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万丈高楼平地起?那些隐藏在地下的基础才是关键!
发布时间:2018-11-06

地基基础属于地下隐蔽工程,存在诸多的不安全因素,建筑竣工后难以全面了解其状况,在建筑物使用期间出现的事故又难以预先察觉,因此一旦发生事故则难以补救,甚至造成灾难性后果。

 

 
 
 

湖北武汉市桥苑新村住宅楼桩基整体失稳爆破拆除案例

 

汉口桥苑新村一栋在建18层住宅楼出现整体倾斜,重心偏移1442mm,为彻底根除隐患,最终决定将地面以上部分的5~18层进行控爆炸毁。造成这次事故的原因是桩基整体失稳,失稳的原因是大量工程桩偏斜,偏斜的原因是多种因素综合影响的结果。

 
 
 

1

 
 

 

桩基选型不当,该楼的地基是经过工程勘察的,在勘察报告中建议选用大口径钻孔灌注桩,桩尖持力层可选用埋深40m的砂卵石层。但为节约投资,又改选用夯扩桩,而这种桩易产生偏位。

 
 
 

2

 
 

 

基坑支护方案不合理。为节约投资,建设单位自行决定在基坑南侧和东南段打5排粉喷桩,在基坑西端打2排粉喷桩,其余坑边采用放坡处理,致使基坑未形成完全封闭。这样基坑开挖后,边坡发生滑移,出现险情,专家们分析认为该支护方案存在严重缺陷,导致大量工程桩倾斜,这是桩基整体失稳的重要原因。

 
 
 

3

 
 

施工时错误的提高桩顶标高。

 
 
 

4

 
 

基坑开挖一次到底严重违章作业。

 
 
 

5

 
 

未能及时对斜桩和有严重缺陷桩体进行加固。

 
 
 

6

 
 

相邻基坑打桩施工影响。

由于上述几点原因,最终导致这幢价值2000万的建筑爆破拆除。

 

常用基础结构

 

建筑中常用的基础结构是钻孔灌注桩,主要是通过人力或机械挖掘等方式在建筑物底层地基中打出桩孔,之后用钢筋笼和混凝土浇筑而成的一种桩形式。由于钻孔灌注桩有着尺寸大、承载力高的特点,因此被广泛适用于各类建筑物的地基施工中。钻孔灌注桩的安全检测与质量控制关系着整体建筑的质量安全,是避免工程事故的关键所在。

 

 

钻孔灌注桩施工工艺

 

常见问题的分析及防治措施

 

1
 

成孔偏斜

成孔偏斜是指成孔壁桩孔出现较大垂直偏差或弯曲。

 

 

原因和处理方法

 

01

 

钻机未处于水平位置,或施工场地未整平及压实,在钻进过程中发生不均匀沉降。钻机就位前,应对施工现场进行整平和压实,并把钻机调整到水平状态,在钻进过程中,应经常检查使钻机始终处于水平状态工作。钻机平台在钻机就位前,必须进行安装验收,其平台要牢固、水平、钻机架要稳定。

02

 

钻孔平台基底座不稳固、未处于水平状态,在钻孔过程中,钻机架发生不均匀变形。应使钻机顶部的起重滑轮槽、钻杆的卡盘和护筒桩位的中心在同一垂直线上,并在钻进过程中防止钻机移位或出现过大的摆。

03

 

钻杆弯曲,接头松动,致使钻头晃动范围较大。要经常对钻杆进行检查,对弯曲的钻杆要及时调整或废弃。

04

 

土层软硬不均,致使钻头受力不均,或遇到孤石,探头石等。使用冲击钻施工时冲程不要过大,尽量采用二次成孔,以保证成孔的重直度。

 

 

检测方法

 

 

SHAPE成孔质量检测

SHAPE 成孔质量检测仪是用于深基础质量控制的一款经济实用的设备,可测量钻孔桩,地下连续墙,条形基础等的开挖尺寸以及垂直度。钻孔桩钻孔很少能够做到理想圆柱形,孔形不规则可能会对承载力等造成不同程度的影响。SHAPE可以将钻孔桩成孔以及其他的深基础开挖情况,绘制成一个三维轮廓,在浇筑混凝土之前,将孔径,孔垂直度等参数,以图形的方式呈现出来。

 

DM-604R超声波钻孔侧壁检测

DM-604钻孔侧壁检测仪采用超声波反射技术,通过接收超声波反射脉冲信号,得出孔深、孔径、垂直度以及孔壁状况等参数。可用于各种灌注桩或者地下连续墙成孔成槽质量的综合检测。

 
 
 

 

2

 

缩颈

缩颈,即孔小于设计孔径,是钻孔灌注桩最常见的质量问题。

 

 

原因和处理方法

 

01

 

地质构造中含有软弱层,在钻孔通过该层中,软弱层在土压力的作用下,向孔内挤压形成缩孔。根据地质钻探资料及钻井中的土质变化,若发现含有软弱层或塑性土时,要注意经常扫孔。

02

 

地质构造中塑性土层,遇水膨胀,形成缩孔。针对这种情况,应采用优质泥浆,降低失水量。

03

 

钻头磨损过快,未及时补焊,从而形成缩孔。经常检查钻头,当出现磨损时要及时补焊,把磨损较多的钻头补焊后,再进行扩孔至设计桩径。

 

 

检测方法

 

 

SHAPE成孔质量检测

 

DM-604R超声波钻孔侧壁检测

 
 
 

 

3

 

桩底沉渣量过多

对于承载桩来说,如果沉渣量过大,会造成桩受荷时发生大量沉降,使得桩的承载力失效,因此钻孔灌注桩的沉渣量检查是施工控制中的一项关键工作。

 

 

原因和处理方法

 

01

 

清孔不干净或未进行二次清孔,且传统检查方法无法做到有效监督是造成桩底沉渣量过多的首要原因。

清孔的主要目的是清除孔底沉渣,而孔底沉渣则是影响灌注桩承载能力的主要因素之一。灌注桩成孔至设计标高,应充分利用钻杆在原位进行第一次清孔,直到孔口返浆比重持续小于1.10-1.20,测得孔底沉渣厚度小于50mm,即抓紧吊放钢筋笼和沉放混凝土导管。由于孔内原土泥浆在吊放钢筋笼和沉放导管这段时间内使处于悬浮状态的沉渣再次沉到桩孔底部而成为永久性沉渣,从而影响桩基工程的质量。因此,必须在混凝土灌注前利用导管进行第二次清孔。

02

 

泥浆比重过小或泥浆注入量不足而难于将沉渣浮起,从而造成桩底沉渣量过多。这就要求在成孔后,钻头提高孔底250px-500px,保持慢速空转,维持循环清孔时间不少于30分钟。采用性能较好的泥浆,控制泥浆的比重和粘度,不要用清水进行置换。

03

 

钢筋笼吊放过程中,未对准孔位而碰撞孔壁使泥土坍落桩底,造成桩底沉渣。因此,在钢筋笼吊放时,要使钢筋笼的中心与桩中心保持一致,避免碰撞孔壁。可采用钢筋笼冷压接头工艺加快对接钢筋笼速度,减少空孔时间,从而减少沉渣。

 

 

检测方法

 

 

SQUID孔底质量检测

SQUID可以直接安装在钻杆或者方形钻杆上,通过3个探头贯入土层的深度测量孔底沉渣的厚度。该测试非常灵敏,探头一遇到破碎土层就会开始测量。

 
 
 

 

4

 

塌孔、埋孔

钻孔是一道关键工序, 塌孔、埋钻是最容易出现的事故。一般在钻进过程中,如发现排出的泥浆中不断出现气泡,或泥浆突然漏失,则表示有孔壁坍陷的迹象。

 

 

原因和处理方法

 

01

 

做好泥浆制备工作。

02

 

土质松散、护筒周围未用粘土紧密填封以及护筒内水位不高以及钻进速度过快、空钻时间过长、成孔后待灌时间过长和灌注时间过长都会会引起孔壁坍陷。因此,在松散易坍的土层中,要适当埋深护筒,用粘土密实填封护筒四周,使用优质的泥浆,提高泥浆的比重和粘度,保持护筒内泥浆水位高于地下水位。

03

 

当遇到小溶洞或裂缝时,可能发生孔内泥浆均匀缓慢下降的现象。这时,可采用在泥浆中加适量水泥,增大泥浆比重及其护壁效果。

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