如何有效处理桩基事故
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摘要:桩基质量的好坏直接影响到建筑成本的高低与上部结构的安全与否,桩基事故一旦发生会对工程本身造成不必要的损失,桩基事故的原因往往比较复杂,本文通过对桩基事故进行一系列粗浅分析,探讨了事故发生时如何权衡经济性、合理性,选择安全可靠、成本低、可行的处理措施。
Abstract: The quality of pile directly affects the construction cost and upper structure safety. If the accidents take place, it will bring unnecessary loss to the construction itself. The reasons of pile accidents are complex, through a series of analysis of pile foundation, how to choose the safe and reliable, low-cost and feasible measures under the balance of economy and rationality when accidents happen is discussed.
关键词:撞击事故;分类;事故处理
Key words: hitting accident; classification; accident handling
中图分类号:TU71 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)03-0198-02
近年来随着我国的建设事业的飞速前进,桩基工程也得到蓬勃发展。桩基工程本身受到来自场地工程地质、水文地质条件、施工队伍素质等各个方面的影响,一旦出现工程地质勘探的错误分析以及设计与施工力量不相适应,就极可能发生桩基事故,且桩基事故形成在地下,难于对其进行直观考察和评价,所以如何有效处理桩基事故,制定切实可行的预防事故产生的措施和处理桩基质量事故的预案,避免工程纠纷的产生显得极为重要。
1桩基事故的分类
桩基事故按其性质可分为以下几类:(1)测量放线错误,导致整个建筑物错位或桩位偏差过大。(2)单杖承载力达不到设计值,无论打(压)校或灌注桩这类事故均较常见。(3)成桩中断事故。如钻孔灌注校塌孔、卡钻;又如水下浇注混凝出现堵管停浇事故。(4)灌注桩成桩质量差。包括沉碴超厚,混凝土离析,桩身夹泥,混凝土强度达不到设计要求,钢筋错位变形严重等。(5)断桩。预制桩和灌注桩施工质量失控,均可发生断桩事故。其中预制桩断裂事故又可分为桩身断裂和接头断裂两种。(6)桩基验收时出现的桩位偏差过大。(7)灌注桩桩顶标高不足。较多见的有两种,一是施工控制不严,在未达设计标高时,混凝土停浇;另一种是虽然桩顶标高达到设计值,但因桩顶混凝土疏松、强度低,需要凿除而出现标高不足。(8)桩倾斜过大。
2事故处理应满足的基本要求
近几年来,随着建筑行业发展的日新月异,建筑新技术及新工艺也不断发现并完善起来,先进的施工技术层出不穷,桩基础在施工中的应用越来越广泛,严格要求按照操作程序施工,认真做好施工前后的各项检查,及早发现问题,尽量减少问题的发生,特别是要做好各种预案措施的准备,即使发生了问题也有相应应对措施,保证工程顺利施工。对于已经发生的桩基事故在处理时我们应该满足以下几方面要求。
(1)对未施工部分应提出预防和改进措施,防止事故再次发生。每一根桩完成后,都应全面检查设计提出的各项指标,只要有一项未达到要求,就应及时分析,取得所有各方代表意见一致认可,尤其是设计代表同意后,才可以按要求继续施工。基坑开挖前必须全面检查成桩记录和有关资料,发现质量上有争议的问题,必须协商一致作出必要处理后,方可挖土,防止基坑开挖后再处理造成不必要的麻烦。(2)全方位考虑择优处理已发事故。对已发事故部分的处理要本着“安全可靠,经济合理,处理工期较短,处理技术可行”的原则,对事故及早处理,选用最佳处理方案,防止留下隐患。桩基事故处理方法较多,常用方法有补桩、接桩、复打、补强、纠偏、扩大承台、复合地基等,面对众多的处理方法我们必须对可采用的多种方案进行技术、经济比较,选用安全可靠、经济合理和施工方便的处理方案。除此之外,还应考虑事故处理对已完工程质量和后续工程施工的影响,例如在采取补桩法处理时,会不会损坏混凝土强度还较低的邻近桩;又如在打桩工程中,补桩带来桩距变小,可能造成后续工程的沉梭困难。
3常见桩基事故及其处理方法
桩基础属地下隐蔽工程,施工工序多,施工工艺较复杂,各类事故经常发生,对事故的分析与处理是否正确、及时,往往影响建筑物安全、建筑正常使用、工程造价及施工工期等。因此,从事桩基施工的人员必须掌握常见事故分析处理的基本技术。
(1)卡钻、掉钻、埋钻。卡钻多发生在强风化或弱风化岩层,卡钻后反复努力而无法取出钻头,只能放弃钻头;钻孔堰注桩成孔时,遇到淤泥质粉土、细砂、粉砂等不稳定土层时,常易发生埋钻事故;在钻进砾石层时,常发生掉钻事故。其中卡钻是比较常发生的事故,其处理方法如下:如果是笼式钻头钻时,尚有一段距离未达到设计孔底标高,可先去除钻杆,抛填一些片石,再用冲击钻将钻头冲碎,用电磁铁吸除铁渣后,继续钻进。当钻至设计孔底标高后,在清孔或扫孔时,钻杆扭断,钻头掉落孔底不能捞出来时,可采用二次灌注混凝土,将钻头埋在孔底的处理方案。不得硬拉猛提,应继续慢速低回程往复扫孔,若无效,应使用打捞套、打捞钩等辅助工具助提,以防钻杆拔断,钻头掉落。当孔斜或孔径不规则较严重时,应及时提钻井往孔内境粘土至合格处0.5m以上,再将钻头放下,提落数次,用钻具挤压枯土,然后慢速钻进。
(2)导管事故。灌注桩成桩过程中常采用导管水下浇注混凝土的方法,施工不当时,易发生卡管、导管吊断和导管底端外露事故,这些统称为导管事故。一般可采用下述方法处理:①卡管事故处理方法。当混凝土和易性差、流动度小,或石子粒径过大、混凝土供应不及时,以及止水栓(球)堵塞等原因造成的卡管事故,一般可采用下述方法疏通:用长钢钎或由25以上钢筋冲凿管内混凝土;用铁锤敲震导管法兰;抖动起吊绳;导管上安装附着式振动器;当导管下端距孔底间隙较小、甚至插入土中造成的卡管事故,可采用缓慢提升导管法,待混凝土开始下落时,再将导管下降。②导管拔断处理方法。导管埋入混凝土过深或机械设备故障没有及时拔升导管,以及导管法兰被钢筋钩挂牢等原因常可造成提升导管困难,出现拔断导管事故,一般可采用下述方法处理:清除折断的导管,如混凝土尚未凝固,重新换个位置插入新导管;如桩混凝土面离设计桩顶标高较近(如不超过3m)时,可采用震压护简使之下沉,并排除护筒内泥浆,清除桩顶泥碴和浮浆层,支模板,刷抹一层纯水泥浆后,重新浇筑混凝土至规定标高。③导管外露事故处理。因混凝土量不足造成的露管或浇注不久出现的霹管事故,可采用再次清孔方法。
(4)断桩。混凝土灌注过程中设备产生故障,修理时间过长而使孔内混凝土凝固,导管节头不紧或导管破裂,致使不能继续下灌,混凝土级配失控,出现卡管堵管、灌注深度测量错误,致使导管提空。处理方法如下:彻底清除已灌混凝土,重新灌注。当混凝土灌注深度较小时,一般应及时拔除导管,采用二次清孔方式,清除已灌注混凝土,重新灌注;当水下混凝土灌注中断后,立即用气举法吸除表层约1.5米的混凝土,吸渣时,吸管口尽量靠近孔边,以尽可能清除钢筋笼附近的混凝土渣。这样处理完后,混凝土已凝结而达到了一定强度,然后用一个直径比钢筋笼小20厘米的牙轮钻再将混凝土钻下1米,置换优质泥浆,然后第二次灌注混凝土,为了验证二次灌注混凝土结合面的质量,应进行超声波检测,必要时町抽芯检测。如发现仍有缺陷,再进行旋喷压浆处理。为了争取时间以及保证抽芯孔准确到位,可在二次灌注前沿孔边埋留几根钢管,下端封闭。需要抽芯时,钻头钻穿下端管口,很快就可以达结合面处。作为一种保措施,还可以将抽芯钻孔继续钻入至结合面以下1.5米,旋喷压浆后,放入32mm钢筋,这样可以增加结合部的含筋量,提高桩的抗弯能力。
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