混凝土灌注桩浅层缺陷剖析

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1、混凝土灌注桩浅层缺陷剖析摘要本文简要地揭露了混凝土灌注桩施工中桩身浅层缺陷的成因机理、浅层缺陷的识别方法和治理措施，为严格控制混凝土灌注桩工程的施工质量，提高混凝土灌注桩的施工水平提供了有益的帮助。关键词混凝土灌注桩；浅层缺陷；成因；识别；治理。混凝土灌注桩的浅层缺陷通常是指桩顶下3-5米深度范围内桩身他结构完整性或桩体强度存在的缺陷。浅层缺陷是混凝土灌注桩T程中的一种常见病、多发病，是引发桩基工程事故的重要原因，应引起人们足够的重视。通过桩身结构完整性检测，将桩身混凝土的浅层缺陷充分暴露,针对缺陷特征，采取相应的治理措施，是控制混凝土灌注桩工程施工质量、确保上部建筑物结构安全

2、的有较手段。1浅层缺陷成分析建筑场地的地层条件和桩身施工的特殊工艺，决定了混凝土灌注桩易形成浅层缺陷。从地层沉积规律而言：愈接近自然地面，地层沉积年代愈近，土层结构愈松散。直接位于地表的土层，出于受人类活动作用，形成了一层土休结构松散、均质性差、含较多腐植质、植物根、根孔与虫孔的松散填土或耕植土。这是桩基施工时，地面土体容易坍落、桩顶混凝土含较多杂质、截面容易变化，诱发桩身浅部缺陷形成的根本原因。混凝土灌注桩的特殊施工工艺，如施工过程中的质量控制不当，很容易产生以下现象：1.1桩身施工时，曲于桩身上部混凝土下落时的冲击较小，所受混凝土柱的自重压力也小。因此，桩身上部混凝土的密实

3、性通常较差，产生缺陷的机主通常较咼。1.2桩身施工过程中，混凝土在桩孔中口下而上抬升，由于杂质及浮浆的比重较轻，会随着混凝土柱上升推至桩的顶部。当超灌量不能足以将含有杂质的浆液全部液出地面时，会产牛桩身浅部混凝土强度偏低、空洞、夹泥及无石了现象等缺陷。甚至出现二次补灌混凝土的浆液与原桩身混凝土隔离，呈现浅部断桩现象。1.3桩长较短配筋深度过浅，或钢筋笼未按规范规定穿透软弱层伸入下部较硬土层时，容易产生笼底位置处桩身混凝土的水平向裂缝或断裂。有时断裂部位间隙较人，直接影响了桩的竖向承载力。尤其当桩的间距较小、桩的分布密度较大时，桩身混凝土的断裂现象尤为叨显，增加桩的配筋长度对减轻

4、笼底断桩现象有明显的作用。桩基施T时应避免钢筋笼沉落，使桩体不能与承台直接连接，也容易使桩身在素混凝土段的底部出现水平向断裂。1.4混凝土级配不合理和易性差，搅拌点离施工桩过远使混凝土在运输过程中离析，拨管时钢筋笼受阻(钢筋笼尺寸过大或变形)引起混凝土瞬时拒落现象等。诸如此类现象，都会引起桩身的浅部缺陷。1.5钻孔灌注桩施工时护筒埋设不当，会引起护筒底中渗水漏浆现象,导致桩体在护筒底部位置产生缺陷。在桥梁灌注桩施工中，此类现象吋有发生。1.6底夯扩混凝土灌注桩施工时，当持力层埋深圳特区较浅(3-5m),尤其当持力层强度较高、桩间距较小或布桩密度较大时，夯扩头施工会引起地表严重隆

5、起，致使邻近桩体在钢筋笼底部位置或桩身变截面的颈部位置被拉断。例如，昆山市某工程设计桩长4.6米，为Q337直径的二次端夯扩灌注桩，在检测的199根桩中，有96根桩在2・4—2.6米深处出现水平向贯通裂缝，51根出现水平裂缝。分别为检测桩数的34.7%与25・6%o1.7破多余桩段混凝土时，采用大铁锤水平向锤击桩头，会引起桩身混凝土浅部的水平向断裂。尤其当桩的浇筑龄期较长时，水平向锤击会引起桩身混凝土浅部更严重的断裂，影响深度较深，地面桩身东倒西歪，时常在第一断位下出现第二断位，应引起人们的高度重视。1.8淤泥或淤泥质土层中如施工的锤击或震动沉管灌注桩，如拨管速度过快，桩身浅部

6、易产生混凝土离析、缩颈、夹土或断裂现象。锤击沉管灌注桩当拨管至一定高度后，拨管速度已难控制，上述缺陷更易形成。1.9桩基施工顺序不当，如同一承台基础，未在同一天连续浇灌施工;或基桩分布过密，虽采取了跳打施工，但跳打的间隔时间太短，尚不足7-10天，邻近桩施工时，受桩周土的挤压与抬升作用，桩身被拉断。1.10施工中由于突发事件（停电、机械故障、混凝土供应中断等）出现的混凝土浇注的间断现象，会引起桩身混凝土在某-•断面出现施工缝，甚至被土夹断C桩身施工中的上述种种现象，都是诱发混凝土灌注桩浅部缺陷的因素。出于浅部缺陷的部位，往往是建筑轴向荷载与水平荷载最大的位置，桩身在竖向荷载或水

7、平荷载作用下，道德在浅部缺陷位置破坏，使基桩丧失承载能力。2、浅层缺陷的识别浅层缺陷的主要识别手段，是采用反射波法或通过开挖验证手段，查清桩基工程的浅层缺陷。目前，反射波法检测基桩结构完整性的理论基础是一维波动理论：将混凝土桩视为截面不变的均质杆件，即桩的长度远远人于桩身直径，入射波长人于桩的直径，认为桩身混凝土是连续的并具有足够强度。这一理论奠定了对桩顶的竖向敲击引起的质点振动，在远