桩基检测的质量控制
摘要分析具有代表性的几类桩基础的质量事故成因,并针对性地谈合适的桩基检测质量控制,为工程技术人员提供一定的参考。

关键词桩基检测;质量控制
1造成桩基常见质量事故的几点原因
一般来说,桩基出现质量事故,主要是因为勘察、设计、施工等工作中存在问题,或者桩基础工程完成后外部环境的变化,造成桩基础受损或者破坏。

造成桩基质量事故的几点原因:
1) 勘察工作中主要问题。

勘察报告中提供的地质剖面图、钻孔柱状图、土的物理力学性质指标以及建议的桩基设计参数不准确。

2)设计工作中主要问题。

桩基础选型不当,设计参数选取不当。

3)施工过程中主要问题。

材料选取不当或质量不满足要求,施工方法、施工工序不合理,施工质量控制不严,质量检测方法欠佳,以及人为和自然因素。

4)周边环境的不利影响。

周边地区基坑开挖、地面大面积堆载、重型机械行进、相邻工程挤土桩施工等。

当然,除了上述桩基质量事故成因外,还有一些因素会给桩身造成一定损害,在此不一一列举。

下面重点讨论几种常见的桩型所存在的一般性质量问题及其成因。

1.1沉管灌注桩常见质量事故原因
沉管灌注桩为挤土型桩,桩径一般为377、426,桩长20m左右。

沉管桩有振动、静压等施工方法,由于沉管灌注桩截面尺寸的特点,无论采用哪种施工方法,施工中都易产生以下质量问题:
1)缩径、夹泥、离析。

主要原因如下:
①土的性状原因。

在软土中沉桩时,土受到强制扰动产生超孔隙水压力,在桩管拔出后挤向刚浇注的混凝土,使桩身局部缩径或夹泥。

在软硬土层交界处,也极易发生缩径现象。

②拔管速度过快。

施工中不按有关规范要求操作,拔管速度过快,造成管内混凝土高度过低,使得混凝土的排挤力小于地层的侧压力,从而造成缩径夹泥。

③管内混凝土量少。

管内混凝土应保持2m左右高程,并高于地下水位1.0-1.5m或不低于地面高程,否则管外土体挤入会造成缩径夹泥。

④混凝土质量差。

坍落度小、和易性差,拔管时管壁对混凝土产生的摩阻力造成缩径离析。

⑤桩间距过小,邻近桩施工时的挤压可能造成缩径。

2)断桩。

造成断桩的原因与缩径基本相同,但断桩对承载力的影响明显大于缩径。

3)吊脚桩。

桩底混凝土架空,泥砂在桩底部形成薄弱层。

造成的原因一般有:沉管时桩尖破坏;活瓣桩尖被周围土体包围打不开;混凝土级配不合理、和易性差,在拔管时,混凝土拒落,造成桩尖下没有混凝土或量少。

1.2钻孔灌注桩常见质量事故成原因
钻孔灌注桩施工包括泥浆护壁、水下成孔、水下下笼、清孔、水下混凝土灌注等工序,在施工过程中,任何一道工序不完善,都会导致桩身质量出现一些的缺陷。

常见的钻孔灌注桩质量问题及其产生原因如下:
1)钻孔倾斜。

钻机钻进的过程中,由于垂直度把握不准确或者遇到孤石等地下障碍物,使得钻杆偏斜,从而导致桩发生倾斜。

2)坍孔,从而造成断桩、沉渣、孔径突变等缺陷。

导致坍孔的主要原因有:泥浆质量差、护筒内无足够压力水头等导致护壁不力;钻进速度过快;操作时施工工具、钢筋笼碰撞孔壁;土质条件较差,比较疏松。

3)桩身缩径、夹泥、断桩、离析。

缩径成因:钢筋笼设计太密,混凝土级配和流动性差造成桩身某些断面尺寸达不到设计要求;地下承压水对桩周混凝土侵蚀。

夹泥成因:混凝土浇注过程中,出现坍孔和内挤,坍落和挤入的土体混入混凝土中。

断桩成因:混凝土浇注过程中,不慎将导管拔出混凝土面,或由于堵管、停电等原因而采用拔管措施,或者软土层中流砂挤入钢筋笼内,都会形成断裂面。

离析成因:混凝土和易性差、混凝土初灌量过小、导管进水、导管埋深不足、在混凝土初凝前地下水位变化等,造成桩身局部断面混凝土胶结不良、离析。

孔底沉渣成因:施工中未按有关规范要求清孔、清孔后未及时浇注混凝土、下钢筋笼时碰撞孔壁、混凝土初灌量太小、混凝土浇注前出现坍孔,这些现象都会造成孔底沉渣超标。

1.3打入式预制桩常见质量事故原因
1)桩身本身的质量问题。

主要成因有预制桩生产过程中材料、胎膜、生产工艺、养护龄期等控制不严导致桩身强度不够、桩身几何尺寸偏差大等质量问题,装卸、运输、堆放不当造成桩身裂缝等缺陷,在施工前又未能及时发现。

2)接桩质量问题。

主要成因有接桩材料不合格、接桩方法不当。

3)桩身垂直度问题。

产生原因有:施工中垂直度控制不到位,布桩密度、打桩路线,持力层层面坡度不合理,地面超载,基坑开挖,相邻工程挤土桩施工。

4)施工造成的质量问题。

采用的锤重锤垫不当、过多的重锤打击、停歇时间长,或出现复杂的地质现象,都会导致预制桩出现缺陷。

5)“上浮吊脚”造成的承载力不足问题。

在深厚软土地区,已打入的桩,在施工其相邻桩基时,往往会发生整桩“上浮’、桩端离开持力层的现象,从而影响桩基承载力。

2桩基检测的质量控制
2.1加强成孔检测工作
从桩基施工工序来看,桩基检测分为成孔后检测和成桩后检测两大部分,我国桩基检测技术发展的特点是成桩检测技术优于成孔检测技术,从而防患于未然的观点看,桩的成孔检测应比成桩后检测更为重要。

以某一高层商住楼工程为例,地面以上高25层,地下室2层,长44.4m,宽约23.6m,高76m。

设计基础为人工挖孔混凝土灌注桩,桩端持力层为第6层(碎石土)。

为了保证建筑物安全,确保桩基承载力的可靠性,对桩端持力层进行深层平板载荷试验,以准确测定策第6层(碎石土)的地基承载力特征值,检验人工挖孔桩桩端承载力设计参数的可靠性。

依据地质勘察报告,该地基第5层土为粉质粘土混碎石,棕红色,可塑-硬塑,中压缩性为主,地基土承载力特征值250kN,桩侧阻力特征值50kN,桩端阻力特征值1400kN;第6层为碎石土,棕褐色,密实为主,地基承载力特征值300kN,桩侧阻力特征值60kN,桩端阻力特征值2400kN。

而实际检测得出的该场地第6层土的人工挖孔桩极限桩端阻力标准值为3 151KN,比预估值(3500kN)低10%。

设计、监理、施工、勘察、检测单位在一起分析其原因,发现导致承载力不足的是由于桩端持力层没挖到位。

设计要求桩端进人持力层6层土不小于1.5m,而现场检测的3个桩孔孔底有未进人6层土的,还有进人6层土深度不够的。

后又继续加深,检测后满足设计要求。

若未对成孔进行检测,在成桩以后再对工程桩进行检测,检测结果若没法满足设计要求,将需要很大精力来对工程桩行处理,且难度很大。

可见,对成孔做检测起来能起到提前预控作用,无论从工程技术角度还是经济效益来看都是非常有益的。

2.2对桩身强度的看法
影响桩承载力的主要因素是桩身强度和地基土对桩的支承能力(摩擦、端
承)。

现行的质量评定标准将桩的混凝土试块强度等级作为质量检验的保证项目之一,这泣无疑是必要的。

但是,在工程实践中往往遇到混凝土试块强度等级与动测推断结果不尽一致的情况,于是有关方面各执一词,使得对桩基质量难下定论。

桩承载力桩基的质量,说到底是其承载力必须符号设计要求。

然而,如此一顶重要内容在现行的质量验评标准中却没有提及。

标准的保证顶目中要求:施工的“原材料和混凝土强度必级附合设计要求和施工规范的规定”,“成孔深度必须附合设计要求”等等,是很有必要的,但施工常识表明,这些与保证桩的承载力没有必要的因果联系。

3结束语
桩基评定是一项全面、系统、综合的评价。

只有根据实际情况选用不同的检测方法,各种方法相互附合和补充,使其在桩基检测中发挥不同的作用并将检测结果与建筑物安全等级、抗震设防等级、地质条件、基础形式、建筑规模、设计要求等充分结合起来,全面系统地开展综合分析,才能做出准确可靠的评定。

而且检测技术发展较快,每种检测方法各有优缺点,不可过分依赖某一种检测方法。

在实际工程中一定要结合具体情况,合理使用既方便施工又保证工程质量,达到最佳的检测效果。