桩基础工程质量通病防治

桩基础工程质量通病防治桩基础工程是人工地基的一种，属于地下隐蔽工程。应用范围较为广泛，如建筑、水工、交通、道路、桥梁等工程中。近年来除国外引进新的施工机械和工法外，国内桩工机械与新的工法也有了长足的发展。但由于目前尚无正确、可靠、快速的测试方法来及时了解桩基础施工过程中的质量问题，因此在制定施工方案时，必须把可能出现的质量问题考虑周全，提出切实有效的措施。桩基础施工中所发生的质量问题，常常是多种原因造成的，下面介绍其常见的质量通病，供参考。91 普通钢筋混凝土预制桩我国目前使用量大的预制桩是普通钢筋混凝土预制方桩，其桩的断面(cm)为ZH2525ZH5050等，长度为450m等。本节主要叙述采用冲击式的锤击打入法施工的钢筋混凝土预制桩所发生的质量通病。 911 桩身断裂 1现象桩在沉入过程中，桩身突然倾斜错位(图91)，当桩尖处土质条件没有特殊变化，而贯人度逐渐增加或突然增大，同时当桩锤跳起后，桩身随之出现回弹现象，施打被迫停止。 2原因分析(1) (1) 桩身在施工中出现较大弯曲，在反复的集中荷载作用下，当桩身不能承受抗弯强度时，即产生断裂。桩身产生弯曲的原因有： 1)一节桩的细长比过大，沉入时，又遇到较硬的土层。 2)桩制作时，桩身弯曲超过规定，桩尖偏离桩的纵轴线较大，沉入时桩身发生倾斜或弯曲。 3)桩人土后，遇到大块坚硬障碍物，把桩尖挤向一侧。 4)稳桩时不垂直，打入地下一定深度后，再用走桩架的方法校正，使桩身产生弯曲。 5)采用“植桩法”时，钻孔垂直偏差过大。桩虽然是垂直立稳放入子L中，但在沉桩过程中，桩又慢慢顺钻孔倾斜沉下而产生弯曲。 6)两节桩或多节桩施工时，相接的两节桩不在同一轴线上，产生了曲折，或接桩方法不当(一般多为 焊接，个别地区使用硫磺胶泥法接桩)。(2) (2) 桩在反复长时间打击中，桩身受到拉、压应力，当拉应力值大于混凝土抗拉强度时，桩身某处即产生横向裂缝，表面混凝土剥落，如拉应力过大，混凝土发生破碎，桩即断裂。(3) (3) 制作桩的水泥强度等级不符合要求，砂、石中含泥量大或石子中有大量碎屑，使桩身局部强度不够，施工时在该处断裂。桩在堆放、起吊、运输过程中，也能产生裂纹或断裂。 (4)桩身混凝土强度等级未达到设计强度即进行运输与施打。 (5)在桩沉入过程中，某部位桩尖土软硬不均匀，造成突然倾斜。 3预防措施(1) (1) 施工前，应将地下障碍物，如旧墙基、条石、大块混凝土清理干净，尤其是桩位下的障碍物，必要时可对每个桩位用钎探了解。对桩身质量要进行检查，发生桩身弯曲超过规定，或桩尖不在桩纵轴线上时，不宜使用。一节桩的细长比不宜过大，一般不超过30。(2) (2) 在初沉桩过程中，如发现桩不垂直应及时纠正，如有可能，应把桩拔出，清理完障碍物并回填素土后重新沉桩。桩打入一定深度发生严重倾斜时，不宜采用移动桩架来校正e接桩时要保证上下两节桩在同一轴线上，接头处必须严格按照设计及操作要求执行。(3) (3) 采用“植桩法”施工时，钻孔的垂直偏差要严格控制在1以内。植桩时，桩应顺孔植入，出现偏斜也不宜用移动桩架来校正，以免造成桩身弯曲。(4) (4) 桩在堆放、起吊、运输过程中，应严格按照有关规定或操作规程执行，发现桩开裂超过有关规定时，不得使用。普通预制桩经蒸压达到要求强度后，宜在自然条件下再养护一个半月，以提高桩的后期强度。施打前桩的强度必须达到设计强度100(指多为穿过硬夹层的端承桩)的老桩方可施打。而对纯摩擦桩，强度达到70便可施打。(5) (5) 遇有地质比较复杂的工程(如有老的洞穴、古河道等)，应适当加密地质探孔，详细描述，以便采取相应措施。 4治理方法 当施工中出现断裂桩时，应及时会同设计人员研究处理办法。根据工程地质条件、上部荷载及桩所处的结构部位，可以采取补桩的方法。条基补1根桩时，可在轴线内、外补(图9-2a、b)；补2根桩时，可在断桩的两侧补(图9-2c)。柱基群桩时，补桩可在承台外对称补(图9-2d)或承台内补桩(图9-2e)。 912 桩项碎裂 1现象 在沉桩过程中，桩顶出现混凝土掉角、碎裂、坍塌，甚至桩顶钢筋全部外露打坏(图9-3)。 2原因分析 (1)桩顶强度不够，有三方面原因： 1)设计时，没有考虑到工程地质条件、施工机具等因素，混凝土设计强度等级偏低，或者桩顶抗冲击的钢筋网片不足，主筋距桩顶面距离太小等； 2)预制桩制作时，混凝土配合比不符合设计要求，施工控制不严，振捣不密实等； 3)养护时间短或养护措施不当，未能达到设计强度或虽然试块达到了设计强度，但桩碳化期短，混凝土中水分未充分排出，其后期强度没有充分发挥。因此钢筋与混凝土在承受冲击荷载时，不能很好地协同工作，桩顶容易发生严重碎裂。碎裂后的桩顶混凝土，一般外表面呈灰白色，里面呈青灰色，钢筋上不粘混凝土。 (2)桩身外形质量不符合规范要求，如桩顶面不平，桩顶平面与桩轴线不垂直，桩顶保护层厚等。(3)施工机具选择或使用不当。打桩时原则上要求锤重大于桩重，但须根据桩断面、单桩承载力和工程地质条件来考虑。桩锤小，桩顶受打击次数过多，桩顶混凝土容易产生疲劳破坏而打碎。桩锤大，桩顶混凝土承受不了过大的打击力也会发生破碎；(4)桩顶与桩帽的接触面不平，替打木表面倾斜，桩沉入士中时桩身不垂直，使桩顶面倾斜，造成桩顶局部受集中应力而破损。 (5)沉桩时，桩顶未加缓冲垫或缓冲垫损坏后未及时更换，使桩顶直接承受冲击荷载。 (6)设计要求进入持力层深度过多，施工机械或桩身强度不能满足设计要求。 3预防措施(1) (1) 桩制作时，要振捣密实，主筋不得超过第一层钢筋网片。桩除经过蒸养达到设计强度后，还应有13个月的自然养护，使混凝土能较充分地完成碳化过程和排出水分，以增加桩顶抗冲击能力。夏季养护不能裸露，应加盖草帘或黑色塑料布，并保持湿度，以使混凝土碳化更充分，强度增长较快。 (2)应根据工程地质条件、桩断面尺寸及形状，合理地选择桩锤(见表91)。 (3)沉桩前应对桩质量进行检查，尤其是桩顶有无凹凸情况，桩顶平面是否垂直于桩轴线，桩尖是否偏斜c对不符合规范要求的桩不宜采用，或经过修补后才能使用。桩的外观应有专职人员检查，并作好记录。 (4)检查桩帽与桩的接触面处及替打木是否平整，如不平整应进行处理后方能施工。(5)沉桩时稳桩要垂直，桩顶应加草帘、纸袋、胶皮等缓冲垫。如桩垫失效应及时更换。 选择锤重参考表 表9-1项 目柴 油 锤 重 (t)202535456072锤的动力性能冲击部分重(t)2.02.53.54.56.07.2总重(t)4.56.57.29.615.018.0冲击力(kN)200020002500250040004000500050007000700010000常用冲程(m)1.82.3桩的截面尺寸预制方桩、预应力管桩的边长或直径(cm)钢管桩直径(cm)40609090100持力层粘性土粉土一般进入深度(m)121.52.5232.53.53435静力触探比贯入阻力Ps平均值(MPa)345555砂土一般进入深度(m)0.510.51.5121.52.5232.53.5标准贯入击数N(未修正)1525203030404045455050锤的常用控制贯入度(cm/10击)233548设计单桩极限承载力(kN)40012008001600250040003000500050007000700010000注：本表适用于2060m长钢筋混凝土预制桩及4060m长钢管桩，且桩尖进入硬土层有一定深度。本表仅供选锤用。 (6)根据工程地质条件、现有施工机械能力及桩身混凝土耐冲击的能力，合理确定单桩承载力及施工控制标准。 4治理方法(1) (1) 发现桩顶有打碎现象，应及时停止沉桩，更换并加厚桩垫。如有较严重的桩顶破裂，可把桩顶剔平补强，再重新沉桩。 (2)如因桩顶强度不够或桩锤选择不当，应换用养护时间较长的“老桩”或更换合适的桩锤。913 沉校达不到设计要求 1现象桩设计时是以贯入度和最终标高作为施工的最终控制。一般情况下，以一种控制标准为主，以另一种控制标难为参考。有时沉桩达不到设计的最终控制要求。个别工程设计人员要求双控，更增加了困难。 2原因分析(1) (1) 勘探点不够或勘探资料粗略，对工程地质情况不明，尤其是持力层的起伏标高不明，致使设计考虑持力层或选择桩尖标高有误，也有时因为设计要求过严，超过施工机械能力或桩身混凝土强度。(2) (2) 勘探工作是以点带面，对局部硬夹层或软夹层的透镜体不可能全部了解清楚，尤其在复杂的工程地质条件下，还有地下障碍物，如大块石头、混凝土块等。打桩施工遇到这种情况，就很难达到设计要求的施工控制标准。(3) (3) 以新近代砂层为持力层时，由于新近代砂层结构不稳定，同一层土的强度差异很大，桩打入该层时，进入持力层较深才能求出贯入度。但群桩施工时，砂层越挤越密，最后就有沉不下去的现象。 (4)桩锤选择太小或太大，使桩沉不到或沉过设计要求的控制标高。 (5)桩顶打碎或桩身打断，致使桩不能继续。打入。特别是柱基群桩，布桩过密互相挤实，选择施打顺序又不合理。 3预防措施 (1)详细探明工程地质情况，必要时应作补勘；正确选择持力层或标高，根据工程地质条件、桩断面及自重，合理选择施工机械、施工方法及行车路线。 (2)防止桩顶打碎或桩身断裂。 4治理方法 (1)遇有硬夹层时，可采用植桩法、射水法或气吹法施工。 植桩法施工(图9-4)即先钻孔，把硬夹层钻透，然后把桩插进于L内，再打至设计标高。钻孔的直径要求，以方桩为内切圆，空心圆管桩为圆管的内径为宜。无论采用植桩法、射水法或气吹法施工，桩尖至少进入未扰动土6倍桩径。 (2)桩如打不下去，可更换能量大一些的桩锤打击，并加厚缓冲垫层。(4) (4) 选择合理的打桩顺序，特别是柱基群桩，如若先打中间桩，后打四周桩，则桩会被抬起；相反，若先打四周桩，后打中间桩，则很难打入。为此应选用“之”字形打桩顺序，或从中间分开往两侧对称施打的顺序(见图9-5) (4)选择桩锤应以重锤低击的原则，这样容易贯人，可减少桩的损坏率。 (5)桩基础工程正式施打前，应做工艺试桩，以校核勘探与设计的合理性，重大工程还应做荷载试验桩，确定能否满足设计要求。 914 桩顶位移 1现象 在沉桩过程中，相邻的桩产生横向位移或桩身上下升降。 2原因分析 (1)同911“桩身断裂”的原因分析(1)中3)、5)、6)。(2)桩数较多，土层饱和密实，桩间距较小，在沉桩时土被挤到极限密实度而向上隆起，相邻的桩一起被涌起。 (3)在软土地基施工较密集的群桩时，由于沉桩引起的空隙压力把相邻的桩推向一侧或涌起。(4)桩位放得不淮，偏差过大；施工中桩位标志丢失或挤压偏离，施工人员随意定位；桩位标志与墙、柱轴线标志混淆搞错等，造成桩位错位较大。 (5)选择的行车路线不合理。(6)特别是摩擦桩，桩尖落在软弱土层中，布桩过密，或遇到不密实的回填土(枯井、洞穴等)，在锤击震动的影响下使桩顶有所下沉。 3防治措施 (1)同911“桩身断裂”的预防措施。 (2)采用点井降水、砂井或盲沟等降水或排水措施。(3)沉桩期间不得同时开挖基坑，需待沉桩完毕后相隔适当时间方可开挖，相隔时间应视具体地质条件、基坑开挖深度、面积、桩的密集程度及孔隙压力消散情况来确定，一般宜二周左右。 (4)采用“植桩法”可减少土的挤密及孔隙水压力的上升。(5)认真按设计图纸放好桩位，做好明显标志，并做好复查工作。施工时要按图核对桩位，发现丢失桩位或桩位标志，以及轴线桩标志不清时，应由有关人员查清补上。轴线桩标志应按规范要求设置，并选择合理的行车路线。 915 桩身倾斜 1现象 桩身垂直偏差过大。 2原因分析(1) (1) 打桩机架挺杆导向固定垂直于底盘，不能作前后左右微调，或虽能微调，但使用不便。在沉桩过程中，如果场地不平，有较大坡度，挺杆导向也随着倾斜，则桩在沉入过程中随着挺杆导向也会产生倾斜。 (2)稳桩时桩不垂直，桩帽、桩锤及桩不在同一直线上。 (3)同911“桩身断裂”的原因分析(1)中2)、3)、4)、5)、6)及912“桩顶碎裂”的原因分析(4)。 3预防措施 (1)场地要平整。如场地不平，施工时，应在打桩机行走轮下加垫板等物，使打桩机底盘保持水平。 (2)同911“桩身断裂”的预防措施(1)、(2)、(3)。 4治理方法 (1)同911“桩身断裂”的预防措施(2)。 (2)同912“桩顶碎裂”的预防措施(4)、(5)。 916 接桩处松脱开裂 1现象 接桩处经过锤击后，出现松脱开裂等现象。 2原因分析 (1)连接处的表面没有清理干净，留有杂质、雨水和油污等。(2)采用焊接或法兰连接时，连接铁件不平及法兰平面不平，有较大间隙，造成焊接不牢或螺栓拧不紧。(3)焊接质量不好，焊缝不连续、不饱满，焊肉中央有焊渣等杂物。接桩方法有误，时间效应与冷却时间等因素影响。(4)采用硫磺胶泥接桩时，硫磺胶泥配合比不合适，没有严格按操作规程熬制，以及温度控制不当等，造成硫磺胶泥达不到设计强度，在锤击作用下产生开裂。(5)两节桩不在同一直线上，在接桩处产生曲折，锤击时接桩处局部产生集中应力而破坏连接。上卜桩对接时，未作严格的双向校正，两桩顶间存在缝隙。 3预防措施(1) (1) 接桩前，对连接部位上的杂质、油污等必须清理干净，保证连接部件清洁。检查校正垂直度后，两桩间的缝隙应用薄铁片垫实，必要时要焊牢，焊接应双机对称焊，一气呵成，经焊接检查，稍停片刻冷却后再行施打，以免焊接处变形过多。 (2)检查连接部件是否牢固平整和符合设计要求，如有问题，必须进行修正后才能使用。 (3)接桩时，两节桩应在同一轴线上，法兰或焊接预埋件应平整服贴，焊接或螺栓拧紧后，锤击几下再检查一遍，看有无开焊、螺栓松脱、硫磺胶泥开裂等现象，如有应立即采取补救措施，如补焊、重新拧紧螺栓并把丝扣凿毛或用电焊焊死。(4)采用硫磺胶泥接桩法时，应严格按照操作规程操作，特别是配合比应经过试验，熬制时及施工时的温度应控制好，保证硫磺胶泥达到设计强度。 917接长桩脱桩 1现象长桩打入须进行多节接长，施工完毕通过检查完整性时，发现有的桩出现脱节现象(拉开或错位)。 2原因分析 (1)接头处连接角钢长度未达到设计要求。 (2)焊接不连续，焊腿尺寸不足，上下节桩间隙垫铁不充实，致使桩接头处吻合不好。(3)遇密实砂层，穿透或进入持力层要求过高，造成锤击数增加，桩身受到拉、压应力的交替循环作用，使角钢焊缝打裂开焊，接头脱桩。(4)打入桩的挤土效应，若在水位高的沿海地区，打桩时会产生超空隙水压力，产生土体触变与蠕动变形，造成土体效应，致使地面隆起或侧移，使得先打完的桩有抬起现象，接头焊缝开裂。 3防治措施 (1)选用复打加固方式(用贯入度控制)检查和消除接头处的间隙，再用小应变检查桩体完整性，若仍出现错位，就用加桩方法处理。(2)上下节桩双向校正后，其间隙用薄铁板填实焊牢，所有焊缝要连续饱满，按焊接质量要求操作。(3)对因接头质量引起的脱桩，若未出现错位情况，属有修复可能的缺陷桩。当成桩完成，土体扰动现象消除后，采用复打方式，可弥补缺陷，恢复功能。(4)对遇到复杂地质情况的工程，为避免出现桩基质量问题，可改变接头方式，如用钢套方法，接头部位设置抗剪键，插入后焊死，可有效地防止脱开。92 预应力钢筋混凝土预制离心管桩预应力离心管桩过去多用于桥梁、水工等基础工程中，但近年来在建筑工程中，特别是高层建筑物的深基础的桩基工程中较多选用。其直径一般为400mm、550mm，单节长度为4m、6m、8m、10m、12m，接长可达6070m。本节叙述锤击打入法预应力圆管桩所发生的质量通病。 921 桩身断裂 1现象 桩在沉入过程中，桩身突然倾斜错位，贯入速度不正常，在桩顶的钢法兰与混凝土接触处裂碎，桩身断裂。 2原因分析(1) (1) 沉桩需要穿过12层较硬的土层时，造成锤击能量加大，次数加多。因在锤击时，会交替出现压应力和拉应力，压应力过大会将桩管打坏，拉应力过大易产生横向裂缝，桩在反复锤击疲劳作用下，造成破坏。 (2)遇到地下大块坚硬障碍物，把桩尖挤向一侧。 (3)稳桩时不垂直，打入地下一定深度后，用走桩架校正的方法，使桩身产生弯曲。 (4)多节桩施工时，相接的两节桩不在同一轴线上，产生了曲折。 (5)采用“植桩法”时，钻孔垂直度偏差过大，管桩穿人后造成桩身倾斜。(6)制作桩的水泥强度等级不合要求，砂、石含泥量大，规格不准，使桩身局部强度偏低，养护碳化期不够而影响正常施打。 (7)桩在起吊、运输、堆放、吊立稳桩过程中操作不合要求。(8)开口桩在高地下水位施打时，管内会产生较高的水压力，致使桩身产生垂直裂缝，造成桩被打坏。 3预防措施(1) (1) 施工前应将地下障碍物，如旧墙基、条石、大块混凝土等清理干净，尤其是桩位下的障碍物，必要时用钎探检查。桩的质量要认真检查，并作好记录，不符合要求的，不得使用。(2) (2) 稳桩时，要进行双向校正，开始锤击时，要先打几次冷锤再进行校正，无误后方可正常施打，待打入一定深度，发现倾斜，要找出原因，不得用走桩架校正的办法。(3) (3) 施打前要详细分析地质报告，若有穿过较厚的硬夹层时，要选用“植桩法”穿透夹层，同时，钻孔时要双向校正钻杆的垂直度，也可选用射水沉桩等方法。(4) (4) 管桩的法兰接盘或接长铁板预埋件(焊接法时)要严格要求，与混凝土接触处要加强振捣和养护，或提高一级强度等级。 (5)在高地下水位施打此种管桩时，要选用闭口桩尖。 (6)接桩时，要保证上下两节桩在同一轴线上，接头处必须严格按设计要求执行。 (7)桩在起吊、运输、堆放过程中，按有关操作规程执行。 (8)要求施打的管桩，其强度必须达到100的老桩。 4治理方法施工中发现断裂桩，应停打，会同设计人员研究处理方法。根据地质条件、上部荷载及桩所处的结构部位，可以来取补桩的方法。参见图9-2补桩示意图。 922 桩项法兰接盘处混凝土碎裂 1现象 在击打沉桩过程中，与桩顶钢接盘(螺栓或焊接接盘)接触处的混凝土发生碎裂。 2原因分析(1) (1) 当桩头受锤击力作用时，桩头下混凝土发生纵向压缩变形，也产生了膨胀变形，所以在遭受过大锤击力作用时，易出现受拉破坏，产生纵向裂缝，扩大、剥落以至破坏。 (2)预制离心管桩时，混凝土配合比不良，施工控制不严。 (3)桩头受锤击时，还会产生某种程度的锤击偏心，或拉应力集中现象，而预应力管桩中的纵向预压力也起不利作用，所以打桩破损最容易出现桩头部位(钢接盘与混凝土接触处)。只要桩身完好，一般桩身就不会发生问题。 (4)桩顶与桩锤帽未加减振材料或未及时更换减振弹性材料。 3防治措施(1) (1) 桩制作应严格按操作规程施工，离心旋转振动均匀成型，蒸养须达到要求时间，根据地质情况，可适当提高一级混凝土的设计强度等级，并采用快硬水泥，可有力地提高管桩的抗锤击能力，降低损坏率。(2) (2) 施打前，可在钢桩头下沉混凝土部位加一道05m高的可拆式钢套箍(螺栓连接)，保护混凝土不致碎裂。(3) (3) 稳桩前桩帽内预先放好合适的减振材料，如工业用的布轮、麻袋、纸袋等物，根据锤击时间与次数，要适时更换，保证减振效果。(4) (4) 根据地质条件、桩断面尺寸、桩构件的长短，合理选择桩锤(见表9-1锤重选择表)，其原则以重锤低击为准。(5) (5) 稳桩前先校正桩机架的垂直度，待稳桩后，再校正桩的垂直度，以保证桩被垂直打人，减小偏击现象，从而降低损坏率。(6) (6) 沉桩前应对桩的质量进行检查，桩顶平面是否垂直桩轴线，桩尖法兰螺栓是否拧紧或偏斜，不合格者不得使用。(7) (7) 根据工程地质条件、施工机械能力及混凝土的强度等级，合理确定单桩承载力及施工控制标准。发现问题，立即停打，待与设计单位研究后再行施打。923 沉桩达不到设计要求 1现象 桩基础设计时，对端承桩是以进入持力层的最终贯入度为控制标准，参考桩尖高程；而对摩擦桩则以桩尖标高为主，参考贯人度。但有的工程要求双控，又由于离心管桩多为长桩深基，有时就会沉桩达不到设计的最终控制要求。 2原因分析(1) (1) 勘探点不够和粗略，对工程地质情况不明，尤其是持力层标高起伏，致使设计考虑持力层或选择桩尖标高有误，有时因设计要求过严，超过了施工机械能力或桩身混凝土的强度。(2) (2) 勘探工作以点代面，对局部硬夹层不可能全部了解，尤其是在复杂的工程地质条件下，以及遇到地下障碍物如大块石头、混凝土大块等，沉桩就会达不到设计要求。(3) (3) 群桩效应问题，砂为持力层时，桩数越多，会越挤越密实，最后就会出现下沉不多或不下沉的现象。 (4)打桩行机路线选择不合理，锤头选择太小或太大，使桩沉不到设计标高，或沉人过多。 (5)桩顶打碎或桩身打断，致使桩不能继续打入。 3防治措施(1) (1) 详细探明地质情况，必要时应补充勘探，正确选择持力层或标高，根据工程地质条件、桩断面及长度，合理选择桩工机械、施工方法及行车路线。(2) (2) 防止桩顶打碎或桩身断裂。如采取法兰盘下加钢套箍、加垫减振材料、选老桩、严格校正垂直度等措施。(3) (3) 遇有硬厚夹层，可采用“植桩法”、射水法或气吹法等措施。无论采用哪种方法，桩尖至少应进入未扰动土6倍桩径(保证设计要求)。(4) (4) 施打前平整场地时，清除掉地下障碍物，必要时，放桩位时以钎探法探明地下物，及时清除。(5) (5) 正式施打前，可在正式桩位上进行工艺试桩(选不同部位试打35根)，以校核勘探与设计要求的可能性、合理性。否则研究出补救措施以指导正常施工。 924 桩顶位移或桩身倾斜 1现象 在沉桩过程中，相邻桩产生横向位移，桩顶上升，或桩身垂直偏差过大。 2原因分析 (1)同911“桩身断裂”的原因分析(1)中3)、4)、5)、6)。(2)在柱基群桩、多排条基布桩或满堂红布桩时，由于布桩过密又是端承桩，控制较严，出现地面被抬起，有的桩被涌起的现象。 (3)同914“桩顶位移”的原因分析(3)、(4)、(5)。 (4)同915“桩身倾斜”的原因分析(1)、(2)、(3)。 3防治措施 (1)同911“桩身断裂”的预防措施(1)、(2)、(3)。 (2)同91。4“桩顶位移”的防治措施(2)、(3)、(4)、(5)。(3)场地要平整，如场地不平，施工时应在打桩机行走轮下加垫板等物，使打桩机底盘保持水平。在打桩地面较软弱或含水量较高。造成桩工机械无法正常行走时，应采用铺垫一定厚度的砂卵石、碎石或路基箱，以确保桩被垂直打入。地面隆起的桩，采用复打方法(选贯入度较大的桩)，(打桩完毕后)校核是否涌起。925 接桩处松脱开裂 1现象 长桩施打必须接长，经过较长时间锤击，有的出现松脱开裂或错位现象。 2原因分析 (1)同916“接桩处松脱开裂”的原因分析(1)、(2)、(3)、(5)。 (2)在挤土效应等因素作用下造成松脱开裂。 (3)接头处连接的钢法兰螺栓未拧紧，或拧紧后对螺帽未点焊或凿毛(破坏螺纹)。 3防治措施 (1)接桩时，桩尖处尽量避开坚硬土层。(2)接桩后，对法兰螺栓要校正后拧紧、防腐，并对螺栓帽点焊牢固或用锤凿毛破坏螺纹，防止锤击时，桩产生的反射拉应力波，造成脱扣松动使桩脱开。桩尖连接的螺栓也要处理。 (3)选用较经济的复打加固方式，消除上下桩接头的间隙，可检测桩的完整性(用小应变检测)，若为错位桩，需采取新的加固措施(用加桩处理的方法)。 (4)焊接接桩时，两接头焊接要连续进行对称焊，并按焊接操作规程执行。(5)已施打完毕的管桩，可用手把灯放入空心管中检查桩的损坏情况，发现问题，空心管中可放人钢骨架，浇灌混凝土补强(方法简便)，也可用其他方法补救。93 斜 桩 施 打预制桩(普通钢筋混凝土桩，预应力管桩)在绝大多数工程中，被垂直打入而承受垂直荷载，但在特殊工程中，如港口、码头、桥梁、工业厂房等工程中，还要承受水平荷载，这就要求用专用桩工机械把桩倾斜打入(称为斜桩)，来满足承受垂直与水平荷载的设计要求。 931 桩顶碎裂，桩身断裂 1现象 在沉桩过程中，桩身出现较大的弯曲断裂或桩顶碎裂、桩沉入不正常现象，被迫停打。 2原因分析 (1)同911“桩身断裂”原因分析(1)中的1)、2)、3)、6)以及(2)和(3)。 (2)同912“桩顶碎裂”原因分析(2)、(3)、(4)、(5)、(6)。 (3)稳桩时，垂直校正不严，倾斜后又与桩锤不同心，在反复打击中，由于偏心而被打坏。 (4)斜桩开始锤击时，由于地面不密实、较软，桩尖跑位过大。 3防治措施 (1)同911“桩身断裂”预防措施中的(1)、(4)。 (2)同912“桩顶碎裂”预防措施中的(2)、(3)。(3)在开始打前几击时，必须用冷锤(即不给油着锤)，以便再次校正，若发现跑位偏斜过大，应重新校正，否则拔出重打。 ；(4)稳桩分二次进行垂直起吊，稳桩时要双向校正，然后倾斜校正倾角是否符合要求(看桩架刻度或用倾角器)，无误后方可锤击。(5)打斜桩时桩架臂杆要有导向滑板或等距离垫板，防止桩身产生下垂弯曲过大，影响正常打入，造成断桩。(6)施工中，发现桩顶打碎或桩身断裂，应立即停止沉入，会同设计人员根据所发生的情况，研究处理办法，如补桩、加厚或更换减振垫、桩顶剔平补强等。(7)长桩接长(倾斜接桩时)难度较大，应严格校正两桩间隙，用铁板垫实焊牢，法兰接时要拧紧、点焊或凿毛，防止脱扣松动，角铁接桩时，要按操作规程进行焊接，焊接后停片刻，以免过热，锤击变形。 932 沉桩达不到设计要求 1现象垂直打入桩，一般端承桩以最终贯入度控制，有时双控(标高)，摩擦桩以桩顶标高控制；而斜桩则是以桩尖标高(进入设计持力层)和斜角控制，若出现桩顶碎裂或桩身断裂等问题，则沉桩达不到设计要求。 2原因分析 (1)同913“沉桩达不到设计要求”的原因分析(1)、(2)、(4)、(5)。(2)由于两桩相接，节点焊接出现问题，如角钢长度不够，焊缝清理不净，有夹渣，焊缝未垫实焊牢，法兰接盘螺栓未拧紧，螺帽未点焊，螺纹未凿毛等原因，造成不能正常沉桩。 3防治措施 (1)同913“沉桩达不到设计要求”的预防措施(1)、(2)。(2)遇到较厚夹层时，不易穿过，可采用气吹法、射水法，但杖尖处最后沉入的12m必须锤击打入(或按规范要求)。(3)控制好斜桩的倾角，一般的倾斜度为1/31/4，所选的桩工机械必须能够施打斜桩，利用倾斜刻度盘或利用角度器，随时测查倾角的偏差情况。(4)斜桩接桩难度较大，要用有经验的焊工双机对称焊，连续进行，保持焊接质量及焊接时间，尽量缩短间歇时间，避免出现时间效应问题。 933 桩顶位移 1现象 在沉桩过程中，由于斜角偏差过大，出现桩尖跑位超标，接桩部位松脱等问题。 2原因分析 (1)桩顶碎裂，桩身断裂。 (2)桩位点偏差过大，桩位桩丢失，不按放线规则随意补桩，桩位桩与轴线桩标志混淆不清。 (3)稳桩倾斜时，倾角控制不严。 (4)开始击打时，由于地软桩尖跑位过大，施打过程中，有挤压偏离现象。 (5)接桩焊接开裂。 3防治措施(1) (1) 按设计图放线定桩位，位移控制在规范允许偏差之内。如施工中桩位丢失，应按图放线补上桩位。桩位桩与轴线桩应区分标志，避免打错桩位。桩位全部放好后，要预检验收。 (2)合理选择能打斜桩的桩工机械以及施打的行车路线。(2) (2) 长桩节点焊接要按钢结构焊接要点执行。法兰接桩，要校正螺栓，拧紧、防腐，螺帽点焊或螺纹凿毛，防止长时间击打脱扣，造成脱桩或错位，最后应有专职人员验收。(3) (3) 垂直稳桩要双向校正，倾斜角度要按设计要求，严格控制桩架臂杆上的倾斜刻度盘，或使用倾角器。(4) (4) 如斜桩施打场地表面比较松散，桩倾角后很容易跑位，可采取场地预先平整、压实或者采用桩尖位置挖垂直小坑及稳桩提前量来减小和避免打桩位移超偏(见图9-6示意图)。 (6)开始锤击时，前12击用冷锤施打(不给油状态)，停击再次校正倾角及跑桩情况，否则应拔出重新稳桩，符合要求后再行施打。 (7)斜桩的倾斜度偏差，不得大于倾斜角正切值的15(倾斜角系指桩纵向中心线与铅垂线间的夹角)，这样可以较好地控制桩的位移值。94 钢 管 桩建筑工程中，根据高大建筑物、工业厂房及特殊构筑物的基础工程需要，有时会选用钢桩(长桩)的桩基础。而H型或工字型钢板桩多用于深基坑开挖作为挡土支护和挡水的临时工程选用，由于其造价昂贵，作为桩基础还不普遍。一般钢桩多为无缝钢管，易于将其制成桩，便于运输及沉人土中。钢管桩桩尖分为开口桩、闭口桩(有桩靴)，管的直径为25100cm(也有大于100cm的)，桩管壁厚度又分为薄壁与厚壁，钢桩长度可达数十米。短管节的焊接在架台上以平放位置进行，长管节则在桩沉入土内过程中焊接接长。现简述钢管桩在沉入过程中所发生的质量通病。 941 钢管桩顶变形 1现象 钢管桩在施打过程中，特别是较长的桩，经大能量、长时间打击，产生变形。 2原因分析 (1)遇到了坚硬的障碍物，如大石块、混凝土大块等物难于穿过。 (2)遇到了坚硬的硬夹层，如较厚的砂层、砂卵石层等。 (3)由于地质描述不详，勘探点较少。 (4)桩顶的减振材料垫的过薄，更换不及时，选材不合适。 (5)打桩锤选择不佳，打桩顺序不合理。 (6)稳桩校正不严格，造成锤击偏心，影响了垂直贯人。 (7)场地平整度偏差过大，造成桩易倾斜打入，使桩沉入困难。 3防治措施 (1)根据地质的复杂程度进行详细勘察，加密探孔，必要时，一桩一探(特别是超长桩施打时)。 (2)放桩位时，先用钎探查找地下物，及时清除后，再放桩位点。(3)平整打桩场地时，应将旧房基等物挖除掉，场地平整度要求不超过10，并要求密实度，能使桩机正常行走，必要时铺砂卵石垫层、灰土垫层或路基箱等措施。 (4)穿硬夹层时，可选用射水法、气吹法等措施。(5)打桩前，桩帽内垫上合适的减振材料，如麻袋、布轮等物，随时更换或一桩一换。稳桩要双向校正，保证垂直打入，垂直偏差不得大于05。 (6)打坏变形的桩顶，接桩时应割除掉，以便顺利接桩。 (7)施打超长又直径较大的桩时，应选用大能量的柴油锤，以重锤低击为佳。 942 沉桩达不到设计要求 1现象桩设计时是以贯人度和最终标高作为施工的最终控制。一般情况下，以一种控制标准为主，以另一种控制标准为参考。有时沉桩达不到设计的最终控制要求。 2原因分析 (1)同913“沉桩达不到设计要求”的原因分析(1)、(2)、(3)、(4)。 (4)遇到了较厚的硬夹层，穿过极为困难，或要求双控制(进入持力层较多、贯入度过小)。 (3)接桩质量不符合设计要求，焊接处开裂。接桩选择的土层部位，未避开硬持力层或硬夹层处。 3防治措施 (1)同913“沉桩达不到设计要求”的预防措施(1)。 (2)在施工方案中，明确写出遇到了厚硬夹层选用射水法或气吹法的措施与要求。设计要求双控如不能满足时，应会同设计研究出解决问题的有效办法，以满足设计要求。(3)根据地质报告的说明，应避免在硬夹层、硬持力层中或接近这样的土层中接桩，以减少接点处出现开裂、错位等现象。(4)钢桩焊接，上下节应严格校正垂直度，质量要求按钢结构的操作规程，气温低于0或雨雪天，无可靠措施确保焊接质量时，不得焊接，每个接头焊完后应冷却12min后方可锤击。(5)当桩尖所穿过土层较厚、较硬，估计穿透有困难时，在桩下端部可增焊加强箍，加强箍壁厚一般大于9mm，高度在300mm左右，以便较顺利沉入。943钢管桩桩身倾斜 1现象 桩身垂直偏差过大。 2原因分析 (1)同915“桩身倾斜”的原因分析(1)、(2)。 (2)钢桩制作中桩身弯曲超过规定，桩尖偏离轴线较大(地面操作)，打入过程中接桩未校正好就进行接桩，产生的偏斜过大，焊接质量不合格。 (3)桩人土后，突遇大块坚硬障碍物，把桩尖挤向一侧。 (4)钢桩运输、堆放不合要求，搬运、吊放有强烈撞击，造成桩体损坏或弯曲。 3防治措施(1) (1) 施工前，把打桩场地内一切地下障碍清除掉，尤其是桩位下的障碍物，必要时对每个桩位用钎探了解，最后放桩位点。(2) (2) 在最初击打校正稳好的桩时，要用冷锤(不给油状态)击打23击，以再次校正，若发现桩不垂直，应及时纠正，如可能，应把桩拔出，找出原因，重新稳桩校正后再施打。 (3)接桩时，上下节桩应在同一轴线上，接头处必须严格按照设计要求及焊接质量规程执行。 (4)遇到较厚且坚硬的砂或砂卵石夹层采用射水或气吹法时，要随时观察桩的沉入情况，发现偏斜立即停止，采取措施后，方可继续施工，也可选用管内取土的办法以助沉。 (5)发现桩顶打坏，不能正常接桩时，应割除损坏部位再进行接桩。 (6)施打前，要保护好桩顶，桩帽内垫上合适的减振材料，并及时更换，以减小桩顶的损坏率G(7)根据地质穿透的情况，桩的断面尺寸、长度，桩的密集程度，单桩竖向承裁力及施工条件，合理选择桩工机械，以重锤低击为准。(8)钢桩运输、吊放、搬运，应防止桩体撞击，防止桩端、桩体损坏或弯曲，堆放不宜太高，直径900放置3层，600放置4层，500放置5层为宜。场地平坦坚实，排水畅通，支点设置合理，两端应用木楔塞住，防止滚动、撞击、变形。944 接桩处松脱开裂 1现象 接桩处经过锤击，出现松脱开裂等现象。 2原因分析 (1)钢桩连接处，留有浮锈、油污等杂质，未清净。 (2)采用焊接或法兰连接时，连接件及法兰不平，有较大间隙，造成焊接不牢或螺栓拧不紧。 (3)上下节接桩前不垂直，有偏心部位产生应力集中(锤击时)，破坏连接。 (4)焊接质量不好，焊缝不连续、不饱满，有夹渣、咬肉等现象。 (5)焊接(现场施接)未考虑季节接桩要求，造成接桩质量不好。 (6)法兰连接，螺栓拧紧后未作处理，造成锤击产生强大振动，有松扣现象。(7)遇到坚硬大块障碍物或坚硬较厚的砂、砂卵石夹层，穿入困难，经长时间大能量锤击，造成接头处松脱开裂。 3防治措施 (1)接桩前，对连接部位上的浮锈、油污等杂质必须清理干净，保证连接部件清洁。 (2)下节桩顶经锤击后的变形部分应割除，以保证顺利接桩。 (3)上下节桩焊接时应严格校正垂直度，对口的间隙应按设计要求留隙。一般为24mm。 (4)焊丝(自动焊)或焊条应烘干。 (5)焊接应对称进行，应用多层焊，钢管桩各层焊缝的接头应错开，焊渣应清除。(6)季节焊接应有防寒、防雨措施。冬季气温低于lo时不得焊接，夏季雨天，无可靠措施确保焊接质量时，不得焊接。(7)法兰连接螺栓拧紧后，螺帽应点焊或螺纹凿毛，以免较长时间锤击造成松动脱扣，影响正常施打。(8)焊接质量应符合钢结构工程施工质量验收规范和建筑钢结构焊接规程，每个接头除应按附表96规定进行外观检查外，还应按接头总数的5做超声或2做x射线检查，在同一工程内，探伤检查不得少于3个接头。(9)放桩位时，应用钎探查找坚硬地下物，及时清除，要求每个桩位都要钎探。场地平整坚实，以使桩垂直击入，遇到硬夹层，应采取射水、气吹或管中取土，以使桩顺利沉入，保证沉桩质量。 (10)导向圈的焊缝质量应与钢管桩相同。(11)插桩、打桩及接桩时，必须控制桩的垂直度，防止桩管变形，偏差过大，接头处出现松脱开裂等现象。(12)用于有腐蚀性地下水位时，应按设计要求对桩身进行防腐处理，钢管桩的壁厚选择应考虑使用年限。附录 钢筋混凝土预制桩与钢桩施工质量标准预制桩钢桩)桩位的允许偏差 附表9-1项次项 目允许偏差(mm)项次项 目允许偏差(mm)1盖有基础梁的桩：(1)垂直基础梁的中心线(2)沿基础梁的中心线100+001H150+001H3校数为416根桩基中的桩1/2桩径或边长4桩数大于16根桩基中的桩：(1)最外边的桩(2)中间桩1/3桩径或边长1/2桩径或边长2桩数为13根桩基中的桩100注：H为施工现场地面标高与桩顶设计标高的距离。预制桩钢筋骨架质量检验标准 附表9-2项目类别序号检查项目允许偏差或允许值(mm)检查方法主控项目1主筋距桩顶距离5用钢尺量2多节桩锚固钢筋位置5用钢尺量3多节桩预埋铁件3用钢尺量4主筋保护层厚度5用钢尺量一般项目5主筋间距5用钢尺量6桩尖中心线10用钢尺量7箍筋间距20用钢尺量8桩顶钢筋网片10用钢尺量9多节桩锚固钢筋长度10用钢尺量钢筋混疆土预制桩的质量检验标准 附表9-3项目类别序号检查项目允许偏差或允许值检查方法主控项目1桩体质量检验按基桩检测技术规范按基桩检测技术规范2桩位偏差见附表9-1用钢尺量3承载力按基桩检测技术规范按基桩检测技术规范一般项目4砂、石、水泥、钢材等原材料(现场预制时)符合设计要求查出厂质保文件或抽样送检5混凝土配合比及强度(现场预制时)符合设计要求检查称量及查试块记录 6成品桩外观质量表面平整，颜色均匀，掉角深度10mm，蜂窝面积小于总面积05观察检查7成品桩裂缝(收缩裂缝或起吊、装运、堆放引起的裂缝)深度20mm， 宽度025mm，横向裂缝不超过边长的一半裂缝测定仪，该项在地下水有侵蚀地区及锤击数超过500击的长桩不适用8成品桩尺寸：横截面边长(mm) 桩顶对角线差(mm) 桩尖中心线(mm) 桩身弯曲矢高(mm) 桩顶乎整度(mm) 510101/10002用钢尺量 用钢尺量 用钢尺量 用钢尺量，为桩长用水平尺量9电焊接桩：焊缝质量电焊结束后停歇时间(min) 上下节平面偏差(mm) 节点弯曲矢高(mm)见附表9-61.0101/1000(为两节桩长)见附表9-6秒表测定用钢尺量用钢尺量10硫横胶泥接校：胶泥浇注时间(min) 浇注后停歇时间(mm)27秒表测定秒表测定11桩顶标高(mm) 50水准仪观测12停锤标准设计要求现场实测或查沉桩记录 先张法预应力管桩质量检验标准 附表9-4项目类别序号检查项目允许偏羌或允许值检查方法主控项目1桩体质量检验按基桩检测技术规范按基桩检测技术规范2桩位偏差见附表9-1用钢尺量3承载力按基桩检测技术规范按基桩检测技术规范一般项目4成品桩质量外观无蜂窝、露筋、裂缝，色感均匀桩顶处无孔隙 观察检查桩径(mm) 管壁厚度(mm)桩尖中心线(mm)顶面平整度(mm) 桩体弯曲552101/1000(为桩长)用钢尺量 用钢尺量用钢尺量用水平尺量用钢尺量5接桩：焊缝质量电焊结束后停歇时间(min)上下节平面偏差(mm)节点弯曲矢高见附表961.0101/1000(为两节桩长)见附表96 秒表测定用钢尺量用钢尺量6停锤标准(mm)设计要求现场实测或查沉桩记录7桩顶标高(mm)50水准仪观测成品钢桩质量检验标准 附表9-5项目类别序号检查项目允许偏羌或允许值检查方法主控项目1钢桩外径或断面尺寸： 桩端 桩身05D1D用钢尺量，D为外径或边长2矢高1/1000用钢尺量，为桩长一般项目3长度(mm)+10用钢尺量4端部平整度(mm)2用水平尺量5H钢桩的方正度(mm)h300 h300 T+T8T+T6用钢尺量，h、T、T见图示6端部平面与桩中心线的倾斜值(mm)2用水平尺量 钢桩施工质量检验标准 附表9-6项目类别序号检查项目允许偏差或允许值检查方法主控项目1桩位偏差见附表9-1用钢尺量2承载力按基桩检测技术规范按基桩检测技术规范一般项目3电焊接桩焊缝：上下节端部错口外径700(mm)外径700(mm)焊缝咬边深度(mm)焊缝加强层高度(mm)焊缝加强层宽度(mm)焊缝电焊外观质量焊缝探伤检验320.522无气孔，无焊瘤，无裂缝满足设计要求用钢尺量用钢尺量焊缝检查仪焊缝检查仪焊缝检查仪观察检查按设计要求4电焊结束后停歇时间(min)1.0秒表测定5节点弯曲矢高1/1000用钢尺量，为两节桩长6桩顶标高(mm)50水准仪检查7停锤标推设计要求用钢尺量或沉桩记录95 干作业成孔灌注校干作业成孔灌注桩即不用泥浆或套管护壁措施而直接排出土成孔的灌注桩。这是在没有地下水阶情况下进行施工的方法。目前干作业成孔