建筑基础工程中沉管灌注桩的质量问题及处理技术

建筑基础工程中沉管灌注桩的质量问题及处理技术

摘 要：建筑基础工程中往往存在大量由淤泥，高压缩性土层以及淤泥质土形成的软土地基，而使用沉管灌注桩是一个不错的选择，不过因为性价比太低，隐蔽性太强，因此在施工时普遍存在质量问题。基于此，本文主要对建筑基础工程中沉管灌注桩的质量问题及处理技术进行了探讨。

关键词：建筑基础工程；沉管灌注桩；质量问题；处理技术

Abstract：Building foundation engineering there is often a large number from silt, high compressibility clay and silt soil formation in the soft soil foundation, and the use of cast-in-place pile is a good choice, but because the price is too low, concealment is too strong, therefore in the construction of common quality problems. Based on this, this paper focuses on the construction of sinking pipe perfusion pile foundation engineering quality problems and treatment technology was discussed.

Key words：Foundation engineering construction; Sinking pipe perfusion pile; Quality problems; Processing technology

沉管灌注桩通常是指振动或者是用锤子对沉桩设备进行击打，使活瓣状桩靴钢管或者是钢筋混凝土桩尖顺利入土，形成桩孔，接着将钢筋骨架放置在内对混凝土进行浇筑，并将套管拿出，通过拔管过程中的振动对混凝土进行捣实，这时灌注桩就形成了。最常见的是振动以及锤击沉管灌注桩。其不仅易于操作，施工时间短，成本低，而且使用领域广泛，具有较高的机械化等，目前已经开始普及。

1实例概况

有一高达9层的居民住宅楼，其基础设计如下，即条状基础梁下使用了0.8m桩径的振动沉管灌注桩，其桩端部位的持力层选择了砾砂层，关于其单桩承载力，设计值在380kN以上，完成工程桩合计达到了279根。

2 施工中的质量问题与处理技术

2.1 断桩的处理技术

2.1.1断桩的原因

局部桩身存在水平裂缝，有的是轻微倾斜并存在于整个截面的裂缝。更为严重的是桩身处的混泥土出现间断以及退空等现象，隐秘的桩身显示了一些桩身局部存在着残缺，带有桩身或者是泥土的局部，其混凝土出现坍塌，而且泥土对其上部处进行了填充。断桩由于无法承担相应压力，所以可以称得上是一种严重的质量问题。

选择反射波法对桩基进行检测，以判断其完整性，首次选择了20根，共有4根属于断桩。通过认真分析后，发现了导致断桩的主要因素：(1)工程桩之间的间隔太近，尤其是饱和软土内埋着的挤土灌注桩，桩距最小值通常是4d，可是这一桩距却只有3d，也就是1.2m，灌砼初凝完成且邻桩在沉管时，土由于挤压力的作用下会形成水平推力进而引起桩出现断裂；(2)因为是挤土桩，当土体被一些作用力挤压后，挤压力会随之传送到薄弱部位，导致地面隆起，进而产生与邻桩之间的摩擦，形成朝上拉力，导致桩断裂问题的出现；(3)砼级配缺乏科学性，坍落度不足，灌注砼坍落度通常都在3～5cm之间，如果是挤土桩坍落度则起码要在8～10cm以上，因为坍落度不足易于引起桩身出现砼离析，蜂窝以及夹泥等问题；(4)拔管太快，要先用砼将管中的振动沉管灌注桩灌满，接着再振动一会，大概是5～10s，然后才能拔管，最好振与拔同步进行，可以先拔0.5～1.0m接着再振5～10s（振动时停止拔管），这样不断重复进行，如果是软弱土层，则最好维持在0.6～0.8m/min，因为拔管太快，而停拔也就是振动时间少，有时候甚至不停振，这样的话易于导致桩身断裂，进而引起桩质量问题。

2.1.2处理技术

(1)关于原桩基上500×500m㎡大小的断面，要将其承台梁转换成片筏桩基础；(2)如果断桩的缺陷深度达到了1～3m，那么要挖掉原断桩部分，并将比原桩径稍大一些的钢箍以及钢筋砼水泥管套在其上，对断裂处进行认真清理，安置一道素水泥浆，并再次灌注砼作为桩段；(3)如果桩的缺陷深度没有超过3m，因为受土质软以及地下水高等原因的影响，在施工过程中开挖补桩是不易于进行的，那么选择在原500×500m㎡大小的承台梁下设计放大角，并安置Φ6@200分布筋以及Φ12@180受力筋的方式是一个不错的选择，至于放大段的具体长度则要参考相邻轴线进行确定，最后桩-梁-土这样一个复合的受力体系即可形成，这使荷载得到了重新分布，而且也确保了原缺陷桩承载的负担得到减少。

2.2缩颈的处理技术

2.2.1缩颈的原因

缩颈也是沉管灌注桩经常出现的质量问题，关于成形桩身，其局部直径比设计要求的直径小，这是沉管灌注桩的一大特征，结合工程经验对该现象进行分析，可以发现该现象常见于地面下大约2m～3m的地方，尤其是在杂填土，淤泥及其相关土层等一些软弱的土层中较为常见。

桩身横截面缩减就会降低单桩竖方向上的最大承载力，同时也会引起施工质量问题。导致缩颈出现的原因主要有：(1)饱和淤泥软土内，由于强制扰动带来挤压进而促进空隙水压力形成，当取出桩管后这些软土就会挤向灌注刚刚完成的混凝土，也可能是因为混凝土的不均匀扩算引起了缩颈问题；(2)流塑淤泥土层内，因为套管振荡的影响导致混凝土无法有效灌入，淤泥土层很快填充进而导致缩颈问题；(3)桩身在上土层和下土层之间的条件各异，而且混凝土凝固快慢不一样，因此在上下段交接处易于发生缩颈问题；(4)拔管太快，桩管中出现的真空吸力能拉动混凝土，进而导致缩颈；(5)拔管过程中管中由于混凝土较少，缺

乏自重压力，也可能是混凝土坍落度不足，而且和易性较弱，管壁与混凝土之间存在摩擦以及混凝土扩散速度太慢，最终导致了缩颈问题等。

2.2.2处理技术

(1)对拔管速度进行控制，选择缓抽密击，或者是密振缓拔的方式；(2)管中的混凝土一定要在地面之上，其高度最少应该为2 m，这样的话，混凝土在出管过程中就会有足够的重压力提供充分的扩张力，防止抽管过程中泥压以及空隙水压往刚刚浇筑而成的混凝土方向挤压；(3)易于出现缩颈的地方选择反插以及复打工艺处理缩颈问题，也可以安设钢筋混凝土桩段；(4)施工过程中要选择浮标检测方式对混凝土的整个下落过程进行经常性检测，如果存在问题要尽早解决。

2.3管内混凝土拒落与处理技术

2.3.1管内混凝土拒落的原因

沉管灌注桩在进行施工时，当混凝土结束灌注并在拔管过程中，混凝土必须要马上由管底流出，以使土层和混凝泥土有较好的接触。不过有时当拔到某一高度后，混凝土才会从管中流出来，由于桩下部不存在混凝土，也可能是混凝土密实度不足。致使桩承载力减少，进而导致质量问题。