桩基础设计施工中的主要问题及解决方法

时间日期：2009-5-5 已被阅读次：[6708]

广东佛山建筑设计院有限公司　王志刚

　　[摘　要]　桩基础施工质量关系到整个建筑物的工程质量，针对设计及施工中容易出现的问
　　　　　　　题，对一些常见问题作了一些总结，重点介绍打(压)桩施工中常见质量问题的类
　　　　　　　别、原因分析，并结合一些工程实例介绍一些常用处理方法。
　　[关键词]　单桩承载力　贯入度　断桩　桩身倾斜

　　预制桩在施工中常见的问题主要有：单桩承载力低于设计值，断桩，以及桩位偏差过大等三大类。
　　1．单桩承载力低于设计值：
　　桩入土深度不足是单桩承载力低于设计值的主要原因之一，打桩时桩端未进入设计规定的持力层，但桩长已达到设计值，这时，有些施工单位只是看桩长达到设计值，而不以最终的贯入度为指标；这些问题的出现，主要由于打桩过程中最后收锤时贯入度的控制不当造成的。
　　建筑桩基技术规范（JGJ 94－94）中7.4.5条规定了一般情况下桩停止锤击的控制原则：一是桩端位于一般土层时，以控制桩端设计标高即桩长为主，贯入度作为参考；二是桩端达到坚硬、硬塑的粘性土、中密以上粉土、砂土、碎石类土、风化岩时以贯入度控制为主，桩端标高可作为参考。三是贯入度已经达到而桩端标高未达到时，应继续锤击3阵，按每阵10击的贯入度不大于设计所规定的数值加以确定，必要时施工控制贯入度应通过试验与有关单位会商。所以在打桩过程中应根据具体的地质情况，来判定主要的收锤指标是以桩长控制为主还是以贯入度控制为主。
　　还有一种情况容易被忽略，就是桩尖的尺寸以及形状不合理也会导致承载力低于设计值。一般来讲，十字形桩尖形状为图1的形状，比如曾经有一个工程，施工单位为了节省材料把桩尖做成图2的形状，其理由是桩入土更加容易，不容易出现断桩。而这样做会导致桩尖中部抗弯刚度降低，桩尖钢板更容易破坏，当桩尖钢板破坏后，桩端受力部分只是环状的面积，使桩端承载力大大降低，从而单桩承载力达不到设计要求。所以，桩尖形状以及尺寸一定要满足设计所要求的构造，不可随意更改。
　　2. 出现断桩：
　　断桩的原因主要可以分为三类：
　　①锤击次数过多。
　　这也是施工中最容易出现的断桩的原因。如有的设计要求的桩锤击过重，设计贯入度过小，以致施工时，锤击过度而导致桩断裂；
　　这种情况主要是贯入度设定不合理造成的，贯入度的设定应根据具体情况具体分析，比如有些工程中会出现两种不同直径的桩型，而许多施工单位不会因为有两种桩型而采用不同的桩锤施打，所以就会出现50锤打Ф400、甚至50锤打Ф300桩的情况，这样就应该根据受力情况而确定贯入度的大小，不能采用一般的贯入度25－30mm，而应适当放宽。
　　还有一种情况在打桩过程中也比较普遍，就是桩锤与桩帽，桩帽与桩之间应该加设弹性垫衬，比如硬木、麻袋、草垫等。这种弹性垫衬主要有三个作用，（1）降低桩身和锤的锤击应力；（2）使打桩应力分布均匀；（3）延长撞击的持续时间以利于桩的贯入。许多施工单位图省事，未加设弹性垫衬，这样会产生桩头容易被打烂；桩不容易被打入等问题。
　　②桩身倾斜过大。
　　造成桩身倾斜过大的原因主要是：预制桩质量差，桩顶面倾斜和桩尖位置不正或变形，最易造成桩倾斜；桩机安装不正，桩架与地面不垂直，桩锤、桩帽、桩身的中心线不重合，产生锤击偏心，导致桩在偏心荷载下断裂；桩端遇石子或坚硬的障碍物；桩间距过小，打桩顺序不当而产生强烈的挤土效应，沉桩挤土导致相邻桩断裂。
　　③桩接头断裂产生断桩：
　　桩接头因为焊接质量问题导致脱焊产生上段桩上浮，从而产生断桩。
　　接头断裂的原因主要有预制桩在接桩的时候，两根桩连接采用电焊，电焊完毕后没有自然冷却，采用了水冷。或者焊完后直接施打，冷却时间不够长。
　　另外，桩堆放、起吊、运输的支点或吊点位置不当；沉桩过程中，桩身弯曲过大而断裂。比如桩制作质量造成的弯曲，或桩细长又遇到较硬土层时，锤击产生的弯曲等，也会造成断桩。
　　断桩应尽量避免，如果出现应及时发现采取补桩处理，
　　3. 桩位偏差：
　　桩位偏差的主要原因主要是施工放线不准，另外就是沉桩工艺不良，如桩身倾斜造成竣工桩位出现较大的偏差。
　　当出现桩位偏差时，应及时发现，并尽快将偏差量值反映给设计人员，再由设计人员计算确定是增加承台配筋还是采取补桩处理。
　　总之，对于桩基础的设计以及施工，会受到现场情况，地质条件，沉桩设备，桩的质量等因素的共同影响，所以在设计以及施工过程当中应该具体问题具体分析，不能一概而论，全凭经验去做。另外，施工人员和设计人员的及时沟通也是保证桩基础工程质量的重要条件。

　　参考文献：
　　[1] 建筑桩基础技术规范 (JGJ94－94).
　　[2] 建筑地基基础设计规范 (GB50007－2002).
　　[3] 顾晓鲁钱鸿缙刘惠珊汪时敏. 地基与基础（第三版）. 中国建筑工业出版社 .

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