會同設(shè)計(jì)人員共同研究處理,根據(jù)工程地質(zhì)條件、上部荷載及樁所處的結(jié)構(gòu)部位,采取補(bǔ)樁處理。(3)塌孔 塌孔可能是因?yàn)樵谏奥咽⒙咽蛴倌噘|(zhì)土夾層中成孔,而這些土層不能直立而坍落;也可能是因?yàn)榫植坑猩蠈訙疂B漏作用,而使該土層坍落;再者是可能因?yàn)槌?/p>
36、孔后沒有及時澆筑混凝土,成孔暴蹈過長被雨水沖刷造成孔內(nèi)土體坍落。 當(dāng)干作業(yè)成孔造成塌孔時,可采取如下的措施進(jìn)行處理:先鉆至塌孔以下12m,用豆石混凝土或低強(qiáng)度等級混凝土(C10)填至塌孔以上1m,待混凝土初凝后,使填的混凝土起到護(hù)圈作用,防止繼續(xù)坍塌,再鉆孔至設(shè)計(jì)要求,也可以采用3:7灰土夯實(shí)代替混凝土。 對于孔底砂卵石、卵石造成的塌孔,可采用鉆探的辦法,保證有效樁長滿足設(shè)計(jì)要求。最后,成孔后應(yīng)立即澆筑混凝土。(4)鉆進(jìn)困難 地下遇有堅(jiān)硬大塊障礙物、硬塑亞粘土等硬土層,或鉆機(jī)的功率不夠、鉆頭傾角和轉(zhuǎn)速選擇不當(dāng),或鉆進(jìn)速度過快,鉆桿傾斜而被卡鉆等,都會形成鉆進(jìn)困難。 防治措施:根據(jù)工程地質(zhì)條件,
37、選擇合適的鉆機(jī)、鉆頭和轉(zhuǎn)速,施工過程中錘桿保持垂直,并控制鉆進(jìn)速度;如遇石頭、混凝土等障礙物時,可提出鉆桿,待清理完障礙物后再重新鉆進(jìn); 另外,對于飽和粘性土層,可采用慢速高扭矩鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔:對于硬塑亞粘土或灰土之類的硬土層,可采用鉆硬土的傘形鉆,同時,可在孔中適當(dāng)加水,防止鉆頭過熱,同時滑潤和軟化土層,加快鉆進(jìn)速度。(5)樁孔傾斜主要原因: (1)在鉆孔過程中遇有大塊障礙物,把鉆桿擠向一邊; (2)地面不平、樁架導(dǎo)向桿不垂直,使得穩(wěn)鉆桿沒有穩(wěn)直。 (3)兩節(jié)鉆桿不在同一垂直線上,鉆頭的定位尖與鉆桿中心線也不在同一垂直線上而造成鉆桿不直。 防治措施: 施工過程中,不得使用不符合要求的鉆桿和鉆頭
38、;同時,應(yīng)在打樁機(jī)行走輪下加墊板等物,使打樁機(jī)底盤保持水平;另外應(yīng)及時處理鉆孔過程中的石頭、混凝土等大塊障礙物,對于嚴(yán)重傾斜的樁孔,應(yīng)用素土填實(shí)夯實(shí),同設(shè)計(jì)人員協(xié)商改變樁位,或重新鉆孔。(6)孔形不完整 主要原因: 一是在鉆孔時,孔的垂直偏差過大或孔徑小于擴(kuò)孔器直徑,造放擴(kuò)孔器時破壞了孔形; 二是擴(kuò)孔時,由于切削土量過多,儲土筒內(nèi)儲存不下過多土體,余土便存于擴(kuò)孔刀片中,致使刀片收不攏,在強(qiáng)制提出擴(kuò)孔器時破壞了孔形; 三是擴(kuò)孔器發(fā)生故障或擴(kuò)孔刀片連桿機(jī)構(gòu)中夾有石子,使擴(kuò)孔刀片合不攏,在提出時破壞了孔形; 四是人工挖孔擴(kuò)孔時,擴(kuò)孔尺寸未掌握好或出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象而改變了孔形。預(yù)防和處理孔形不完整的辦法有
39、: 在鉆孔過程中,嚴(yán)格要求孔垂直,并且孔徑略大于擴(kuò)孔器的直徑; 每次擴(kuò)孔切削的土量以儲土筒填滿為止,在提出擴(kuò)孔器清理儲土筒內(nèi)土的同時,仔細(xì)清理擴(kuò)孔器連桿機(jī)構(gòu)部位的土,并檢查擴(kuò)孔刀片的動力源是否可靠; 此外,還有樁頂位移偏差過大,孔底虛土過多等均應(yīng)作具體的分析和處理。3套管成孔灌注樁的主要質(zhì)量缺陷和預(yù)防處理措施 (1)縮頸 原因分析:套管在強(qiáng)迫振動下迅速把基土擠開而沉入地下,局部套管周圍土顆粒之間的水及空氣不能很快向外擴(kuò)散而形成孔L隙壓力,當(dāng)套管拔出后,因混凝土還沒有樁體強(qiáng)度,在周圍孔隙壓力作用下,把局部樁體擠成縮頸; 另外,在流塑狀態(tài)的淤泥質(zhì)土中。由于套管在該層發(fā)生的振蕩作用,使混凝土不能順利
40、灌入,被淤泥質(zhì)土填入形成樁在該層縮頸; 再者,樁身在不同條件的土層中的凝固速度不同,在上下段臨界之間引起縮頸;還有,樁的間距過小,相互擠壓也會出現(xiàn)縮頸現(xiàn)象。 預(yù)防和處理措施:施工過程中控制好拔管速度(一般以1.0mmin為宜),采取“慢抽密振”或“慢抽密擊”的方法進(jìn)行,在澆筑混凝土?xí)r,可采取浮標(biāo)觀測法準(zhǔn)確測定一根樁的混凝土總灌人量是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求,管內(nèi)混凝土必須略高于地面,使其保持有足夠重壓力,混凝土出管擴(kuò)散正常; 當(dāng)在淤泥質(zhì)土中出現(xiàn)縮頸時,可采用復(fù)打法解決;當(dāng)其他土體中出現(xiàn)縮頸時,最好采用預(yù)制樁頭,同時用下部帶喇叭口的套管施工,在縮頸部位用反插法進(jìn)行處理。(2)斷樁 斷樁的裂縫呈水平向或略有
41、傾斜,一般貫通全截面,常位于地面13m深不同的軟土層的交接處。 原因分析:表層土較堅(jiān)硬下層土較軟弱時,樁成型以后,還未達(dá)到初凝強(qiáng)度時,在軟硬不同的兩層土質(zhì)中振動下沉套管,由于振動對兩層土的波速不一,產(chǎn)生了剪切力把樁剪斷; 另一個原因是拔管速度過快,混凝土還未流出套管外,周圍土體迅速回縮,形成斷樁;三是樁的中心距過近,打鄰樁時受擠壓而斷裂。 預(yù)防和處理措施:設(shè)計(jì)時控制樁的中心距大于3.5倍樁的直徑;澆筑混凝土終凝不久、強(qiáng)度還低時,盡量避免振動和外力干擾; 采用跳打法施工,以減輕鄰樁的擠壓力,但跳打時必須等相鄰成型的樁達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的60以上時方可進(jìn)行;對于土質(zhì)條件較差的樁,宜用時間控制施工或者采用
42、他形式的灌注樁。 (3)吊腳樁 原因分析: 一是預(yù)制樁尖的混凝土質(zhì)量較差,強(qiáng)度不足,被錘沖破擠入校管內(nèi),且初拔管時振動不夠,樁尖未壓出來,待拔至一定高度后,樁尖才落下,但卡在硬土層,不到底而造成吊腳; 二是預(yù)制樁尖被打破擠入樁管內(nèi),泥砂和水?dāng)D入管內(nèi),在沒有清理的情況下灌注混凝土而做成吊腳: 三是樁尖活瓣沉到硬層受土壓實(shí)或土粘性大,抽管時活瓣不能張開,至一定高度時才張開,混凝土下落但不密實(shí),有空隙而形成吊腳樁。 預(yù)防和處理措施: 嚴(yán)格檢查預(yù)制混凝土樁尖的強(qiáng)度和規(guī)格,防止樁尖壓入樁管;為防止活瓣不張開,可采用“密振慢抽”辦法,也可以在開始拔管的500mm范圍內(nèi),將樁管反插幾次,再正常抽管,沉管時用
43、吊砣檢查探測樁尖入士是否有縮入管內(nèi),如發(fā)現(xiàn)有,應(yīng)及時拔出糾正或?qū)⒖谆靥钌昂笤僦匦鲁凉埽?當(dāng)采用活瓣樁尖時,應(yīng)注意拔管過程中混凝土的下落情況,鑒別活瓣是否已張開,如抽管離腳,混凝土仍不下落時,即應(yīng)停止袖管,多振或密擊使混凝土下落后再進(jìn)行抽管。 (4)套管內(nèi)混凝土拒落 原因分析:當(dāng)樁入土較深,并且進(jìn)入低壓縮性的亞粘土層,灌完混凝土開始拔管時,活瓣樁尖被周圍土包圍住而打不開,使混凝土無法流出套管而拒落,在有地下水的情況下,封底混凝土灌得過早,套管下沉?xí)r間長,封底混凝土經(jīng)長時間振動被振實(shí),在套管底部形成了“塞子”,堵住套管口,從而使混凝土無法流出; 還有因預(yù)制樁頭的混凝土質(zhì)量較差,強(qiáng)度不足,沉管時樁頭
44、被擠入樁管內(nèi),堵住管口,使混凝土不能流出。 預(yù)防和處理措施: 合理選擇樁長,盡可能使樁不進(jìn)入低壓縮性的土層中,以防止出現(xiàn)混凝土拒落現(xiàn)象而影響單樁承載力; 嚴(yán)格檢查預(yù)制樁尖的強(qiáng)度和規(guī)格,防止樁尖在施工時壓入樁管內(nèi);拔管時,應(yīng)用浮標(biāo)測量觀測,確定混凝土的質(zhì)量情況。 (5)套管內(nèi)進(jìn)入泥漿和水 原因分析: 地下水豐富或有較厚的淤泥質(zhì)土,而且活辯樁尖合攏后有較大的縫隙或預(yù)制樁尖與套管接觸不密實(shí),從而地下水和泥漿從縫隙進(jìn)入套管。 預(yù)防和處理措施: 活瓣樁尖間隙及預(yù)制樁頭與套管接觸處要嚴(yán)密;當(dāng)?shù)叵滤枯^大時,樁管沉至地下水位以上應(yīng)以水泥砂漿灌入管內(nèi)0.5m作封底,并再灌1m高的混凝土,然后打下; 少量進(jìn)水(
45、水深200mm)可不作處理,只在灌注混凝土?xí)r,第一罐混凝土可酌情減少其用水量。 (6)樁身夾泥 原因分析:一是采用反插法時,反插深度太大,活瓣向外張開,把孔壁周圍的土體擠進(jìn)樁內(nèi),造成樁身夾泥; 二是采用復(fù)打法時,套管上的泥漿末清理干凈,把管壁上的泥漿帶入樁身混凝土內(nèi); 三是拔管速度過快,而混凝土坍落度過小,在飽和的淤泥質(zhì)土層中施工,混凝土還未流出管外,土即涌入樁身,造成樁身夾泥。 預(yù)防和處理措施: (1)采用反插法時,反插深度不宜超過活瓣長度的2/3; (2)采用復(fù)打法時,復(fù)打前清除套管上泥土;混凝土應(yīng)攪拌均勻,和易性好,坍落度符合規(guī)范要求。飽和淤泥質(zhì)土中施工時,拔管速度一般以0.8m/min
46、為宜;拔管時用浮標(biāo)測量樁身混凝土的灌入量,發(fā)現(xiàn)灌注樁徑小于設(shè)計(jì)樁徑時,應(yīng)立即采取措施進(jìn)行處理。 (7)卡管 原因分析: 一是因?yàn)榛铐摪甑你q鏈過于突出,卡入夾層中;二是因?yàn)槌凉軙r穿過較厚的硬夾層時,一旦時間過長(一般為40min)就難以拔管而被卡住。 防治措施:施工前,對活頁鉸鏈作認(rèn)真的檢查,修理凸出部分,當(dāng)發(fā)現(xiàn)有卡管現(xiàn)象時,應(yīng)在夾層處反復(fù)抽動23次,然后拔出樁管扎好樁尖,重新再打入,并爭取時間盡快灌筑混凝土后立即拔管,縮短套管在土層之中的停歇時間。其他如鋼筋骨架下沉走位、混凝土用量過大或達(dá)不到控制標(biāo)準(zhǔn)要求等質(zhì)量缺陷,應(yīng)從設(shè)計(jì)、施工過程中作具體的分機(jī)和判斷,系統(tǒng)地進(jìn)行處理。4爆破成孔灌注樁的主要
47、質(zhì)量缺陷及防治措施 (1)拒爆 主要原因是雷管和炸藥過期或因受潮、受凍而失效,或者是炸藥進(jìn)水、導(dǎo)線折斷、接線錯誤等。 防治措施: 雷管和炸藥要認(rèn)真檢查,過期、受潮以及受凍的雷管和炸藥不能使用; 要用防水材料包扎炸藥包,炸藥包放人??椎酌鏁r,導(dǎo)線要放松,并在其上蓋以干砂保護(hù),避免被混凝土沖壞。 當(dāng)出現(xiàn)拒爆情況,可在混凝土未初凝前,用一根直徑較大的竹竿,在根部刻槽,裝上炸藥和雷管,緊封后插入原藥包附近,通電引爆,帶動原藥包同時爆炸;也可在靠近拒爆樁側(cè)邊再鉆一孔,孔深與原樁長一樣,放置同量炸藥,澆入混凝土后引爆,借以誘爆原藥包。(2)混凝土拒落 原因有: (1)爆擴(kuò)時混凝土已超過初凝,炸藥爆炸后所產(chǎn)
48、生的氣體憋在底部,擴(kuò)散不出去,從而使混凝土被托住而不能落下; (2)混凝土坍落度過小,一次澆筑的混凝土量過多而形成混凝土拒落; (3)干燥的土質(zhì)中夾有軟弱土層,引爆后產(chǎn)生瓶頸,阻止混凝土落下。 防治措施: 混凝土選擇適當(dāng)?shù)呐浜媳龋橇狭讲灰舜笥?5mm,坍落度在6080mm范圍內(nèi),且嚴(yán)格控制每次混凝土的灌注量; 對于干燥土質(zhì)可先澆水濕潤后再澆注混凝土,當(dāng)有軟弱夾層土?xí)r,宜下沉套管護(hù)壁。 (3)混凝土拒落時,可用鋼管或振搗器以及成孔機(jī)械強(qiáng)力振搗,使混凝土下落; (4)因瓶頸造成拒落,可用成孔機(jī)械鉆去瓶頸處泥土及混凝土,重新澆注;如混凝土已初凝,則在近旁補(bǔ)鉆一新樁孔。貫穿到原空腔,裝入同量炸藥,
49、向拒落樁底端空端和新樁孔內(nèi)澆灌混凝土,通電引爆形成新的爆擴(kuò)樁。(3)回落土 由于孔壁的土質(zhì)松散軟弱,或者鄰樁爆擴(kuò)振動影響,或者孔口和孔壁的土體被雨水沖刷和浸泡,從而使土體坍塌,回落孔底而影響承載力的情況稱為回落土。 防治措施如下:在干松土層中成孔時,可提前一天澆水以增加枯著力或用套管護(hù)壁; 為了避免相鄰爆擴(kuò)樁的影響,可兩樁同時澆注混凝土,或先爆一樁并進(jìn)行第二次澆灌棍凝土后,再爆擴(kuò)另一樁; 當(dāng)天爆擴(kuò)的樁孔,當(dāng)天應(yīng)澆灌混凝土。 回落土量較少時,可用特制的小工具掏出,多時可用成孔機(jī)械取出土后再下沉套管護(hù)壁; 如是擴(kuò)大頭頸部土體回落,可用成孔機(jī)械和輔助工具取出混凝土,掏出回落土后再重新澆注混凝土; 當(dāng)
50、回落土由于土和水已混成泥漿時,可倒入適量干土粉或石灰粉,拌和后取出。(4)縮頸 這是因?yàn)榘喂苓^急,局部套管周圍土顆粒之間的水及空氣不能很快向外擴(kuò)散而形成孔隙壓力而把局部樁體擠成縮頸,或者是因?yàn)楸茣r瞬間擠壓周圍的土形成球頸,混凝土立即填充進(jìn)去,直樁與擴(kuò)孔交接處的土,由于爆破對土的擠壓而使直樁徑擠小而造成縮頸。 為了防止縮頸情況出現(xiàn),可從如下幾個方面著手:快速成孔,快速澆灌混凝土,搶在縮頸之前完成爆擴(kuò)樁全部工作; 對于土質(zhì)較差的孔,可往孔內(nèi)填入干土粉或石灰粉,以吸去軟弱土層中的水分,穩(wěn)定孔壁,或在孔內(nèi)分層回填粘性土后重新成孔,或在成孔過程中及成孔完成時下沉套管擴(kuò)壁; 對于相鄰樁爆擴(kuò)有影響時,可采
51、取群樁聯(lián)爆進(jìn)行。 對于輕微縮頸,用掏土工具修理即可; 縮頸嚴(yán)重時,宜用成孔機(jī)械重新下套管,用不拔套管爆擴(kuò)法爆擴(kuò)大頭,再進(jìn)行混凝土施工;或者在爆擴(kuò)前,在樁孔瓶頸部位;放置一定的藥條,四周回填混凝土,與擴(kuò)大頭同時爆炸,以排除瓶頸。(5)擴(kuò)大頭偏位 由于擴(kuò)大頭處土質(zhì)不均勻,或者雷管和炸藥放置的位置不正,或者是由于引爆程序不當(dāng)而造成擴(kuò)大頭不在規(guī)定的樁孔中心而偏向一邊。 防治措施: 擴(kuò)孔位置的土層要求強(qiáng)度較高,土質(zhì)均勻,作為擴(kuò)大頭的持力層; 爆擴(kuò)時,雷管要垂直放于藥包的中心,藥包放于孔底中心并穩(wěn)固好,當(dāng)孔底不平時,應(yīng)鋪干砂墊平再放藥包,以防止爆擴(kuò)后擴(kuò)大頭偏位。爆擴(kuò)大頭后,一般第一次灌注的混凝土量填不滿擴(kuò)
52、大頭的空腔,因此可用測孔器測出擴(kuò)大頭是否有偏頭現(xiàn)象。 如發(fā)生偏頭事故,可在偏頭的后方孔壁邊再放一小藥包,并澆灌少量混凝土,進(jìn)行補(bǔ)充爆擴(kuò)。 對于爆擴(kuò)成孔灌注樁,還會出現(xiàn)其他一些質(zhì)量缺陷,如因鉆孔機(jī)械方面的原因和土質(zhì)的不均而引起樁孔傾斜,又如藥包在孔底沒有被壓住而引起的浮爆等,都應(yīng)在設(shè)計(jì)和施工過程中采取預(yù)防措施加以防范。 三、地基加固工程 地基加固工程有換填處理地基、夯實(shí)地基加固、樁基加固和原土處理地基。換填處理地基有灰土、砂、砂石和三合土地基;夯實(shí)地基加固有重錘夯實(shí)地基和強(qiáng)夯夯實(shí)地基,結(jié)合排水豎井(塑料排水板和砂井)夯實(shí)地基; 樁基加固有土和灰土擠密樁、碎石樁、石灰樁、砂樁和水泥粉煤灰碎石樁;原
53、土處理地基有深層攪拌法、高壓噴射注漿(旋噴)加固、注漿加固法、粉體噴射攪拌法(DJM粉噴樁)和振動壓密法加固地基。(一)換填處理地基工程1灰土、砂、砂石和三合土地基 灰土墊層地基是用石灰和粘性土拌合均勻,分層夯實(shí)而成。體積配合比一般用2:8或3:7(石灰:土),適用于一般粘性土地基加固。 灰土的土料,可采用地基槽挖出的土,一般有機(jī)質(zhì)含量不大的粘性土可作為灰土的土料,其粒徑不宜人于15mm,但表面耕植土不宜采用;同時,用作灰土的熟石灰,粒徑不宜大于5mm,并不得夾有未熟化的生石灰和含有過多的水分。 灰土墊層地基施工前應(yīng)驗(yàn)槽,且將積水、淤泥清除干凈,待干燥后再鋪灰土;其次應(yīng)適當(dāng)控制其含水量,鋪土應(yīng)
54、分層進(jìn)行;再者,每層灰土的夯打遍數(shù),應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求的干密度在現(xiàn)場試驗(yàn)確定,夯實(shí)后的灰土三天不得受水浸泡;還有,灰土夯打完后,應(yīng)及時進(jìn)行基礎(chǔ)施工,并及時回填土。 砂墊層和砂石墊層地基是用夯實(shí)的砂或砂石墊層替換基礎(chǔ)下部一定厚度的軟土,以提高地基強(qiáng)度、承載力、減少沉降量,加速軟土層的排水固結(jié)作用。2灰土、砂、砂石和三合土地基的質(zhì)量缺陷和防治方法。 在灰土、砂、砂石和三合土地基施工常見的質(zhì)量缺陷主要有如下幾個方面: (1)基坑或基槽底出現(xiàn)“流砂” 當(dāng)基坑或基槽開挖深于地下水位0.5m以下時,基底為粉砂層或粘土顆粒含量小于10、粉粒含量大于75的土層,當(dāng)坑內(nèi)采用集水井排水時,易造成基坑、槽內(nèi)外的水位高差
55、變而使大流動的水將粉砂顆粒沖刷冒出,粉砂層被破壞,坑底的土形成流動狀態(tài),隨地下水涌起,邊挖邊冒,致使無法挖深,這種現(xiàn)象稱為“流砂”現(xiàn)象。 形成“流砂”現(xiàn)象的主要原因如下:當(dāng)坑外水位高于坑內(nèi)抽水后的水位,坑外水向坑內(nèi)移動的動水壓力大于土顆粒的浸水浮重時,使土粒懸浮失去穩(wěn)定,隨水沖入坑內(nèi),從坑底涌起或兩側(cè)涌入,變成流動狀態(tài)。 如施工時強(qiáng)挖抽水愈深,動水壓力就愈大,流砂就愈嚴(yán)重,產(chǎn)生流砂的條件是:水力坡度愈大或砂土孔隙度愈大,愈易形成流砂,砂土的滲透系數(shù)愈小,排水性能愈差時,愈易形成流砂;砂土中含有較多的片狀礦物,如云母、綠泥石等,也易形成流砂現(xiàn)象。 針對這種“流砂”現(xiàn)象,從“減少或平衡動水壓力”的
56、原則出發(fā),使坑底土顆粒穩(wěn)定,不受水壓干擾。常用的處理方法有: 1)安排在枯水期施工,使最高的地下水位不高于坑底0.5m; 2)采取水中挖土,即不袖水或少抽水,使基坑內(nèi)水壓與坑外水壓基本平衡,以縮小水頭差距; 3)對于較重要或流砂嚴(yán)重的工程,可采用井點(diǎn)人工降低地下水位方法,將基坑和附近的地下水位降低至坑底以下,使坑底土面保持無水狀態(tài); 4)沿基坑槽周圍打板樁,使其深入不透水層,以阻擋坑外水向坑內(nèi)壓入,減小坑內(nèi)動水壓力。 (2)換土夯實(shí)中出現(xiàn)“橡皮土” 在含水量大的腐殖土、泥炭土、粘性土等原狀土上回填土,或采用這種土回填,尤其是在混雜狀態(tài)下進(jìn)行回填土方工程,由于原狀土被擾動,顆粒之間的毛細(xì)孔隙遭到
57、破壞,土體內(nèi)的水分不易滲透和散發(fā),當(dāng)氣溫較高時,對其進(jìn)行夯擊或碾壓,特別是用光面滾輾壓,在表面形成硬殼,從而更加阻止了內(nèi)部水分的滲透和蒸發(fā),形成軟塑狀的橡皮土。 此種土體收縮性很大,變形顯著,而強(qiáng)度較低,是一種不良的土體,應(yīng)當(dāng)注意避免。 因此,在選擇回填土料時,一般不采用含水量大的腐殖土、泥炭土、粘土、亞粘土以及淤泥和淤泥質(zhì)土作為填料;同時,嚴(yán)格控制填土的含水量,當(dāng)土的含水量大于最優(yōu)含水量范圍時,應(yīng)采用翻松、晾曬、風(fēng)干的方法來降低其含水量,再回填夯實(shí); 對于上述土體作為基土,在其上進(jìn)行回填時,應(yīng)先將此土體翻松晾干,必要時采取換土回填,均勻摻入土質(zhì)良好的干土或其他吸水材料等措施來降低其含水量。
58、(3)地基密實(shí)度達(dá)不到要求 產(chǎn)生的原因主要有如下幾個方面: 換土地基中,由于所使用的材料不純,粘土含有大量的有機(jī)雜質(zhì)且粒徑大于15mm,石灰消解時間不夠,粒徑大于5mm,且夾有未熟化的生石灰塊粒; 砂土地基中所使用的砂、石中含有草根、垃圾等雜質(zhì); 三合土地基中使用的碎磚等粒徑大小懸殊,且含有垃圾等雜質(zhì),或水分過大水漿離; 分層虛鋪厚度過大,未能根據(jù)所采用的夯實(shí)機(jī)具控制虛鋪厚度; 沒有很好地掌握換土地基施工時的最佳含水量。 (4)表面不平整 主要原因是三合土地基的材料拌合不均勻,加之灌漿不充足,并且未作最后一道整平夯實(shí)的工作,從而造成地基表面疏松、不密實(shí)、不平整,而影響下一道工序施工。 (5)虛
59、鋪厚度不均,接搓位置不正確 這種質(zhì)量問題主要是不熟悉施工規(guī)范和夯實(shí)機(jī)械的使用性能所造成。 如砂、砂石地基分段施工時,接頭處應(yīng)做成斜坡,每層錯開0.51.0m,并充分搗實(shí); 又如碎磚三合土地基鋪設(shè)至設(shè)計(jì)標(biāo)高后,最后一遍夯打時,宜加澆濃灰漿一層,持表面略干以后,再鋪上薄層砂子或煤屑,進(jìn)行最后整平夯實(shí)。 再如對于砂石地基墊層,其鋪設(shè)的厚度因振搗的方法不同而不同,其土體的最優(yōu)含水量也不盡相同。(二)夯實(shí)地基加固 1重錘務(wù)實(shí)地基工程 重錘夯實(shí)地基是用起重機(jī)械將特制的重錘提升到一定高度后,自由下落,重復(fù)夯擊基土表面,使地基表面形成一層比較密實(shí)、均勻的土層,從而提高地基表層土的強(qiáng)度。 適用于地下水位08m以
60、上稍濕的粘性土、砂土、濕陷性黃土、雜填土和分層填土地基。當(dāng)夯擊對鄰近建筑物有影響或地下水位高于有效夯實(shí)深度時,不宜采用。 重錘夯實(shí)地基的質(zhì)量缺陷,主要有兩種:一是“橡皮土”,前面已有論述;二是夯擊不密實(shí),這主要是因?yàn)橥临|(zhì)的含水量不當(dāng)或不穩(wěn)定,夯擊能量不足,土的虛鋪厚度過大等。 防治措施:控制土的含水量,使其在土質(zhì)最佳含水量范圍之內(nèi);錘重和底面積的關(guān)系應(yīng)符合錘重在底面積上的單位靜壓力為1520kPa;每層土虛鋪厚度,以相當(dāng)于錘底的直徑為宜,最后,夯擊時宜先按一夯換一夯的順序進(jìn)行,在一次循環(huán)中同一夯位應(yīng)連夯二下,下一個循環(huán)的夯位應(yīng)與前一循環(huán)的夯位錯開半個錘底直徑,夯擊遍數(shù)應(yīng)按試夯確定的最少遍數(shù)增加
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