论桩基施工问题的处理措施

土木学院B土木083·建筑工程·08105013031论桩基施工问题的处理措施【摘要】随着社会不断进步,经济建设的迅速发展及建筑技术的日益提高,桩基础在城市建设中得到广泛的应用。但在业主要求工期的前提下,施工单位为赶进度却往往忽视了桩基施工质量问题。文章指出了桩基施工过程中容易忽视的问题,并作了简要分析。【关键词】桩基工程;施工问题;桩基础;桩基检测桩基础是工业与民用建筑工程一种常用的基础形式。当采用天然地基浅基础不能满足建筑物对地基变形和强度要求时,可以利用下部坚硬土层或岩层作为基础的持力层而设计成深基础,其中较为常用的为桩基础。桩基础作为一种深基础,具有承载力高、稳定性好、沉降量小而均匀、沉降稳定快、良好的抗震性能等特性,因此在各类建筑工程中得到广泛应用,尤其适用于建造在软弱地基上的各类建(构)筑物。桩按材料可分为钢筋混凝土桩、钢桩、木桩等,按受力分类为摩擦桩和端承桩,按桩的入土方法可分为打入桩、压入桩和灌注桩等。建筑工程桩基础不论采用何种类型的桩,实际施工过程中保证桩基质量,使桩基符合设计要求,是基础工程施工中经常遇到的问题。一、桩基施工共性问题随着桩基础应用的日益广泛,其施工过程中出现的质量问题也多种多样,比如:颈缩、断桩、移位、斜桩、检测等问题。本文就桩基础施工中最容易忽略的几点加以分析。1、测量施线建筑工程桩基础施工测量的主要任务:一是把图上的建筑物基础桩土木学院B土木083·建筑工程·08105013032位按设计和施工的要求,准确地测设到拟建区地面上,为桩基础工程施工提供标志,作为按图施工、指导施工的依据;二是进行桩基础施工监测;三是在桩基础施工完成后,为检验施工质量和为地面建筑工程施工提供桩基础资料,需要进行桩基础竣工测量。理论上,《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)第5.1.3条规定,打(压)入桩(预制混凝土方桩、先张法预应力管桩、钢桩)的桩位偏差,必须符合规定,如盖有基础梁的桩,沿基础梁中心线的允许偏差为150mm,垂直基础梁中心线的允许偏差100mm。此条为工程建设标准强制性条文,必须严格控制。规范5.4.5条又将桩位偏差列入钢筋混凝土预制桩质量检验标准的主控项目,即桩位偏差对桩基质量验收具有否决权,如有超出允许偏差范围,即为施工质量不符合要求。测量施线是桩基施工时最易发生的情况,一般情况下如果出现测量施线有误,都会采取加大桩承台或加桩的处理方式。但这样一来,不仅会增加成本,而且还延误了工期。(1)建筑工程桩基础施工测量技术要求设计和施工单位对建筑工程的尺寸精度要求不是按测量中误差来要求的，而是按实际长度与设计长度之比的误差来要求的，对长度尺寸精度要求分为2种：一是建筑物外廓主轴线对周围建筑物相对位置的精度，即新建筑物的定位精度。二是建筑物桩位轴线对其主轴线的相对位置精度。1）建筑物轴线测设的主要技术要求。建筑物桩基础定位测量，一土木学院B土木083·建筑工程·08105013033般是根据建筑设计或设计单位所提供的测量控制点或基准线与新建筑物的相关数据，首先测设建筑物定位矩形控制网，进行建筑物定位测量，然后根据建筑物的定位矩形控制网，测设建筑物桩位轴线，最后再根据桩位轴线来测设承台桩位。2）对高程测量的技术要求。桩基础施工测量的高程应以设计或建设单位所提供的水准点作为基准进行引测。在高程引测前，应对原水准点高程进行检测。确认无误后才能使用，在拟建区附近设置水准点，其位置不应受施工影响，便于使用和保存，数量一般不得少于2~3个，一般应埋设水准点，或选用附近永久性的建筑物作为水准点。高程测量可按四等水准测量方法和要求进行，其往返较差，附合或环线闭合差不应大于±20Lmm，L为水准路线长度，以km为单位。桩位点高程测量一般用普通水准仪散点法施测，高程测量误差不应大于±1cm。(2)建筑物定位测量建筑物的定位是根据设计所给定的条件，将建筑物四周外廓主轴线的交点（简称角桩），测设到地面上，作为测设建筑物桩位轴线的依据，这就是通常所说的建筑物定位测量。由于在桩基础施工时，所有的角桩均要因施工而被破坏无法保存，为了满足桩基础竣工后续工序恢复建筑物桩位轴线和测设建筑物开间轴线的需要，所以，在建筑物定位测量时，不是直接测设建筑物外廓主轴线交点的角桩，而是在距建筑物四周外廓5～10m，并平行建筑物处，首先测设一个建筑物定土木学院B土木083·建筑工程·08105013034位矩形控制网，作为建筑物定位基础，然后，测出桩位轴线在此定位矩形控制网上的交点桩，称之为轴线控制桩（或叫引桩）。1)编制桩位测量放线图及说明书为便于桩基础施工测量，在熟悉资料的基础上，在作业前需编制桩位测量放线图及说明书。①确定定位轴线。为便于施测放线，对于平面成矩形，外形整齐的建筑物一般以外廓墙体中心线作为建筑物定位主轴线，对于平面成弧行，外形不规则的复杂建筑物是以十字轴线和圆心轴线作为定位主轴线。以桩位轴线作为承台桩的定位轴线。②根据桩位平面图所标定的尺寸，建立与建筑物定位主轴线相互平行的施工坐标系统，一般应以建筑物定位矩形控制网西南角的控制点作为坐标系的起算点，其坐标应假设成整数。③为避免桩点测设时的混乱，应根据桩位平面布置图对所有桩点进行统一编号，桩点编号应由建筑物的西南角开始，从左到右，从下而上的顺序编号。④根据设计资料计算建筑物定位矩形网、主轴线、桩位轴线和承台桩位测设数据，并把有关数据标注在桩位测量放线图上。⑤根据设计所提供的水准点（或标高基点），拟定高程测量方案。2）建筑物的定位根据设计所给定的定位条件不同，建筑物的定位主要有5种不同形式：一是根据原建筑物定位；二是根据道路中心线（或路沿）定位；土木学院B土木083·建筑工程·08105013035三是根据城市建设规划红线定位；四是根据建筑物施工方格网定位；五是根据三角点或导线点定位。在建筑物定位测量时，可根据设计所给的定位形式选用直角坐标法、内分法、极坐标法、角度或距离交会法、等腰三角形与勾股弦等测量方法，为确保建筑物的定位精度，对角度的测设均要按经纬仪的正倒镜位置测定，距离丈量必须按精密测量方法进行。3）建筑物定位矩形网测量对建筑物定位矩形网测量，根据工程大小、复杂程度不同，一般采用下列方法：①定位桩法。若需要测设A、B、C、D建筑物时，要根据设计所给定的条件，首先测设出A＇和B＇两点，然后根据A＇、B＇测设出C＇、D＇两点，最后，以A＇、B＇、C＇、D＇定位矩形网为基础测设ABCD建筑物所有的桩位轴线进行建筑物定位。此种方法适用于一般民用建筑和精度要求不高的中小型厂房的定位测量。②主轴线法。大型厂房或复杂的建筑物，因对定位精度要求高，采用定位桩法不易保证建筑物定位要求。由于主轴线法测设要求严格，误差分配均匀，精度高，但工作量大，主要适用于大型工业厂房或复杂建筑物的定位测量。如要测设ABCD厂房时，应根据设计所给的条件首先测设出长轴线EOW，然后，再以长轴线为基线，用测直角形方法测设出短轴线SON、进行精密丈量和归化。最后根据长轴线点和短轴线点按直角形法,测设A＇、B＇、C＇、D＇各点。经检查满足要求后，土木学院B土木083·建筑工程·08105013036才测设ABCD建筑物的桩位轴线进行建筑物定位测量。4）测量质量控制①建筑物定位矩形网点需要埋设直径8cm，长35cm的大木桩，桩位既要便于作业，又要便于保存，并在木桩上钉小铁钉作为中心标志，对木桩要用水泥加固保护，在施工中要注意保护、使用前应进行检查。对于大型或较复杂、工期较长的工程应埋设顶部为10cm×10cm，底部为12cm×12cm，长为80cm的水泥桩为长期控制点。②必须加强检查工作，对桩位测量放线图的所有计算数据。必须经第二个人进行百分之一百的检查，确认无误后才能到现场测设。在建筑物定位测量成果经检查满足要求后，才能测设建筑物桩位轴线进行建筑物的定位测量。(3)建筑物桩位轴线及承台桩位测设1）桩位轴线测设的质量控制建筑物桩位轴线测设是在建筑物定位矩形网测设完成后进行的，是以建筑物定位矩形网为基础，采用内分法用经纬仪定线精密量距法进行桩位轴线引桩的测设。对复杂建筑物圆心点的测设一般采用极坐标法测设。对所测设的桩位轴线的引桩均要打入小木桩，木桩顶上应钉小铁钉作为桩位轴线引桩的中心点位。为了便于保存和使用，要求桩顶与地面齐平，并在引桩周围撒上白灰。在桩位轴线测设完成后，应及时对桩位轴线间长度和桩位轴线的长度进行检测，要求实量距离与设计长度之差，对单排桩位不应超过土木学院B土木083·建筑工程·08105013037±1cm，对群桩不超过±2cm。在桩位轴线检测满足设计要求后才能进行承台桩位的测设。2）建筑物承台桩位测设的质量控制建筑物承台桩位的测设是以桩位轴线的引桩为基础进行测设的，桩基础设计根据地上建筑物的需要分群桩和单排桩。规范规定3～20根桩为一组的称为群桩。1～2根为一组的称为单排桩。群桩的平面几何图形分为正方形、长方形、三角形、圆形、多边形和椭圆形等。测设时，可根据设计所给定的承台桩位与轴线的相互关系，选用直角坐标法、线交会法、极坐标法等进行测设。对于复杂建筑物承台桩位的测设，往往设计所提供的数据不能直接利用，而是需要经过换算后才能进行测设。在承台桩位测设后，应打入小木桩作为桩位标志，并撒上白灰，便于桩基础施工。在承台桩位测设后，应及时检测，对本承台桩位间的实量距离与设计长度之差不应大于±2cm，对相邻承台桩位间的实量距离与设计长度之差不应大于±3cm。在桩点位经检测满足设计要求后，才能移交给桩基础施工单位进行桩基础施工。（4）桩基础竣工测量质量控制桩基础竣工测量成果图是桩基础竣工验收重要资料之一，其主要内容：测出地面开挖后的桩位偏移量、桩顶标高、桩的垂直度等，有时还要协助测试单位进行单桩垂直静载实验。1）恢复桩位轴线。在桩基础施工中由于确定桩位轴线的引桩，往往因施工被破坏，不能满足竣工测量要求，所以首先应根据建筑物定土木学院B土木083·建筑工程·08105013038位矩形网点恢复有关桩位轴线的引桩点，以满足重新恢复建筑物纵、横桩位轴线的要求。恢复引桩点的精度要求应与建筑物定位测量时的作业方法和要求相同。2）单桩垂直静载实验。在整个桩基础工程完成后，测量工作需要配合岩土工程测试单位进行荷载沉降测量，对桩的荷载沉降量的测量一般采用百分表测量，当不宜采用百分表测量时，可采用S05或S1精密水准仪和铟瓦尺施测。3）桩位偏移量测定。桩位偏移量是指桩顶中心点在设计纵、横桩位轴线上的偏移量。对桩位偏移量的允许值，不同类型的桩有不同要求。当所有桩顶标高差别不大时，桩位偏移量的测定方法可采用拉线法，即在原有或恢复后的纵、横桩位轴线的引桩点间分别拉细尼纶绳各一条，然后用角尺分别量取每个桩顶中心点至细尼纶绳的垂直距离，即偏移量，并要标明偏移方向；当桩顶标高相差较大时，可采用经纬仪法。把纵、横桩位轴线投影到桩顶上，然后再量取桩位偏移量，或采用极坐标法测定每个桩顶中心点坐标与理论坐标之差计算其偏移量。4）桩顶标高测量。采用普通水准仪，以散点法施测每个桩顶标高，施测时应对所用水准点进行检测，确认无误后才进行施测，桩顶标高测量精度应满足±1cm要求。5）桩身垂直度测量。桩身垂直度一般以桩身倾斜角来表示的，倾斜角系指桩纵向中心线与铅垂线间的夹角，桩身垂直度测定可以用自土木学院B土木083·建筑工程·08105013039制简单测斜仪直接测完其倾斜角，要求盘度半径不少30cm，度盘刻度不低于10′。6）桩位竣工图编绘。桩位竣工图的比例尺一般与桩位测量放线图一致，采用1:500或1:200，其主要包括内容：建筑物定位矩形网点、建筑物纵、横桩位轴线编号及其间距、承台桩点实际位置及编号、角桩、引桩点位及编号。2、地下水问题当基础深度在天然地下水位以下时,在基础施工中常常会遇到地下水的处理问题。在桩基础工程中,地下水对人工挖孔桩的施工影响最大。地下水的处理有多种可行的方法,从降水方式来说总分为止水法和排水法两大类。止水法相对来说成本较高,施工难度较大;井点降水施工简便、操作技术易于掌握,是一种行之有效的现代