桩基设计及施工中存在的问题和建议
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随
着我国经济的快速发展,建筑业和房地产业得到了快速发展,房屋的需求量越来越大,但城市土地有限,要满足民众不断改善居住条件的要求,就必须向空中发展,因此,高层住宅不断涌现。作为高层建筑中最常用的基础形式之一,桩基设计与施工质量显得更为重要。但在房屋开发及质检过程中发现仍存在不少问题,需要引起设计及施工人员注意。
1目前在桩基础设计与施工中普遍存在的几个问题
1.1桩基设计和施工程序不清
在上海地区,有的设计单位桩基正式施工前由于各种原因不要求做静载试验,许多设计单位在桩位平面布置图的设计时没有给出试桩桩位,在打桩结束后只要求做动测试验即可。静载荷试验和动测试验是两个不同的概念,静载试验是获取单桩承载力大
小的手段之一,而动测试验是检查桩身质量的方法之一。在桩基础设计上,按国家规范规定需要做静荷试验的工程应有1%的试桩,并且不小于二根。但由于各种原因大部分设计单位的做法是不要求做试桩,以至于在设计桩基时对单桩的设计承载力究竟多大心中无数。
在我们的质量监督中常见到在许多单位桩基施工中都是先打(灌)桩,打完桩后才做测试。按规范规定必须做试桩的工程应先打桩,再做静载试验,当试桩测试曲线图出来后,将测试结果返回设计单位,设计人员校对修改后,方可出桩位平面施工图。这样才能充分发挥桩的承载能力,确保设计安全可靠,又不造成浪费。
如果是先打工程桩(不含灌注桩),后做静载试验,这种作法对建设单位和设计单位均没有什么好处:①可能没有充分发挥工程桩的有效作用而造成工程桩的浪费,增加工程造价,这
对建设单位而言损失更大。试桩的费用对整个工程或基础而言,只是一笔很小的费用,但许多建设单位不理解;②可能出现单桩承载力不够,导致工程不安全。如进行补桩,可造成施工单位二次进场,既延误工期又造成工程费用上升。
还有些设计单位,在设计桩基施工图时单桩设计承载力都不给出,测试单位对单桩进行测试后没有对比数据。
上述桩基施工前设计和施工中存在问题是没有按照《规范》有关静载试验的规定,导致桩基承载能力不能充分发挥或不足 。1.2桩基锚固长度不足
桩基大样设计图纸中桩顶伸入基础锚固长度在实际施工中不能滿足规范要求。
(1)桩顶标高。目前绝大部分送桩深度普遍低于基础底板高度。在桩基质检过程中,我们发现普遍的现象
Problems in Pile Foundation Design and Construction and Recommendations
桩基设计及施工中存在的问题和建议
■陈俊辉
Chen Junhui
【摘 要】文章指出当前高层住宅桩基普遍存在的设计与施工中的问题,
及其避免这些问题应采取的措施和注意事项。【关键词】高层住宅;桩基;设计;施工〖Abs trac t 〗
This article points out the common problems existing in
the design and construction of current multi-storeyed residential building pile foundation and offers the countermeasures and precautions to these problems.
〖Key wo rd s 〗multi-storeyed resid ential bu ilding; pile foun dation;design; construction
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图1 桩顶标高低于基础底板标高是桩顶标高都低于基础底板标高,甚至低于垫层底标高(图1)。
垫层浇灌后桩顶几乎和垫层平,破桩后桩顶标高将明显低于垫层面,这种现象很普遍。
破桩后为了保证设计要求的钢筋锚固长度,只能采用增加焊接短钢筋的方法解决,按规范规定的桩顶硬性伸入基础底板的锚固长度仍然不足(图2)。
造成这种情况的主要原因是设计标高与桩的有效长度不符。施工单位破桩后桩顶标高几乎满足不了规范与设计的要求(桩基础设计规范规定桩顶要伸出基础底板7~10cm,以满足桩基抗震时水平推力的要求)。
(2)在设计时标注桩顶标高时不明确或有误。设计单位在标注桩顶标高时把桩长标注到桩帽顶端,在设计时把桩帽当成桩长有效高度的一部分,没有考虑桩帽长度及桩帽在打桩过程中受损、锚筋、焊接长度等因素,所以造成设计标高与施工标高不相符。
(3)在桩基施工中常见设计单位对桩顶标高都是以桩的实际长度为桩顶标高,是由于在设计中对桩帽与桩的有效长度的关系未搞清楚的缘故。打桩时施工单位按设计标高送桩到位,土建施工单位按设计标高挖土。按设计所标的尺寸,垫层10cm,桩顶伸入基础板7cm为桩顶标高,垫层与伸入基础板两项之和为17cm。因桩帽网的高度一般为18~25cm,所以破桩后,桩顶不是突出垫层面
7cm,而是低于基础板底8~10cm,显然已达不到设计所规定的标高。
(4)破桩后桩顶标高明显低于垫层面,有些设计单位采用在桩的四周开17~20cm的45°槽来保证伸入长度,但混凝土的强度又难以保证。理由是在钢筋编扎后,在浇灌混凝土时槽中积水往往无法排除,无形中增大了混凝土的水灰比,从而降低了混凝土的强度。而且该方案中,桩顶仍然在素混凝土中,并未伸入基础底板内,故不能满足构造要求。1.3桩基施工中存在的问题
由于桩基施工技术人员没有理解规范有关的含义,所以在桩基施工过程中也无法弥补设计中存在的问题,难以确保设计意图的实现。在桩基础施工中,普遍存在下列问题:
(1)施工技术人员没有充分理解桩顶需伸入基础底板7cm的含义。
(2)大多数施工单位在桩基础施工中由于没有制定控制标高,无论预制桩还是在灌注桩施工中,操作人员破桩时任意操作,甚至野蛮施工。现场技术员没有严格控制标准,造成破桩后,桩顶标高经常低于垫层面的标高,而不是高于垫层面标高。
2桩基设计与施工注意事项
2.1桩顶设计要与施工现场做法一致
设计中的桩顶标高与现场施工要相符,并把不利因素都考虑进去,挖土破桩后,桩顶标高要满足设计标高。桩顶伸入垫层表面必然达到7~
10cm以上,这样也满足了焊接长度。
2.2在设计桩顶标高时要减去桩帽长度
在设计时应减去桩帽长度后才能作为桩顶伸入基础板的标高。以往的做法,桩身硬性部位在破桩中遭到破损,已起不到硬性接触的要求。所以要求在桩基设计时桩顶标高要减去桩帽长度的理由所在。2.3正确标注桩顶的正确标高
桩顶伸入基础板底7cm,这是规范及图集的规定,通过现场施工实践都达不到这一标准,因此,在设计时应特别注意,予以正确标注。2.4在桩基础施工中应满足如下要求
(1)在预制桩基础时,要将垫层高度和桩顶伸入基础的高度合并统一考虑后再确定破桩高度位置。
(2)在灌注桩基础施工中桩顶控制与预制桩顶标高相同,不同的是作业中难度比预制桩更大,破桩的准确性更难控制,因灌注桩桩身露出部分较高,在破桩中容易损坏桩顶,因此,更应严加控制。
3建议
(1)建议桩基设计规范明确预制
桩应在混凝土垫层表面预留25~
35cm,以保证破桩后桩顶伸入混凝土基础底面的嵌固长度。
(2)将破桩列入桩基础施工质量评定标准,严格制定破桩程序及质量保证要求。严禁大锤破桩,应采用风镐破桩。
(3)对桩顶标高的控制也应明确在桩基础施工质量评定标准中。
(收稿日期:2007-11-20) 陈俊辉,上海城联房地产开发
有限公司投资部经理,工程师。
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图2 采用焊接短钢筋的锚固长度仍然不足
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