简述桩基础工程质量制约和检测

摘要:本文对桩基础工程质量控制和检测相关问题进行阐述。主要介绍桩基础质量问题的主要原因，对桩基础施工进行质量，并通过常见重大工程质量事故分析及处理分析提出了防治措施。
关键词: 桩基础 工程质量 检测 措施

1、引言
近几年，随着在各类基坑中开挖围护桩和承载基桩的广泛应用，桩基工程的施工质量越来越受到工程技术人员的重视。土木建筑工程中桩基础工程应用于建筑工程中,桩基础具有稳定性好、承载力高、变形量小、沉降收敛快等特性。随着建筑施工技术水平的提高,对桩的承载力、地基变形，桩基施工质量提出了更高的要求。

2、桩基础质量问题及其主要原因

桩基工程的施工是一项技术性十分强的施工技术,又是属于隐蔽工程,在施工过程中,如处理不当,就会发生工程质量故事。但由于目前尚无可靠快速的检测方法及时掌握并了解成桩过程中的质量,桩基础施工发生的质量问题,往往是多方面原因造成的。建筑工程的预制桩基础的工程质量问题不外乎桩位及桩身倾斜率超过规范要求；桩头碎裂；桩身(包括桩尖和接头)破损断裂；桩端达不到设计持力层；单桩承载力达不到设计要求。以上工程质量问题的主要成因分析如下。

2.1 桩顶偏位过大的主要原因

(1)测量放线有误,或样桩在施工过程中发生了位移；(2)插桩对中误差较大；(3)先沉人的桩被挤动偏位,在饱和软土地区的大片密集桩群施工时最易出现；(4)施工顺序不当,引起桩顶位移；(5)沉桩过程中桩尖遇到坚硬的障碍物。

2.2 桩身倾斜的主要原因

(1)施工场地不平；或地表松软,使打桩机倾斜；或打桩机导(挺)杆未校直；(2)插桩不正,底桩倾斜过大；或初人土时就发生倾斜；(3)桩身弯曲度过大；(4)桩顶与桩身中轴线不垂直；(5)桩尖偏心不对中；(6)桩垫或锤垫不平。

2.3 沉桩达不到设计控制要求的主要原因

(1)地质勘察资料与实际桩端持力层不符,持力层顶面标高变化大,预制桩长度不够；(2)沉桩时遇地下障碍物或厚度较大的硬夹层；(3)打桩锤能量太小,压桩机压力不够；(4)桩头被击碎或桩身被打断,无法继续沉桩；(5)在较厚的粘性土层中,沉桩中间休歇时间太久；(6)布桩密集或打桩顺序不当,使后打(压)的桩无法达到原先的设计深度。

2.4 桩身断裂的主要原因

(1)桩身制作质量不符合要求；(2)桩在堆放、吊运过程中已产生断裂或裂缝；(3)桩尖沿硬岩面滑移而将桩身整断；(4)桩身弯曲过大,偏心锤击；(5)桩尖进入硬土层后倾斜过大,误用移动桩架等强行扳回的方法纠偏易将桩身折断；(6)桩身自由段长细比过大,且桩尖已进入硬土层时,易将桩身打裂。

3、桩基础施工的质量检测

预制桩是在施工前已预制成型，再用各种机械设备把它沉入地基至设计标高的桩。预制桩的材料可以用钢筋混凝土、钢材和木材，其中钢筋混凝土预制桩可分为工厂预制和现场就地预制两种。由于预制桩需靠外力强制入土，在桩的施工过程中，桩周和桩端土受到挤密作用，在饱和软粘土中施工时，土结构受到破坏，并出现较高的超孔隙水压力，桩的承载力存在着显著的时间效应，同时在桩距较小，桩数较多时，会出现土体大量隆起和侧移，使已施工的桩上抬，桩端脱离持力层，大大降低单桩承载力。打入式预制桩在打桩过程中受锤击作用，桩身内产生锤击应力。从桩底反射的拉应力波将使桩身产生拉应力，这种拉应力有时会大大超过桩身砼的抗裂强度，使桩身拉裂或拉断。同时，锤击时冲击疲劳也是一个不容忽视的问题，每锤击一次，桩身就受到压应力与拉应力的交替作用，这将使混凝土内砂浆与粗骨料粘结面上原已存在的微裂缝逐渐扩展，强度随之降低，地下水的侵入还会使钢筋产生锈蚀作用。此外，预制桩在裁桩过程中，常用大锤横向击打桩顶，致使桩身断裂的现象屡见不鲜，而且横向击打

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桩顶的结果,还使桩身上部与周围土层脱空，大大减小了桩的横向承载能力，这是预制桩常见的质量通病之一。
对于以上的质量问题，应特别重视对桩身质量的检测，除了桩身混凝土质量进行检验外；施工完后尚应抽检桩的垂直度桩顶标高、桩位偏差和接桩质量等。同时，应按规范规定的数量进行桩身完整性检测，并根据工程的重要性、地质条件、设计要求、工程桩施工情况、对工程桩的承载力和变形性能进行静载试验或可靠的高应变动力检测。工程中桩基检测办法有：小应变应力波反射检测法，小应变应力波机械阻抗检测法，超声波检测法，大应变动力检测法，静载检测法，地震波检测法，抽芯检测法等。在一般的工地中，经常应用的是小应变应力波反射法检测，超声波检测法，抽芯检验法，这三种方法各有优点和缺点。小应变快速简便，对整桩桩径的变化，各部位混凝土密度的变化，支承桩端承情况能迅速作出判断。但对缺陷的定性量化不够明确，检测结果受影响的因素较多，检测时要求桩头基本规则、完整，浅部桩身基本顺直完整，没有附浆或严重变形的现象； 超声波相对准确，容易对缺陷程度作出判断。但用时较长，而且只能对测管之间的凝土进行了解，对缩径露筋、端承力判断则无能为力。检测时要求声测管与钢筋笼加工同时进行，应保持管洞顺直通畅，声测管间的平行与稳定，管内清水清洁，不得污浊或含其它杂质。抽芯检验用时太长，对桩有一定的损伤。检测时要求不能损伤到钢筋，每个孔的芯样基本能够排列完整，芯样断面基本吻合。由于工程中地基在不同地段，不同土层土质都不同，为了能客观有效地评价桩基施工质量；质量检测宜采用多种方式综合测定，桩基施工质量地基承载力有较大影响。 因此，在施工时应根据其工艺流程制定各工序质量控制关键点，层层把关，加强施工自检，监理旁站检查，以及业主及相关质量监督管理部门的监督检查，以确保工程的建设质量。

4、常见重大工程质量事故分析及处理

4.1 基坑开挖不当引起大面积群桩倾斜

软土地区施打大面积密集的预制桩以后,又要在这沉桩区内进行深基坑开挖,开挖深度浅则4～5m。我国沿海城市,在此开挖深度范围往往存在着淤泥等软弱土层,这就给基坑开挖带来许多困难,并引起桩身大幅度位移、 倾倒或折断,挖土引起基桩的倾斜,直接起因是挖土方法不当,挖土一般采用挖掘机,有时操作人员贪快图便,老在一处挖,将基坑挖得太深,而且将挖出来的土堆放在基坑边坡附近不运走,因而产生侧向压力,加上淤泥本身的流动性以及土体中未消散的超孔隙水压力乘机向开挖方向释放,加剧了淤泥向开挖方向流动,而基桩对水平力的抵抗能力小,于是随着土体的位移而向开挖方向倾斜,造成桩顶大量位移。桩顶位移过大,反映了有的桩下部已被折断。发生这样的工程质量事故时,先要弄清哪些桩报废,哪些桩还可使用,哪些桩应折减其承载力,然后根据实际情况进行补桩。 防止桩身倾斜的方法主要是:严禁边打桩边开挖基坑；开挖宜在打桩全部完成并至少相隔15天后进行；挖土宜分层均匀进行且桩周土体高差不宜大于1m；应制订合理的开挖施工方案和程序,注意保持基坑围护结构或边坡土体的稳定；基坑顶部周边不得堆土或其他重物等。

4.2 桩身上浮

如果多节桩的接头质量不好,桩身上浮的结果可能会把接头拉断,上节桩与下节桩脱离。这些脱节的桩经复打(压)后竖向承载能力可能还是较大的,但水平抗力很低,一般不适宜再使用。接头完好桩尖脱空的桩基工程,一般通过复打或复压,可按正常桩基使用。上海等地区施打大片密集的预制桩时采用设置袋装砂井、 打插塑料排水板等技术措施来降低超孔隙水压力,减少土体的隆起,收到了较好的技术经济效益。采用静力压桩机复压是处理桩上浮的另一种有效的补救措施。
5、结语
尽管目前此桩基施工工艺正日益完善。但往往由于各种质量因素的影响，往往使得成桩质量不理想。为了保证施工质量，采取正确的控制措施，采取先进的桩体质量检测手段以确保桩基施工质量就显得极为重要。
参考文献
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