建设过程中桩基检测出现桩头断裂的案例分析

发表时间:2021/9/6   来源:《科学与技术》2021年12期   作者:杨梅丹
[导读] 工程建设过程中经常出现各种质量事故,究其原因,主要有由于设计原因、人为原因、材
       杨梅丹
       云龙能投缘达建设有限责任公司  云南 大理  672700
       摘要:工程建设过程中经常出现各种质量事故,究其原因,主要有由于设计原因、人为原因、材料原因、机械等原因。本文以砚山信合苑小区建设项目为例,对建设项目建设过程中桩基检测出现桩头断裂现象进行分析,针对其原因提出处理建议。
       关键词:桩基,断裂,工程技建设
1工程概况
       砚山信合苑小区建设项目包括1层地下车库、5栋(1#、2#、3#、5#、6#)高层主楼,主楼均位于地下室范围内。±0.00=37.650m(1985国家高程系),场地自然地面整平标高为36.50m,地下车库基坑支护有效深度为4.35m,主楼基坑支护有效深度为4.5~5.4m。地库地下室外墙线外扩1.5m为坡脚线,主楼基础外边线外扩0.5m为坡脚线,坡脚线长度约512m。
2建筑区基坑特征
       为了确保基坑边坡安全稳定、周边已有建(构)筑物的安全、基坑内施工人员安全、为基础施工提供良好的操作空间。考虑到支护工程为临时性工程,基坑支护有效深度为4.35-5.4m,确定基坑侧壁安全等级为二级,基坑侧壁重要性安全系数1.0。基坑安全使用周期为12个月。桩基础采用预制桩静压施工,与其它桩比较,属于比较经济,质量控制稳定,污染少,噪音小等优点,已被逐渐推广。施工过程中,φ300的AB管桩在检测时出现桩头断裂,后经与设计单位协商,采取双倍取样补测,补测的2#桩同意出现桩头断裂。
3基坑支护方案的选择
       综合分析本工程特征,本基坑支护及降水为控制变形设计为主,减小对周边环境的影响。经多方案经济、技术比较,基坑采用支护形式为:①基坑北侧、南侧有放坡场地采用1:0.8放坡+构造喷锚支护(1-1剖面);②基坑东侧及西侧存在空间不足的或有居民建筑物的采用土钉墙或悬臂桩支护。(2-2剖面、2a-2a剖面、3-3剖面);③基坑内主要采用无砂管井降水,集水明排抽排水,轻型井点辅助降水。具体剖面图如下:
       (1)1--1剖面为放坡+构造喷锚。基坑深度约4.35-5.2m,一级放坡,坡比为1:0.8,共3排插筋,长度1.0m,水平间距1.5m;挂φ1.5@100×100钢筋网片,喷50mm厚C20细石砼,坡顶翻坡1.2m。


       (2)2--2剖面为土钉墙。基坑深度约4.35m,坡比为1:0.4,共2排土钉,长度分别为4.5m\4.5m,采用直径18的三级钢,水平间距1.5m,挂φ6.5@200×200钢筋网片,喷80mm厚C20细石砼。

       (3)3--3剖面为土钉墙。基坑深度约5.4m,坡比为1:0.4,共3排土钉,长度分别为4.5m\4.5m\4.5m,采用直径18的三级钢,水平间距1.5m,挂φ6.5@200×200钢筋网片,喷80mm厚C20细石砼。
       (4)4--4剖面为悬臂桩支护。基坑深度约4.35m,直径600的钻孔桩,桩长9m(含冠梁),冠梁尺寸为600*500。挂φ6.5@200×200钢筋网片,喷80mm厚C20细石砼。
4桩基检测出现桩头断裂的原因
       为保证工程进度,确保工程质量、工期,解决桩基出现的问题,分析桩头断裂的原因,从桩身质量和桩施工工艺、检测工艺、技术等各方面查明原因,总结经验教训,为以后施工做指导。
       根据规范,φ300的管桩,桩身的极限承载力为1800KN,设计上要求的φ300的管桩压桩力为1700KN,按桩长及压桩力双控,在实际施工中压桩力按桩的极限荷载控制,施工过程中未出现桩头断裂问题,检测时出现桩头断裂,说明不是桩本身的质量问题,怀疑是压桩机器配合检测时送桩器不垂直造成的,建议做堆载检测。
       检测时2#、4#、6#桩桩头断裂,断裂时压力为1440,压力为第九级,沉降7mm,经与设计单位、建设单位、监理方、施工单位协商,采取双倍取样,补测2#桩于5天后检测时桩头断裂,断裂时压力为1360KN,沉降60mm。
       压桩时压桩力接近桩的极限荷载,因压桩时的力时间短,土阻力没恢复,检测时出现桩头断裂,根据检测的数据看,还不能确定该桩不符合规范要求,补测时出现同样的问题,根据规范,检测桩不符合规范要求有两点,一是桩身强度达不到规范要求,反应为在桩的极限荷载前压断,二是土阻力达不到规范要求,反应沉降过大,超过规范允许沉降40mm。检测用的千斤顶φ400比φ300的桩大的多,而且检测φ400的桩没出现问题,千斤顶的面非常平整,机械配合检测前要经过调平,偏1~2度对检测影响不大,出现桩头断裂不是压桩机械的问题,做堆载也会出现同样的问题。建议对桩头断裂的桩进行灌注混凝土进行桩头补强(补2-2.5m)继续压。
4.1桩基设计上的问题
       根据桩基设计,压桩达到桩身的极限荷载,施工时超压到桩的极限,这样的情况在别的工地也有,压到桩的极限荷载是一个瞬时值,摩阻力恢复后检测到极限也没问题,φ300的管桩在检测时出现断裂,主要是桩身有土,检测时桩头挖开,桩头没箍力,没有约束条件,现在桩头出现断裂,可以将桩头断裂部分进行处理,模拟到桩在基础的受力状态,对出现问题的桩继续进行检测,如果没问题,桩就是合格的,如果出现问题,就必须进行补桩或对承台尽行变更设计。
4.2其他方面的原因
       其他人员也发表了各自见解,最后,各方达成一致意见:对断裂的混凝土桩头,从断裂处往下50cm切割掉,然后进行混凝土灌芯,混凝土芯按管桩施工图集进行配筋处理,见图4。
       

5结论
       桩基础采用预制桩静压施工中,φ300的AB管桩在检测时出现桩头断裂,后经过对其断桩原因进行分析,最后选定对断裂的混凝土桩头,从断裂处往下50cm切割掉,然后进行混凝土灌芯,混凝土芯按管桩施工图集进行配筋处理。经后续检测,所采取的措施合理,实用性强。
参考文献
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