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下载好多学习了，累但值得

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下载好多好东东哦，回去还要慢慢消化

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五、深基础设计与施工100问

桩基础工程施工测量的质量控制
桩基础是工业与民用建筑工程一种常用的基础形式，是深基础的一种。按桩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，施工测量都是不可缺少的。建筑工程桩基础施工测量的主要任务：一是把设计总图上的建筑物基础桩位，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。
　　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）。
　　2.1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。
　　2.2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。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。
　　2.3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，才测设ABCD建筑物的桩位轴线进行建筑物定位测量。
　　2.4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
　　3.1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±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。
　　3.2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。

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五、深基础设计与施工100问
岩溶地基桥梁桩基施工技术

工程概况：
　　京福国道主干线徐州市绕城公路四合同段跨陇海铁路特大桥，路线长0.8182km，呈南北方向，跨径布置为6×30ｍ+3（5×30ｍ）+6×30ｍ，主跨为预应力混凝土连续箱梁，其余为预制先简支后连续结构。下部结构为明挖扩大基础，2号墩、22号～27号墩为1.5ｍ钻孔灌注桩。
　　位于低山丘陵与冲积平原过渡地带，以陇海铁路为界，北部岩基裸露，由一系列平行褶皱和断裂组成，地表覆盖黄褐色高液限粘土，具强膨胀性，区内有岩溶发育，多表现为小型溶洞，洞高由0.4～2.5ｍ不等，溶洞均有碎石土等填充物。
　　地下水不发育，主要为碳酸盐裂隙岩溶水及第四系松散物孔隙水，均对混凝土无侵蚀性。本段地震基本烈度为7度。
　　钻孔灌注桩施工大桥共有钻孔灌注桩32根，桩位处溶洞比较发育，设计要求逐桩探明溶洞情况，然后钻孔。
　　岩溶处理方案的原则
　　（1）每根桩必须用地质钻机钻探，详细记录地质状况、溶洞深度、高度、填充物类型，画图列表，为制定相应施工方案提供详实依据。
　　（2）对填充物进行土工试验，分析其物理力学特性，检测容重、含水量、孔隙率等，为注浆参数计算提供依据。
　　（3）根据地质钻探资料和填充物情况，对每根桩设计出相应的溶洞处理方案、成孔方法及施工措施。
　　（4）对每种处理方案，都要进行仔细的计算，施工前在桥位外进行溶洞注浆及钻孔试桩试验，取得经验数据，完善施工方案，指导施工。
　　（5）遇到大溶洞时，必须请监理工程师和设计单位核查，明确处理方案，并报监理批准后实施。
　　溶洞处理方案
　　（1）对于封闭的比较小的溶洞，采取注浆措施，提供成孔条件穿过溶洞。若洞内无填充物或填充物不满，则采取先填充碎石或干砂，然后注浆；若充填物呈松散或软塑状态时，直接注浆固结即可；若充填物已固结呈硬塑状态时，则可以直接冲孔，但需加强泥浆护壁。
　　（2）溶洞内无填充物或填充物较少需向洞内填充砂子的，选择一个合适的孔位，放入并固定钢套管，将注砂管与钢套管相连接，在注浆前灌砂。根据成桩直径、围护体积的最小直径及堆积体成形规律，计算填砂量。用压风机将干砂压入，为防止洞内高压阻止灌砂，利用其它孔作为减压孔。待达到计算的填充体积，压力稳定时，即可停止。
　　（3）若设计要求灌入碎石则必须钻一个大孔（直径不小于30cm）放入钢管并固定，钢管上置碎石料斗，碎石粒径不大于2cm，投料时振动钢管，以防止堵塞，填充量控制与填砂控制方法相同。
　　（4）对于一些溶槽、溶沟、小裂隙等，冲孔时可采取投放片石、碎石夹粘土，甚至投入整袋水泥堵塞起到护壁作用，保证泥浆不流失，使钻孔顺利通过岩溶区。

注浆方法钻孔桩通过溶洞时钻孔施工难度大，采取注浆法是十分有效的措施。
　　（1）根据地质情况在每一根桩的中心位置或桥墩承台的四角钻注浆孔，钻注浆孔也是对地质情况的进一步勘探，通过取芯探明溶洞的高度及填充物的详细情况。
　　（2）用注浆泵注浆，注浆压力不宜太大，控制在0.5～1.0ＭＰａ范围，具体压力值由现场试验确定。速度为15～20Ｌ/ｍｉｎ，其目的是使浆液渗透到填充物内（包含灌入的砂或碎石），然后固结，渗透最小直径定为3.0ｍ，以保证冲钻成孔时有足够的固结体。注浆时注浆管必须插入填充物的底部，然后边注浆边缓慢上提，提管速度不宜太快，根据注浆速度确定，应使渗透半径控制在允许范围内。浆液选用水泥浆，用32.5级水泥，水泥浆配合比为水∶水泥=0.8∶1.0.若需用水泥砂浆，则配合比采用水∶水泥∶砂=1∶1∶0.8，需要用双液浆时，水玻璃的含量根据现场试验确定。
　　（3）单花管注浆，管头花管段长度为100cm，孔眼直径和间距根据现场试孔后确定，注浆管外径为70ｍｍ，比钢套管内径要小。注浆时，通过注浆泵上的ＰＱ仪分析确定注浆的速度和结束时间，压入量根据渗透半径、固结体积来计算，公式为Ｑ=πＲ2Ｈβμα（1-γ）λ。式中，Ｒ为渗透半径；Ｈ为溶洞高度；μ为填充物的孔隙率；α为超灌系数；λ为地区性经验系数；γ、β为充填率与充填系数。这些参数和系数可根据现场试验确定。
　　（4）为防止浆液流失太远造成浪费，采用间歇注浆方式，使得先注入的浆液与砂子（或碎石）初步达到胶结后再注浆，循环注浆多次，直至达到规定最小注浆量和注浆压力控制值为止。
　　（5）注完一个孔后，继续对其余孔进行注浆，后注浆的压力必须调高，最后封孔。注浆顺序由现场自行掌握。
　　岩溶处成孔经过处理后的岩溶处，成孔方法基本上与普通石质地层成孔方法相同，采取用ＣＺ31型冲击钻冲击的方式成孔。成孔时应注意以下几点。
　　（1）冲击成孔必须待注浆凝固后才能进行，一般等待时间为10ｄ左右。
　　（2）为防止意外，冲孔前应有备用措施，备好材料，一旦泥浆泄露，及时向孔内投放粘土、水泥和片石，依靠冲挤在溶洞内形成片石夹粘土的围护结构墙，保持孔内泥浆高度，使得冲钻顺利进行。
　　（3）加大泥浆质量和密度。采用优质泥浆，当缺少优质粘土时，可在泥浆中掺入适量的水泥、烧碱和锯末，以提高泥浆胶体率和悬浮能力，其质量配合比为黄土∶水泥∶烧碱=1∶0.2∶0.4，锯末按黄土体积的10%掺入。
　　（4）当岩面的倾斜较大时，钻头摆动撞击护筒或孔壁，这时，回填片石，使孔底出现一个平台后再转入正常冲孔。
　　（5）接近岩溶地段，采取轻锤冲击、加大泥浆密度的方法成孔，以防卡钻和掉钻。
　　岩面检验要点本工程按设计要求桩端须进入完整微风化灰岩0.80～3ｍ，工序中增加了一般地质条件下灌注桩施工所没有的全岩面检验。勘察资料及实际施工表明，本地区属岩溶强烈发育区，岩面起伏、倾角陡，沟槽、裂隙纵横，因此，全岩面的正确判断成为本工程成孔施工的关键。影响全岩面判定的因素较多，而现有的桩基技术规范、规程等均未列出统一的判定标准，受地质条件复杂的影响，全岩面的判断往往意见不一，成为质量控制的一大难题。实际施工中，根据岩溶地区地质条件的特殊性、复杂性及工程特点，经过试桩检验，主要从4个方面来进行全岩面的综合判断。
　　（1）以桩孔实际见岩高程始，至少进尺50cm后，可申报全岩面检验，超前钻孔柱状图揭示的岩面高程只作为参考。
　　（2）查阅机台施工记录，可将基岩进尺速度0.1～0.2ｍ/ｈ作为进入全岩面的控制速度。
　　（3）可观察井口钢丝绳的摆动情况，锤头触岩面时会出现轻微反弹。
　　（4）使用细目筛网捞取岩渣，岩屑含量50%～70%，且含泥、含砂量小于4%时，认为入岩。如出现特殊情况或判断标志不明显，意见分歧较大时，则采用钻探揭露的办法来证实，即在桩孔中心四周均匀布设4个～5个勘探孔，用工勘钻机进行钻探，用触探到的各点岩面高程进行比较，判断出全岩面。

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五、深基础设计与施工100问
管桩偏位的两种处理方法

1、工程概况
　　某住宅小区×幢住宅楼基础，设计采用C60、φ400薄壁预应力混凝土管桩293根，桩长24m，桩全截面进入持力层（粘土层）大于3m，采用10＋10＋4m焊接接桩，单桩设计承载力标准值550 kN.打桩完成后，桩顶位于自然地面以下2.5m左右。该楼土方开挖范围内的土质分层（自上而下）情况为：杂填土；粉质粘土，大多为软塑，不能利用；淤泥质粉质粘土属于高压缩性土，其力学性质很差。
　　该基础所在地原为池塘，其底板位于杂填土与粉质粘土层内，挖土深度约2.8m.薄壁预应力混凝土管桩纵向间距为1.1—1.6m.先采用机械挖土至桩顶标高以上0.6—0.8m处，然后再采用人工挖掘的方法。机械挖土时采用一台单斗反铲挖土机，从东向西退挖，一次挖到挖掘深度，土方临时堆放在基坑南侧，高约1.5m，施工十分顺利。但在人工修挖基槽时，发现西南区域基坑内深黑色的淤泥将地表的粉质粘土拱起，且次日部分桩有偏位现象出现。经对桩位的复核，发现偏移量在11—50cm的桩有88根，在51—80cm的桩有14根，＞100cm的桩有8根，偏移量的分布有明显的规律，即从南向北递减，从东到西递增。
　　2、管桩偏位原因及其解决思路
　　（1）原因分析：该区域原为池塘边缘，南北侧的土质差异较大，北侧的粉质粘土层较好（γ＝19.1kN/m3，c＝13kPa，φ＝22.6°），而南侧的淤泥质粘土层较差（γ＝16.9kN/m3，c＝6.7kPa，φ＝13.4° ）。南侧的堆土压力造成淤泥质粘土向西南区域滑动产生巨大的推挤作用，引起预应力高强度混凝土管桩的偏位。
　　（2）解决思路：为确定被挤偏的桩的损伤程度和完整性，首先对之进行低应变动力检测，发现偏移量小于50cm的桩均未断裂，大部分桩身完整，无明显缺陷，有个别局部开裂，而受损部位均在距桩顶5～10m处；偏移量大于50cm的桩，有明显缺陷，局部开裂较严重。若采用原桩型进行补桩，则施工工期较长，费用很高，还会引起违约索赔。因此，同时考虑了以下两种解决方案：
　　①推顶法（即桩顶施加水平推力）使桩复位。根据《建筑桩基技术规范（JGJ 94-94）》中公式计算得出桩的水平变形系数α＝0.6495m-1后，再由式Rh＝α3EIχoa／Vx得出允许水平推力值（其中χoa为桩顶容许位移，软土取40mm；Vx为桩顶水平位移系数，当α×h（桩长）≥4时取2.441；EI为桩身抗弯刚度），即Ｒh＝124.91kN.采用小于Ｒh的水平推力对预应力高强度混凝土管桩的桩身是安全的。
　　施工时先清除桩前侧的土，最大幅度减少所需的水平推力，再采用小于Ｒh水平推力使偏位的桩复位，就能保证桩的安全。
　　按上述处理思路施工，工期较短，处理费用约每根3000元。
　　②锚杆静压桩补桩。借助于锚杆桩来弥补桩偏位所丧失的部分承载力，并可根据工程桩的实际偏位情况，灵活进行处理。在浇筑承台时预留好锚杆桩桩孔，其余按原设计进行施工，不会影响施工工期和工程质量。但平均每根桩处理费用在7000元左右。
　　根据以上经济性和可靠性分析，决定分别情况采用两种方法予以综合处理：即推顶法用于处理偏位小于50cm的管桩，锚杆桩补桩法用于处理偏位大于50cm的管桩。
　　3、推顶法处理的具体实施
　　偏移量大于50cm的桩有明显缺陷，不宜采用推顶法，故应用锚杆静压桩补桩法，由于其施工技术比较成熟，在此不再叙述。下面主要介绍推顶法，其施工设备采用XU-100型地质钻机2台，注浆泵2台，100kN千斤顶4台，高压油泵1台，反力钢架若干米。施工步骤如下：
　　（1）钻孔排土。根据偏位的程度在桩前侧用地质钻机钻1—2个400mm、深24m的孔，插入注浆管，注水造浆，同时排浆清除桩身前侧土体，以有利于用较小的水平推力回复桩位。
　　（2）安装反力架，就位千斤顶，推桩移位。用高压注浆管贴紧桩身冲孔，深至持力层，借千斤顶初步推桩移位，要严格控制推挤桩顶移位的速率，以2—5cm/h为宜，完成总偏移量的一半时停30—60min，保持用高压注浆管扩孔，第二次将桩顶推至复位。
　　（3）桩的固定。在桩侧的孔穴内，灌入5—25mm碎石，人工插捣致密，注入速凝水泥浆，使桩侧和桩底虚土中的孔隙部分被浆液所充填，散粒被胶结，并较大幅度的增加桩侧和桩底一定范围内的土体强度和变形模量，提高桩底土的抗偏荷载能力。
　　（4）对所有经纠偏处理的桩进行再次低应变检测，以便确定还有缺陷的管桩的损伤位置，然后用高压水冲洗管桩孔至损伤处以下1—2m，排出泥浆，投5—25mm碎石并注入速凝水泥浆，使管内形成牢固的混凝土柱。这样，不但可加固桩身，保证损伤程度不再加剧，而且能确保开口管桩以全断面承受荷载。
　　（5）增加沉降观测点，加强对沉降量和沉降差监测。
　　4、处理效果
　　（1）据第二次动测的结果分析，在纠偏过程中未造成新的断桩，且桩身的完整性于纠偏后有不同程度的提高。
　　（2）选择偏位20cm的、＞20cm而＜50cm的和50cm的三根桩作堆载试验，加载≥1.3Ｒk并采用慢速荷载维持法，结果这三根试桩在单桩承载力标准值荷载下的沉降均处于正常范围之内，均符合设计要求。
　　（3）该楼竣工一个月后观测，最大沉降量30.9mm，最小沉降量19.7mm.
　　5、结语
　　本工程实践表明：管桩由于各种原因引起偏位，但桩身没有被破坏的，都可以根据各自的偏位程度，考虑采用推顶法和锚杆补桩法。两种方法均具有施工设备简单，加固机理直观可靠，施工工期短，施工质量容易控制，有推广应用的价值。

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五、深基础设计与施工100问
人工挖孔灌注桩施工

一、施工机具
　　人工挖孔灌注桩施工用的机具比较简单，主要有：
　　1、卷扬机和提土桶，用于材料和弃土的垂直运输以及供施工人员上下工作使用。
　　2、护壁钢模板。
　　3、潜水泵。
　　4、鼓风机、空压机和送风管。
　　5、镐、锹、土筐等挖运工具：若遇到硬土或岩石，尚需风镐、潜孔钻。
　　6、插捣工具，用于插捣护壁砼。
　　7、应急软爬梯。
　　8、照明灯、对讲机、电铃等。
　　二、施工工艺
　　采用现浇砼分段护壁的人工挖孔桩的施工流程是：
　　1、放线定位：按设计图纸放线，定桩位。
　　2、开挖土方：采取分段开挖，每段高度决定于土壁直立状态的能力，以0.8～1.0m为一施工段。开挖面积的范围为设计桩径加护壁厚度。挖土由人工从上到下逐段进行，同一段内挖土次序先中间后周边；扩底部分采取先挖桩身圆柱体，再按扩底尺寸从上到下削土修成扩底形。在地下水位以下施工时，要及时用吊桶将泥水吊出，当遇大量渗水时，在孔底一侧挖集水坑，用高扬程潜水泵将水排出。
　　3、测量控制：桩位轴线采取在地面设十字控制网、基准点。安装提升设备时，使吊桶的钢丝绳中心与桩孔中心一致，以做挖土时粗略控制中心线用。
　　4、支设护壁模板：模板高度取决于开挖土方施工段的高度，一般为1m.护壁中心线控制，系将桩控制轴线，高程引到第一节混凝土护壁上，每节以十字线对中、吊大线锤控制中心点位置，用尺杆找圆周，然后由基准点测量孔深。
　　5、设置操作平台，用来临时放置混凝土拌合料和灌注护壁混凝土用。
　　6、浇筑护壁砼：护壁砼要捣实，上下壁搭接50~75mm，护壁采用外齿或内齿式；护壁砼强度等级为C25，厚度150mm，护壁内等距放置8根直径6～8mm长1m的直钢筋，插入下层护壁内，使上下护壁有钢筋拉结，避免某段护壁出现流砂、淤泥而造成护壁因自重而沉裂的现象；第一节砼护壁高出地面200mm左右，便于挡水和定位。
　　7、拆除模板继续下一段施工：护壁砼达到一定强度后（常温下24小时）便可拆模，再开挖下一段土方，然后继续支模灌注混凝土，如此循环，直到挖至设计要求的深度。
　　8、排除孔底积水，灌注桩身砼。灌注桩身砼前，应先吊放钢筋笼，并再次测量孔底虚土厚度，并按要求清除。
　　三、施工中注意事项
　　1、施工安全措施
　　人工挖孔桩施工的安全措施：从事挖孔作业的工人必需经健康检查和井下、高空、用电、吊装及简单机械操做等安全作业培训且考核合格后，方可进入现场；要认真研究钻探资料，分析地质情况，对可能出现流砂、管涌、涌水以及有害气体等情况制定针对性的安全措施；施工时，施工人员必须带戴安全帽，穿绝缘胶鞋，孔内有人时，孔上必须有人监督防护；孔周围要设置安全防护栏；每孔必须设置安全绳及应急软爬梯；孔下照明要用安全电压；使用潜水泵必须有防漏电装置；设置鼓风机，以便向孔内强制输送清洁空气，排除有害气体等；爆破施工前，做好安全爆破的准备工作，划定安全距离，设置警戒哨，闪电雷鸣时禁止装药、接线，施工操作时严格按安全操作规程办事，爆破后向孔内强制输送清洁空气，排除有害气体，待有害气体排完后方可下井。
　　2、桩孔质量要求保证
　　开挖前，从桩中心位置向桩四周引出4个桩心控制点，施工过程用桩心点来校正模板位置，有专人严格校核中心位置及护壁厚度。桩孔开挖后，当天一次灌注完毕护壁砼，护壁砼拌和料中掺入早强剂；护壁拆模后，若发现护壁有蜂窝、漏水现象要及时加以堵塞或导流，防止孔外水通过护壁流入孔内。
　　3、注意防止土壁坍落及流砂事故
　　在开挖过程中，如遇到特别松软的土层，流动性淤泥或流砂时，为防止土壁坍落及流砂，可减少每节护壁的高度或采用钢护筒，待穿过松软土层和流砂层后，再按一般的方法边挖边灌注砼护壁，继续开挖桩孔。开挖流砂现象严重的桩孔可采用井点降水法。

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五、深基础设计与施工100问
压注混凝土技术在结构加固中的应用初探

１９９９年７月３日浙江某大厦工地发生了一起混凝土浇筑４天后未凝固的质量事故。经过现场调查，技术人员和有关专家进行分析研究，最后确定处理方法：挖除未凝固的混凝土，采用压注混凝土技术将新混凝土充实剪力墙和柱的空腔，进行结构加固。通过精心的施工设计和操作，结构加固获得了良好的效果。下面将压注混凝土技术在这次结构加固中的应用情况介绍如下，供同行们参考和进一步探讨。

１、工程概况和事故经过

该工程为Ａ、Ｂ幢连体的商住楼（Ａ幢３５层，Ｂ幢３４层），建筑面积４６５００平方米，采用框剪结构，岩石锚杆基础。发生事故的是Ａ幢底层两根柱及其连接的剪力墙。７月１日１５时开始浇灌该层泵送商品混凝土，至７月３日１１时结束，养护16.5个小时后拆模发现该处混凝土尚无凝固的迹象，于是再封闭模板，开展调查分析工作，至７月７日１２时（累计９６小时）还未凝固。结合调查分析得到的信息，技术人员判断这属于质量事故，因此着手开展事故处理的各项工作。
２、事故原因和危害分析

结合现场调查，技术人员研究分析后一致认为，事故的原因是接班投料员误将ＢＣ—１型高效减水剂作为ＳＰ４０６型一般泵送剂使用。经评估，其综合作用增大了１２～１５倍，因而造成了局部混凝土持久缓凝而不凝固。

根据查阅的技术文献资料和我们以往的经验，这部分混凝土最终是会凝固的，但该部分混凝土强度会有较大的折减，至于折减后的强度能不能达到设计强度，有待试验作出结论。由于工期紧迫，不容我们进行长时间的试验研究，必须当机立断地予以处理，以确保工程施工质量和进度。

３、处理方法

当时上部的梁板混凝土已达到设计强度的５０％以上，上一层楼面的柱、墙钢筋绑扎已完成，并开始了柱、墙、梁、楼板的支撑工作。若将未凝固混凝土上部的梁、板混凝土打掉，按常规的方法重新浇灌混凝土的做法已无可能。因此决定立即挖除干净未凝固的混凝土，用压力灌注高一等级的补偿收缩膨胀混凝土充实空腔，进行局部结构加固。具体做法如下：

（1）将未凝固的混凝土全部挖除，并冲洗干净和校正钢筋，在此工作进行前先在其上部合格的梁板底支设临时顶撑，防止下坠。

（2）安装模板：模板用１８厚的漆面硬木胶合板，加劲肋用１００×５０松方@３００毫米，并每隔３００毫米加设一根Φ４８×3.5钢管由底部直通顶部；对拉螺栓为Φ１２@４００×４００（每端两个螺母），模板与硬混凝土接触部分不能用穿螺栓拉紧，则用顶撑压牢；模板的最低处留设混凝土贯入孔，最高处留设出气（浆）孔，出气（浆）孔的外模上翻，高出空腔顶１００～１５０毫米，呈漏斗状。

（3）压注混凝土的配制：混凝土的强度比原设计混凝土提高一个等级（即Ｃ５０级），并掺ＵＥＡ膨胀剂补偿混凝土的硬化收缩，其每立方米混凝土材料用量配合比为：水泥（５２５Ｒ）：砂（中粗河砂）：卵石（粒径０?５～３１毫米）：膨胀剂（ＵＥＡ型）：水：泵送剂（ＳＰ４０６型）=５２５：６３０：９９０：５０：２２０：１０：坍落度设计为１６０±３０毫米。

（4）混凝土的灌注：混凝土由混凝土公司制备后，用６立方米混凝土运输车送到工地，连接ＨＢＴ６０Ａ型混凝土输送泵，通过Φ１２５压力钢管直接输送到装好的模板内。混凝土由下往上压至顶点后，出气（浆）孔涌出气和浮浆液，压力表指针指到３０Mpa时，模板开始发生变形并有响声，即停止输送混凝土。

（5）养护和拆模：采用封模养护法，模板表面及时浇水，保护湿润１４天；拆模按一般的操作工艺进行。

４、结构加固效果

（１）观感效果：拆模后，加固部分混凝土除外观颜色与未加固部分略有差别外，其它未发现缺陷，垂直度及平整度都在允许偏差之内，连水泥痕迹都难以觅见。到工地检查的人员误认为接缝是“冷缝”，看不出是后灌入的混凝土。

（２）回弹强度：８月１０日（２４天期龄），对加固部分混凝土用回弹仪进行强度检测。布置了１５个测区，有５个测区的回弹值超出换算表中的Ｃ５０（作Ｃ５０计），按ＪＧＪ２３—８５规程进行强度计算，最终评定为fcu=４５?９９Mpa。

（３）试块强度：标准养护的抽样试块，２８天的强度值为６４?９Mpa。
（４）接缝处强度：８月１６日，进行钻芯法检验，评定的混凝土强度为５５?９０Mpa；连在接缝处钻芯的试块也获得４６?５Mpa，说明接缝还有粘结强度的。

（５）结构加固强度评定：综合上述测强，应以钻芯检测结果为准，该检测结果超过原设计压注混凝土强度（Ｃ５０）的１１?８％，超过原结构设计要求强度（Ｃ４５）的２４％，偏于安全。

５、结论和建议

（１）上述事故处理涉及的压注混凝土技术的结构加固应用实践表明，用混凝土输送泵进行压注混凝土施工的工艺作法是可行的。在目前混凝土输送泵普及的条件下，推广压注混凝土技术进行加固处理、岩石地基加固和隧道施工等特殊作业，有着重大意义和宽广的应用及发展方向。

（２）压注混凝土技术的最大特点是不需上部的操作工作面，不需通过振动机械振实混凝土，就能达到混凝土充实空腔的目的，属于新开辟的一种混凝土浇筑施工工艺，操作原理简单，混凝土配制方法与一般混凝土相同，混凝土强度达到设计强度要求。

（３）关于混凝土输送泵的压力问题，国产泵机的标识仅到十几Mpa，但经生产厂家的微调可以达到６０Mpa。上述事故处理用的高压是由生产厂家调出来的，在使用过程中，这样调出的压力对机械没有什么影响。

（４）对于承受高压的模板，需因地制宜的采用，使用钢模（特制大型钢模板）和多层胶合板，加上强有力的组合配件和支撑，是很容易达到要求的。

（５）缝隙较大的灌浆工程如考虑采用压注混凝土技术，则可以获得既提高质量又节约投资的效果。

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五、深基础设计与施工100问
预应力管桩工程的质量控制

　静压式预应力管桩的应用越来越泛。本文就静压管桩施工质量控制作一分析与探讨。
一、静压桩施工方法控制
　　1、施工前应设置测量基线与水准点，基线应设置在不受施工影响处。
　　2、桩混凝土

土需达到100%的设计强度后方可运输进场，起吊时捆绑牢固，起吊点符合力学原理要求，在距桩顶端0.2米处设置吊点，吊索与桩之间要加衬垫，起吊时平衡起升，避免碰撞和震动。桩堆放时要按长度分类堆放，堆放场地坚实平整，且承重点设置在吊点附近距端点0.2米处，堆高不超过2层，两端桩错落长度不在于10厘米。
　　3、桩的吊点定位，利用桩架附设的起重钩吊桩就位。
　　4、采用静压法施工，桩架挺杆和桩帽将预应力管桩嵌固，在桩架的两滑道中间，桩位置及垂直度经校正后开始沉桩，桩就位要仔细检查桩身质量。送桩时，应采用钢制送桩器放于桩头上将桩送入。施工时注意送桩器和工程桩对齐，以轴线重合为准则。当工程桩送到设计深度时，可将送桩器拔起，起拔送桩器采用桩架上导滑轮钢绳上钩子挂好，启动卷扬机，慢慢拔起。
　　5、当第一节桩施工压到离地面1米时，起吊第二节桩，与底节桩对好并复核垂直度无误后，开始施焊。焊接符合要求后，再施压沉桩，桩顶离地面1米再起吊第二节桩，续施工就位。复核焊接垂直施焊沉桩，直到施工完毕。施焊前先检查上下桩接触面。再复核垂直和上下节桩的同心度，确认无误差或误差很小时再全面焊接。焊缝分两次满焊，焊缝应连续、饱满。焊后应清除焊渣。接桩动作应迅速尽量保证连续施工。

二、静压桩质量控制要点
　　（一）质量预控
　　1、建立质量管理网络，进行图纸会审和设计技术交底，制定质量评定制、质量奖罚制度、质量例会制度、质量问题处理制度。
　　2、质量责任制：分工明确，贯彻执行质量责任制定期进行督促检杳，做到奖罚分明，责任到人。
　　3、施工员、质检员、测量员、桩机司机、电工、焊工等施工人员必须持证上岗。
　　4、查看有勘察资质的单位出具的正式地质勘察报告，供静压桩施工时参考。
　　5、进行技术交底，严格按照施工方案施工。施工方案必须具有针对性，措施具体，施工流程清楚，顺序合理。
　　6、工程质量检验制度，包括原材料设备进场检验制度；施工过程的检验；施工结束后的抽样检测。
　　（二）过程质量控制
　　1、管桩质量，对桩进行外观检查，尺寸偏差和抗裂性检验。施工现场着重检查砼抗压强度能否达到设计要求。管桩有否明显的纵向、环向裂缝、端部平面是否倾斜、外径壁厚、桩身弯曲是否符合规范要求。混凝土强度是否达到要求，产品质保书、合格证、检测报告是否符合要求和齐全。不合格产品不得用于工程。
　　2、压桩机传感设备是否完好，桩机配重与设计承载力是否相适应。
　　3、现场预应力管桩堆放整齐，布局合理。打桩顺序应根据邻近建筑物情况、地质条件、桩距大小、桩的密集程度、桩的规格及入土深度综合考虑，兼顾施工方便。
　　4、桩部端焊接
　　桩部端焊接很重要，要检查焊条质量，设备适用完好率。焊完后必然保证一定暂停时间，间歇时间超过3分钟为好。
　　5、垂直度
　　通常用两台经纬仪、夹角90度方向进行监测。须注意第一节桩桩尖导向必须垂直；地基表面有坚硬石块必须清除，使桩身达到垂直度要求。
　　6、压桩过程
　　压桩过程碰到硬土层，不能用力过猛，管桩抗弯性能力不强往往容易折断，抬架时也要轻抬轻放。否则一是造成桩身开裂；二是易发生桩架倾斜倒塌事故。
　　（三）检验（验收）控制
　　桩基完成后依据国家行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003规定对管桩质量评定。
　　1、管桩低应变动力检测（反射波法）测量桩身完整性（桩身评定等级分四类）
　　2、管桩高应变动力检测：主要评价桩身完整性和计算单桩极限承载力。
　　3、管桩静力载荷试验：主要检测极限承载力，沉降量回弹后残余变形情况。
　　4、管桩拉拔试验：主要检测极限承载力。
三、出现问题与事故处理
　　1、桩顶位移：沉桩过程中，相邻的桩产生横向位移或桩上升现象。主要原因：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度而向上隆起，相邻的桩一起被涌起。在软土地施工时，由于沉桩引起的空隙压力把相邻的桩推向一侧或涌起；桩位放线不准；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；选择的行车路线不合理；土方开挖方法及顺序不正确。
　　预防措施：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，一般宜两周左右；基坑开挖注意有一定排水措施，留置边坡。基坑边不得堆放土方，基坑较深应分层开挖；认真按设计图纸放好桩位，设置明显标志，并做好复查工作，选择合理桩机行车路线。
　　2、沉桩达不到设计要求：桩设计时是以最终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，与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。主要原因：勘探点不够或勘探资料粗略，勘探工作以点带面。致使设计考虑持力层或选择桩尖标高有误，有时因为设计要求过严，超过施工机械能力或桩身砼强度；桩机及配重太小或太大，使桩沉不到或沉过设计要求的控制标高；桩身打断致使桩不能继续打入。
　　预防措施：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；防止桩身断裂，打桩时注意桩身变化情况。
　　3、桩身断裂：桩在沉入过程中，桩身突然倾斜错位，当桩尖处土质条件没有特殊变化，而贯入度逐渐增加或突然增大，桩身出现回弹现象，即可能桩身断裂。主要原因：桩身在施工中出现较大弯曲，在集中荷载作用下，桩身不能承受抗弯度；桩身在压应力大于混凝土抗压强度时，混凝土发生破碎；制作桩的水泥标号不符合要求时，砂、石中含泥量大，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，也会产生裂纹或断裂。
　　预防措施：施工前，应清除地下障石中含泥量大，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，也会产生裂纹或断裂。
　　预防措施：施工前，应清除地下障碍物。每节桩的细长比不宜过大，一般不超过30；在初沉桩过程中，如发现桩不垂直应

应及时纠正。桩打入一定深度发生严重倾斜时不宜采用移动桩架来纠正。接桩时，要保证上下两节桩在同一轴线上；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；普通预制桩经蒸压达到要求强度后，宜在自然条件下再养一个半月，以提高桩的后期强度。
　　治理方法：当施工中出现断裂桩，应会同设计人员共同研究处理办法。根据工程地质条件、上部荷载及所处的结构部位，可以采取补桩的方法。
　　4、桩身倾斜：桩身垂直偏差过大。原因分析：场地不平、有较大坡度。桩机本身倾斜，则桩在沉入过程中会产生倾斜；稳桩时桩不垂直，送桩器、桩帽及桩不在同一条直线上。
　　预防措施：场地平整；如场地不平，施工时应在打桩机行走路线加垫木等物，使打桩机底盘保持水平。
　　5、接桩处开裂：接桩处开裂现象。原因分析：采用焊接连接时，连接处表面未清理干净，桩端不平整；焊接质量不好，焊缝不连续、不饱满、焊肉中夹有焊渣等杂物；焊接好停顿时较短，焊缝遇地下水出现脆裂；两节桩不在同一条直线上，接桩处产生曲折，压桩过程中接桩处局部产行生集中应力而破坏连接。
　　预防措施：接桩前，保证连接部件清洁；接桩时，两节桩应在同一轴线上，焊接预埋件应平整服贴。

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五、深基础设计与施工100问
“三刚一柔”复合型深基础围护的设计和施工

　　一、工程概况

　　上海物资大厦位于陆家嘴金融开发区内的东方路、浦电路处，占地面积约6000m2，建筑面积7.1万m2，由江苏省建筑设计研究院设计，总投资6亿元，是幢地下3层，地上30层的集购物、办公、住宿为一体的钢筋砼结构的综合性办公楼。

　　该建筑地下室承台面标高为-9.2m，厚度为2.4m，实际开挖深度为11.6m，应规划设计及业主要求地下室与规划中的相邻建筑物铜仁大厦地下室需连接，但两座大厦无法同时施工，物资大厦只能单独先行施工。业主要求物资大厦基坑围护的施工应尽量减少对相继施工的铜仁大厦带来施工上的困难。

　　二、基坑围护设计方案比较分析

　　为了尽可能满足规划设计和业主的要求，在设计围护时我们考虑了多个方案。第一方案在基坑四周全部使用钻孔灌注桩挡土，外加深层搅拌桩阻水；第二方案，基坑四周全部采用钢板桩；第三方案，在基坑三面使用钻孔灌注桩加深层搅拌桩，在相邻建筑地下室有连接要求的一面，卸载后使用钢板桩。经过反复比较和慎密计算评估，认为第一方案虽然施工技术成熟，安全可靠，但与铜仁大厦相邻的一面要占据施工场地，造成后施工的铜仁大厦在基坑施工时将有大量钢筋砼灌注桩要凿除，既不经济又耽误工期。第二方案其优点在于地下室完成后钢板桩可以拔出，为铜仁大厦施工提供方便，但由于钢板桩刚度相对较小，则必须要求增加一道水平支撑，使支撑间净空高度减小，不利于基础挖土施工。第三方案吸取了第一、二方案的优点，安全可靠，又可将后继施工的铜仁大厦影响减至最小，虽然其方案存在一系列技术问题须解决，但在实践中是可行的，最终选定了第三设计方案，即钻孔灌注桩和钢板桩三刚一柔复合型深基坑围护方案。

　　三、围护设计

　　物资大厦三刚一柔基坑围护墙的基本结构为：东、南、北侧为Ф1000@1150mm钻孔灌注桩，桩顶标高-0.650m，桩长24m.在铜仁大厦相邻的西侧选用V#拉森钢板桩，桩顶标高为-3.00m，桩长20m，钢板桩顶以上至自然地坪段（厚2.35m，宽度为14m土层）荷载全部卸去。

　　我们的基本假定是：由于西侧土卸载，东、南、北三侧与西侧坑顶高差为1.6m，按朗金理论计算，仅坑底以上部分约有14550KN的不平衡力通过南北两侧灌注桩墙向西传递，每侧力为7275KN，如此大的不平衡力，如无外力抵消，会使整个围护体向西移动，此时用于抵消不平衡力的外力就是南北侧主动土压力对桩墙产生的摩擦力，使坑壁稳定。

　　考虑到钻孔灌注桩相邻间隙，在桩墙外增打了两排深层搅拌桩，桩径Ф700，搭接200mm，水泥土的水泥掺量12%，搅拌桩入土18m.钢板桩和钻孔灌注桩接头处，为了使两种桩墙间有良好的连接和阻水效果，我们将钢板桩自其轴线向灌注桩相交处的坑外土体延伸3m.相交处还用深层搅拌桩将钢板桩延伸部分包住，且使钢板桩与灌注桩后的搅拌桩阻水形成整体。

　　基坑围护选用两道水平支撑，为了有利于土方的开挖，选择支撑的主受力杆件沿基坑周边呈45度斜向布置，主受力支撑间有腹杆连接，形成平面桁架结构。在水平支撑的节点处设置格构立柱，断面为600×600mm，总长12m，其下锚入Ф1000钻孔灌注桩，用以竖直方向支撑水平支撑。

　　四、围护施工

　　在基坑有连通要求一侧的围护使用钢板桩挡土、止水，其余三面使用钻孔灌注桩挡土、深层搅拌桩止水，支撑则根据计算确定设置。考虑到钢板桩和钻孔灌注桩的刚度相差较大，因而在钢板桩一侧基坑边缘局部卸荷。基础施工完成后，拔除钢板桩，方便后续施工的建筑与先施工建筑的地下连接。挖土采用中心岛挖土方案，第一次先挖至第一道支撑底标高，待第一道支撑施工达到设计强度后，第二次挖支撑下的土，直到第二道支撑底标高，施工第二道支撑，基坑中心形成台阶式中心岛，第三次挖土至承台底标高，浇筑垫层砼，第四次中心岛挖除。由于基坑围护支撑设计合理，挖土阶段严格按施工组织要求控制挖土范围、流向等。本工程挖土60000立方米，仅用80天就完成，创造了浦东新记录。

　　五、成果分析

　　三面钻孔灌注桩一面钢板桩的复合型基坑围护在物资大厦的成功应用，不仅验证了设计对主、被动土压力的假设，而且如设计估计的一样，显示围护桩的位移不总是向基坑内，在特定情况下会向基坑外位移，表明了三刚一柔复合型基坑围护在软土地基中是可行的。由于它的应用，在经济上大大节省了建设成本，在用户的施工评估报告中得到了肯定。三刚一柔围护为以后同类条件下深基础围护的施工提供了经验，并且为基坑围护的设计和施工提供了新的思路。

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五、深基础设计与施工100问
钻孔灌注桩基事故的处理与建议

　　摘要：桩基质量取决于勘察、设计、施工等许、多因素，销有不慎，就可能造成质量事故。对质量事故的分析与处理，是否正确，往往影响建筑物的安全使用，工程造价及工期，严重的甚至炸毁整幢建筑物。

　　关键词：桩基础

　桩基质量取决于勘察、设计、施工等许、多因素，销有不慎，就可能造成质量事故。对质量事故的分析与处理，是否正确，往往影响建筑物的安全使用，工程造价及工期，严重的甚至炸毁整幢建筑物。根据重庆地区的地质特性和我近二十年来在现场实践经验，认为造成桩基质量事故主要原因有以下几类。

　　l测量放线错误，使整个建筑物错位或桩位偏差过大。

　　2单桩承载力达不到设计要求。

　　3成桩中断事故。如钻孔灌注桩塌孔，卡钻。

　　4灌注桩成桩质量，包括沉渣超厚、混凝土离析、桩身夹泥、混凝土强度达不到设计要求、钢筋错位变形严重等。

　　5断桩。灌注砼施工质量失控，发生断桩事故

　　6桩基验收时出现的桩位偏差过大。

　　7灌注桩顶标高不足。常见的有三种，一是施工控制不严，在未达到设计标高时混凝土停浇；另一种虽然标高达到设计值，因桩顶混凝土浮浆层较厚，凿出后出现桩顶标高不足。

　　当桩基发生事故后，若处理不及时，结果给工程留下隐患。为了防止类似问题的发生，我总结历年来处理钻孔灌注桩基事故的一些经验，供同行参考。

　　一。桩基处理的一般原则

　　（一）处理前应具备的条件

　　1.事故性质和范围清楚。

　　2.目的要明确，应有预定处理方案。

　　3.参加的人意见基本一致，并确定处理方案。

　　4，设计人员认可签字。

　　（二）事故处理应满足的基本条件

　　l、对事故处理方案要求安全可靠，经济合理，施工期短，方法可靠。

　　2、对未施工部分应提出预防和改进措施，防止事故的再次发生。

　　（三）事故应及时处理，防止留下隐患

　　1.桩成孔后，应检查桩孔嵌入持力层深度，岩石强度，沉渣厚度，桩孔垂直度等数据必须符合设计要求，只要有一项不符合设计要求，就应及时分析解决，建设单位代表签字认可后，方能灌注砼、移动钻机，防止以后提出复查等要求而产生不必要的浪费。

　　2.基桩开挖前必须全面检查成桩记录和桩的测试资料，发现质量上有争议问题，必须意见；致后方能挖土，防止基桩开挖后再来处理造成不必要的麻烦。

　　（四）应考虑事故处理对已完工程质量和后续工程方式的影响。如在事故处理中采取补桩时，会不会损坏混凝土强度还较低的邻近桩。

　　（五）选用最佳处理方案。桩基事故处理方法较多，但对方案要进行技术经济比较，选择安全可靠，经济合理和施工方便的方案。

　　二。桩基事故的常用处理方法

　　常用方法有接桩，补桩，补强，扩大承台（粱），改变施工方法，修改设计方案等。下面结合事故发生的原因分别介绍几种方法的应用情况。

　　（一）接桩法

　　当成桩后桩顶标高不足，常采用接桩法处理，方法有以下二种。

　　1、开挖接桩挖出桩头，凿去混凝土浮浆及松散层，并凿出钢筋，整理与冲洗干净后用钢筋接长，再浇混凝土至设计标高。

　　2、嵌入式接桩当成桩中出现混凝土停浇事故后，清除已浇混凝土有困难时，可采用此法。
　　（二）补桩法

　　桩基承台（梁）施工前补桩，如钻孔桩距过大，不能承受上部荷载时，可在桩与桩之间补桩。

　　（三）钻孔补强法

　　此法适应条件是基身混凝土严重蜂窝，离析，松散，强度不够及校长不足，桩底沉渣过厚等事故，常用高压注浆法来处理，但此法一般不宜采用。

　　l、高压注浆补强

　　（1）桩身混凝土局部有离析，蜂窝时，可用钻机钻到质量缺陷下一倍桩径处，进行清洗后高压注浆。

　　（2）校长不足时，采用钻机钻至设计持力层标高；对桩长不足部分注浆加固。

　　（四）扩大承台粱法

　　1.桩位偏差过大，原设计的承台（粱）断面宽满足不了规范要求，此时采用扩大承台（粱）来处理。

　　2.考虑桩上共同作用，当单桩承载力达不到设计要求，可用扩大承台（粱）并考虑桩与天然地基共同分组上部结构荷载的方法。需要注意的是在扩大承台（粱）断面宽度的同时，适当加大承台（粱）的配筋。

　　（五）改变施工方法

　　桩基事故有些是因为施工顺序错误或方式工艺不当所造成，处理时一方面对事故桩采取适当的补救措施；另一方面要改变错误的施工方法，以防止事故的发生。常用的方法有以下二种。

　　1.改变成桩施工顺序

　　如桩布置太密不便施工时，可采用间隔成桩法。

　　2.改变成桩方法

　　如成孔桩出现较大的地下水时，采用套管内成桩的方法。

　　（六）修改设计

　　1.改变桩型

　　当地质资料与实际情况不符时，造成桩基事故，可采用改变桩型的方法处理，如灌注桩成桩困难时，可采用打预制桩。

　　2.改变桩位

　　灌注桩出现废桩或遇到地下管线障碍，可改变桩位方法处理。如在江北区大石坝大庆村钻探基地8#、9#住宅就遇到地下5m左右处理有420天然气管线就是这样处理的。

　　3.上部结构卸荷

　　有些重大桩基事故处理困难，耗资巨大，只有采取削减建筑层数或用轻质材料代替原设计材料，以减轻上部结构荷载的方法。

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土老帽

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2010-05-04

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五、深基础设计与施工100问
桩基施工中常见质量问题的分析与处理

    打(压)桩工程施工工序多，工艺要求高，影响桩基质量的因素较多，一般有：

　　1、工程地质勘察报告不够详尽准确；

　　2、设计的合理取值；

　　在桩基施工中对质量问题及隐患的分析与处理，将影响建筑物的结构安全。本文重点介绍打(压)桩施工中常见质量问题的类别、原因分析、常用处理方法。

     常见质量问题类别及原因分析

     打(压)桩工程常见质量问题有：单桩承载力低于设计值，桩倾斜过大、断桩、桩接头断离、桩位偏差过大等五大类。造成以上问题的原因：

     1．1单桩承载力低于设计要求的常见原因有：

     1．1．1桩沉人深度不足；

     1．1．2桩端未进入设计规定的持力层，但桩深已达设计值；

     1．1．3最终贯人度过大；

     1．1．4其他，诸如桩倾斜过大、断裂等原因导致单桩承载力下降；

     1．1．5勘察报告所提供的地层剖面、地基承载力等有关数据与实际情况不符。

     1．2桩倾斜过大的常见原因：

     1．2．1预制桩质量差，其中桩顶面倾斜和桩尖位置不正或变形，最易造成桩倾斜；

     1．2．2桩机安装不正，桩架与地面不垂直；

     1．2．3桩锤、桩帽、桩身的中心线不重合，产生锤击偏心；

     1．2．4桩端遇石子或坚硬的障碍物；

     1．2．5桩距过小，打桩顺序不当而产生强烈的挤土效应；

     1．2．6基坑土方开挖不当。

     1．3出现断桩的常见原因：

     除了桩倾斜过大可能产生桩断裂外，其他原因还有三种：

     1．3．1桩堆放、起吊、运输的支点或吊点位置不当；

     1．3．2沉桩过程中，桩身弯曲过大而断裂。如桩制作质量造成的弯曲，或桩细长又遇到较硬土层时，锤击产生的弯曲等；

     1．3．3锤击次数过多。如有的设计要求的桩锤击过重，设计贯入度过小，以致于施工时，锤击过度而导致桩断裂。

     1．4桩接头断离的常见原因：

     设计桩较长时，因施工工艺的需要，桩分段预制，分段沉人，各段之间常用钢制焊接连接件做桩接头。这种桩接头的断离现象也较常见。其原因，除了1．2节中1．2．1—1．2．5外，还有上、下节桩中心线不重合；桩接头施工质量差，如焊缝尺寸不足等原因。

     1．5桩位偏差过大的常见原因，测量放线差错；沉桩工艺不良，如桩身倾斜造成竣工桩位出现较大的偏差。
    2常用处理方法

     打桩过程中，发现质量问题，施工单位切忌自行处理，必须报监理、业主，然后会同设计、勘察等相关部门分析、研究，作出正确处理方案。由设计部门出具修改设计通知。一般处理方法有：补沉法、补桩法、送补结合法、纠偏法、扩大承台法、复合地基法等，下面分别简要介绍：

     2．1补沉法。预制桩人土深度不足时，或打入桩因土体隆起将桩上抬时，均可采用此法。

     2．2补桩法。可采用下述两种的任一种：

     2．1．1桩基承台前补桩。当桩距较小时，可采用先钻孔，后植桩，再沉桩的方法。

     2．1．2桩基承台或地下室完成再补静压桩。此法的优点是可以利用承台或地下室结构承受静压桩的施工反力，设施简单，操作方便，不延长工期。

     2．3补送结合法。当打入桩采用分节连接，逐根沉人时，差的接桩可能发生连接节点脱开的情况，此时可采用送补结合法。首先是对有疑点的桩复打，使其下沉，把松开的接头再顶紧，使之具有一定的竖向承载力；其次，适当补些全长完整的桩，一方面补足整个基础竖向承载力的不足，另一方面补打的整桩可承受地震荷载。

     2．4纠偏法。桩身倾斜，但未断裂，且桩长较短，或因基坑开挖造成桩身倾斜，而未断裂，可采用局部开挖后用千斤顶纠偏复位法处理。

     2．5扩大承台法

     由于以下三种原因，原有的桩基承台平面尺寸满足不了构造要求或基础承载力的要求，而需要扩大桩基承台的面积。

     2．5．1桩位偏差大。原设计的承台平面尺寸满足不了规范规定的构造要求，可用扩大承台法处理。

     2．5．2考虑桩土共同作用。当单桩承载力达不到设计要求，需要扩大承台并考虑桩与天然地基共同分担上部结构荷载。

     2。5．3桩基质量不均匀，防止独立承台出现不均匀沉降，或为提高抗震能力，可采用把独立的桩基承台连成整块，提高基础整体性，或设抗震地梁。

     2．6复合地基法

     此法是利用桩土共同作用的原理，对地基作适当处理，提高地基承载力，更有效的分担桩基的荷载。常用方法有以下几种。

     2．6．1承台下做换土地基。在桩基承台施工前，挖除一定深度的土，换成砂石填层分层夯填，然后再在人工地基和桩基上施工承台。

     2．6．2桩间增设水泥土桩。当桩承载力达不到设计要求时，可采用在桩间土中干喷水泥形成水泥土桩的方法，形成复合地基基础。

     2．7修改桩型或沉桩参数

     2．7．1改变桩型。如预制方桩改为预应力管桩等。

     2．7．2改变桩人土深度。例如预制桩过程中遇到较厚的密实粉砂或粉土层，出现桩下沉困难，甚至发生断桩事故，此时可采用缩短桩长，增加桩数量，取密实的粉砂层作为持力层。

     2．7．3改变桩位。如沉桩中遇到坚硬的、不大的地下障碍物，使桩产生倾斜，甚至断裂时，可采用改变桩位重新沉桩。

     2．7．4改变沉桩设备。当桩沉人深度达不到设计要求时，可采用大吨位桩架，采用重锤低击法沉桩。

     2．8其他方法

     2．8．1底板架空。底层地面改为架空楼板，以减填土自重，降低承台的荷载。

     2．8．2上部结构卸荷。有些重大桩基事故处理困难，耗资巨大，耗时过多，只有采取削减上部建筑层数的方法，减小桩基荷载。也有采用轻质高强的隔墙或其他材料代替原设计的厚重结构而减轻上部建筑的自重。

     2．8．3结构验算。但出现桩身混凝土强度不足、单桩承载力偏低等事故，可通过结构验算等方法寻找处理方案。如验算结果仍符合规范的要求时，可与设计单位协商，不作专门处理。但此方法属挖设计潜力，必须征得设计部门的同意，万不得巳时用之，且应慎之又慎。

     2．8．4综合处理法。选用前述各种方法的几种综合应用，往往可取得比较理想的效果。

     2．8．5采用外围补桩，增加周边嵌固，防止或减少桩位侧移等。

     总之，桩基施工质量关系到整个建筑物的工程质量，在桩基施工过程中，遇到各种意外情况，应及时通过业主、监理与设计部门联系，按设计部门的设计修改通知或会议纪要进行施工。

　当然,也可能同一个业主同时属于几类不同类型的业主，这时可以根据具体情况进行分析。

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土老帽

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2010-05-04

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