板樁結構施工質量通病及預防措施

1、塌孔

注意地質變化，防止殘積砂質粘土層局部含砂量過高呈現(xiàn)砂層特性，應立即采取相應措施緩慢成孔。鉆進砂層遇到地下水時，應投入適量粘土造漿提高泥漿濃度，以防止塌孔。

2、縮徑

認真控制拔管速度。在拔管過程中應采用浮標觀測每500～1000mm高度混凝土用量，換算出樁的灌注直徑，如發(fā)現(xiàn)縮徑，及時處理。

3、鋼筋籠變形

鋼筋籠在制作過程中成形堆放、運輸、起吊、入孔等過程中，應嚴格按規(guī)定的技術措施和操作規(guī)定作業(yè)。

4、鋼筋下沉

將鋼筋或鋼筋籠放入樁孔后，應在上部用鋼管將鋼筋籠架起固定，使相鄰樁振動時鋼筋籠不下沉。

5、鋼筋籠上浮

鋼筋籠上浮除了因為導管掛所致外，主要原因是由于砼表面接近鋼筋籠底口，導管底口在鋼筋籠底口以下3m至以上1m時，砼灌注的速度過快，使砼下落沖出導管底口向上反沖，其頂托力大于鋼筋籠的重力時所致。

為了防止鋼筋籠上浮，當導管底口低于鋼筋籠底部3m至高于鋼筋籠底口1m之內，且砼表面在鋼筋籠底部上、下1m之間時，應放慢砼灌注速度，應及時適當提升導管，另外鋼筋籠上端將吊鉤鋼筋焊接于鋼護筒上。

5、導管進水

（1）主要原因

首批砼儲量不足，或雖然砼儲量已夠，但放料時未跟上導管內砼的下落速度，或導管底口距孔底的距離過大，砼下落后不能埋設導管底口，以致泥水從底口進入。導管接頭不嚴，焊縫破裂，水從接頭或焊縫中灌入。導管提升過猛，或測深出錯，導管埋深不夠或超出原砼面，泥水從底口涌入。

（2）預防及處理措施

發(fā)生導管進水事故后，因分析進水原因及時進行處理。

如為上述第一種原因引起，因立即停止灌注，拆除活門及灰盤，導管上連接彎管，將高壓風管從導管中放入，利用空氣吸泥機將孔底砼吸出，如果來不及清除孔底砼，應立即將鋼筋籠提出，重新安裝鉆機鉆孔。

若是第二、三種原因引起，應視具體情況，換拔原管重下新管或用原導管插入續(xù)灌，但灌注前應將導管內的水和泥漿抽出。如果重下新管，新管須插入原砼內2m左右，然后用潛水泵將導管內的水抽干，再繼續(xù)灌注砼。灌入前將導管進行小幅度抖動，使原砼損失的流動度得以彌補，以后灌的砼可恢復正常的配合比。

若砼面已進入鋼護筒內且已初凝，導管不能插入砼時，可停止灌注，待砼強度達到要求后將孔內水抽干其砼面鑿毛進行二次澆注或重新沖孔到設計高程重新灌注。

6、導管堵塞

由于砼本身的原因，如坍落度過小，流動性差，夾有大石塊或其它物件，拌合不均勻，以及砼產(chǎn)生離析，導管接縫處漏水，粗集料集中而造成堵管。

預防措施：嚴格執(zhí)行《泵送砼施工工藝》，拌合站試驗室值班人員嚴格控制砼質量，前臺值班技術經(jīng)常檢查砼的質量。

處理方法：反復快速提升抖動導管或用長桿沖搗導管內砼，有可能使導管疏通。如仍不能使砼下落，則需將導管提出，疏通后重新灌注（可按前述方法處理）。

機械發(fā)生故障或其它原因使砼在導管內停留時間過久，或灌注時間過長，最初灌注砼已經(jīng)初凝，增大了導管內砼下落的阻力，導致堵管。

預防措施：灌注前應仔細檢修灌注機械，并準備備用機械，墩旁及拌合機工廠旁應備有發(fā)電機，同時采取措施，加速砼灌注速度。

7、短樁

產(chǎn)生原因主要有：灌注近結束時，漿渣過稠，用測深錘探測難于判斷漿渣或砼面；或由于測錘太輕，沉不到砼表面，發(fā)生誤測，以致拔出導管終止灌注造成；孔壁發(fā)生坍方，未被發(fā)覺，測錘無法測量到砼表面。

預防措施：

在灌注過程中必須注意孔內水頭情況以及根據(jù)砼灌注數(shù)量而推算砼而上升速度，砼面上漲是否正常，以判斷孔內是否產(chǎn)生坍孔，如發(fā)生了應采取措施處理后續(xù)灌。

測錘嚴格按照規(guī)范要求的形狀尺寸及比重進行制作。 孔內泥漿過濃時，預留樁頭高度應適當增加。

8、樁身夾泥斷樁

大都是以上各種事故引發(fā)的次生結果。此外，由于清孔不徹底或灌注時間過長，首批砼已初凝，流動性降低，灌注的砼沖破頂層而上升，在兩層砼中夾有泥漿渣土，嚴重的甚至全樁身夾有泥漿渣土形成斷樁。

對已發(fā)生的斷樁（通過超聲波檢測即可發(fā)現(xiàn)），除下列情況之一可采取壓漿補強方法處理外，應重鉆。

樁底與基巖之內的夾泥（清孔不徹底引起）。 樁身砼有夾泥斷樁或局部砼松散。

取巖芯率小于95%，并有群窩、松散、裹漿等情況。

1、樁位測量準確，護筒埋設中心線與樁中心線吻合，誤差小于5cm，護筒傾斜度小于1%。

2、反復清孔，直到沉碴厚度符合技術要求。清孔后泥漿濃度盡量降低，以減少泥漿沉淀量。

3、鋼筋籠同一截面鋼筋連接接頭不超過50%，應間隔搭接，鋼筋接頭采用單面焊接。安放時應設橫杠卡死，防止砼灌注過程中鋼筋籠上浮。

4、測量砼面標高的測量繩必須經(jīng)過長鋼尺比長校核。

5、砼灌注前應嚴格、認真完善各種簽證。

6、灌注前，導管應試拼、試壓，確認不漏水、連接牢固導管的安裝應密封不漏水（安裝前進行水密試驗），灌注砼前將導管插入孔底，檢查導管實際長度與所劃刻度是否相符，然后將導管提離孔底50cm。

7、砼灌注前，應充分準備好砼供應，做好一切防范措施，保證每根樁一氣呵成。封底砼灌注時，應保證初始砼量能將導管底部埋入砼中不小于1m。樁身砼灌注時，保證孔內水位高度，以免水位較低，樁內裂隙水壓力增大，影響砼質量。

8、灌注過程中，隨時測定砼灌注高度，及時調整導管埋入砼深度。拆除導管時，應慢慢上提，不能過猛過速，防止發(fā)生斷樁，導管埋入深度控制在2.0m～4.0m。砼灌注應連續(xù)不間斷，萬一發(fā)生砼灌注中斷事故，應根據(jù)導管埋深，不停地少量提升導管，并及時恢復灌注。

1、總體施工順序：

填土至承臺板墊層底設計高程處→樁孔定位→埋設護筒→鉆孔→檢孔及清孔→下鋼筋籠→灌注混凝土樁→開挖托梁基坑→鑿除樁頭至樁頂設計高程→樁質量檢測合格后→澆注托梁混凝土墊層、立模澆注托梁→澆注承臺板底墊層、立模澆注鋼筋混凝土承臺板→板兩側回填級配碎石摻5%水泥壓實。

2、灌注樁施工：

鉆孔灌注樁樁徑為1.0m，樁長32m～42.5m。樁頂伸入托梁0.1m。要求樁打入<5-W2>弱風化泥巖不小于2m。樁身主筋與加勁箍筋務必焊牢，主筋與箍筋連接處宜點焊，若主筋較多時，可交錯點焊和綁扎。

為了固定樁位、保護孔口不致坍塌、隔離地面水以及保證孔內泥漿面高出施工水位，鉆孔時應根據(jù)實際情況選用鋼護筒對孔口段進行防護。鉆孔時起落鉆頭速度宜均勻，不得過猛或驟然變速，以免碰撞孔壁或套筒，孔內出土不得堆積在鉆孔周圍，應及時運至設計指定的棄碴場。施工樁時，混凝土應澆注至樁頂設計高程以上0.5m，并保證在鑿除樁頂浮漿后樁頂標高和樁身質量滿足設計要求。鋼筋混凝土樁施工完成且混凝土強度達到80%以上時，應對樁頭進行鑿除，距樁頂面20cm范圍內的樁頭應采用人工鑿除，確保樁頭質量：樁頂設計高程以及樁頂以上露出鋼筋長度應滿足設計要求。混凝土灌注應連續(xù)灌注，中途不得停頓。

灌注樁質量控制應貫穿施工的全過程，施工過程中必須隨時檢查施工記錄和計量記錄，并對照施工工藝對每根樁進行質量評定。檢查重點是：水泥用量、樁長、鋼筋用量、注漿處理方法等。

3、 埋設護筒

施工前，根據(jù)控制網(wǎng)用坐標放樣法精確測放樁位并做好放樁記錄。 根據(jù)放出的樁位中心點，過樁位中心點拉正交十字線在護筒外80-100cm處設臵控制樁，然后在樁位處挖比護筒外徑大20cm的圓坑，深度1.7m，在坑底填筑20cm的粘土，夯實。把護筒采用鋼絲繩吊放進坑內，在護筒上找出護筒的圓心（可采用拉正交十字線法），然后通過控制樁放樣，把樁位中心找出，移動護筒使護筒的圓心與樁位中心重合，平面允許誤差為20㎜，同時用水平尺（或吊線錘）校驗護筒豎直度，垂直線傾斜不大于0.5%，方可在護筒周圍回填最佳含水量的粘土，分層夯實，夯填時要防止護筒偏斜。護筒連接處要求筒內無突出物，應耐拉、壓、不漏水。

4、安裝鉆機

根據(jù)工程的地質情況，選用沖擊鉆機。鉆機底座下鋪設枕木、方木和木板，鉆機安裝就位后，底座必須平整穩(wěn)固，在鉆進和運行過程中不產(chǎn)生位移和沉陷，鉆頭中心與鋼護筒頂面中心對位偏差不大于2cm。

5、 制漿土的選擇和要求

為了保證泥漿有良好的性能和技術指標，能有效護壁和懸浮攜帶鉆渣，選擇制漿粘土一般選塑性指數(shù)大于25，小于0.05mm的粘粒含量大于50%的粘土。肉眼目測，具有下列特征的粘土均可采用：

自然風干后，用手不易掰開捏碎。 干土破碎時，斷面有堅硬的尖銳棱角。 用刀切開時，切面光滑，顏色較深。

水浸濕后有粘滑感，加水和成泥膏后容易搓成直徑小于1mm的細長泥條，用手指揉捻，感覺砂粒不多。

6、 鉆孔

開鉆時，先向孔內加入泥漿和粘土，以小沖程穩(wěn)而準地造漿和開孔，使初始成孔堅實、豎直、圓順，起導向作用，鉆進深度超過鉆頭長度0.5米以后，方可進行正常沖擊。鉆進過程中，根據(jù)不同的地質情況采取不同的鉆進速度并及時排渣，并及時往孔內注入泥漿，泥漿粘度控制在19～28S以內，泥漿相對密度控制在1.2～1.45以內。在鉆進過程中遇到孤石或探頭石時，投入片石夾粘土，再繼續(xù)鉆進，防止樁孔彎曲和傾斜。

鉆孔作業(yè)按兩班制連續(xù)進行，及時填寫鉆孔施工記錄，交接班時，交待鉆進情況及下一班應注意事項。經(jīng)常對鉆孔泥漿進行檢驗，不合符要求時及時調整。注意地質變化，在地質變化處撈取渣樣，判明地層并記入記錄表中，以便與地質剖面圖核對。

7、成孔檢查

鉆孔達到設計深度后，用鋼筋加工探孔器對成孔的孔徑、孔形、傾斜度及孔的中心偏差、孔深進行全面檢查，探孔器的直徑比鋼筋籠直徑大100mm，長度不小于4米（4－6倍鋼籠直徑）， 如孔不直、孔壁不圓、孔徑減小等情況，應采取相應的處理方法進行處理。成孔允許偏差如下：

孔的中心位臵偏移：< 5㎝；樁徑：不小于設計；孔深：不小于設計； 傾斜度：< 1%孔深；沉渣厚度：不大于50cm。

符合設計及規(guī)范要求并報監(jiān)理工程師檢查合格后，立即進行清孔。

8、清孔

采用換漿法進行清孔。清孔時，必須注意保持孔內水頭，防止坍孔。清孔后泥漿的含砂率不大于2%，比重在1.03～1.10，粘度17～20s，孔底的沉渣厚度用開口鐵盒吊入孔底檢測，不大于設計規(guī)定。

9、鋼筋籠加工和安裝

鋼筋籠的主筋接頭采用滾單面搭接焊，搭接長度不小于10d。接頭經(jīng)外觀檢查和力學性能檢測合格后，才能正式進行施工，配料時將接頭互相錯開，使同一截面的鋼筋接頭小于50%。骨架箍筋用鋼筋彎曲機彎制，均采用單面焊，焊接長度不小于10d，箍筋點焊或綁扎在主筋上，采用單面搭接焊，焊接長度不小于10d。鋼筋籠加工和安裝允許偏差如下：

受力鋼筋順長度方向加工后的全長：主筋間距±10㎜；箍筋間距±20㎜；骨架外徑±10㎜；骨架傾斜度±0.5%；保護層厚度：±20㎜。

鋼筋籠在鋼筋加工場統(tǒng)一制作，每節(jié)長12m，根據(jù)設計長度不夠12m的單獨制作，鋼筋籠制作完成后，用汽車吊車裝入平板汽車運到工地現(xiàn)場用汽車吊車吊裝入孔。當加工成多節(jié)吊裝時，先將底節(jié)鋼筋籠采用汽車吊提升后，垂直入孔，用兩根Φ50mm鋼管穿入底節(jié)鋼筋籠放臵在孔口鋼護筒，再吊裝上節(jié)鋼筋籠與之對接，節(jié)與節(jié)之間用單面焊連接，焊縫長度不小于10d。在鋼筋籠上焊接鋼筋耳環(huán)，使鋼筋籠在孔內居中，保證鋼筋保護層厚度達到要求。鋼筋籠頂面焊接4根與主筋直徑相同的定位鋼筋，對中調整，然后將定位鋼筋焊接在鋼護筒上，防止鋼筋籠的下沉或上浮。

10、 灌注水下砼

鋼筋籠吊裝就位后，立即安裝導管檢查孔底沉渣合格后進行水下砼灌注，以防坍孔。對水下砼的性能要求：水下砼應流動性好，不產(chǎn)生分層和離析現(xiàn)象，坍落度控制在16～22cm。水下砼采用級配良好的河砂，石子采用級配良好的卵石，石子的最大粒徑不大于35mm。

水下砼的灌注采用導管法灌注樁基水下砼，導管直徑300㎜，每節(jié)3米長，節(jié)與節(jié)之間用螺紋套筒連接并加密封圈，導管上口接上漏斗。

導管的接頭擰緊，不得漏氣和漏水。在使用前進行密水壓力試驗，導管下口安裝在離孔底0.5m左右，上方用抱箍夾住安放在護筒口。

1、內業(yè)技術準備

在開工前組織技術人員認真學習、閱讀熟悉規(guī)范施工圖紙及技術規(guī)范。制定施工安全保證措施，提出應急預案。對施工人員進行技術交底，對參加施工人員進行上崗前技術培訓，考核合格后持證上崗。

2、外業(yè)技術準備

施工作業(yè)層中所涉及的各種外部技術數(shù)據(jù)收集。修建生活房屋，配齊生活、辦公設施，滿足主要管理、技術人員進場生活、辦公需要。

美國阿拉斯加四季公寓的倒塌，往往被認為是板樁-抗震墻性能不好的一個例證。但從林同炎事務所的分析報告來看，該工程的設計按100%地震力由核心筒來承擔，在承載力方面也是足夠的，只因施工單位在鋼筋接頭上未按規(guī)定施工，才造成嚴重破壞。

阿爾及利亞的倒塌事故，是由于該工程為純板樁結構（樓板為雙向密勒，無梁），層高較高，跨度也較大。此種結構不能抵抗地震是不足為奇的，也不提倡此類結構。

1985年墨西哥地震，板樁結構遭受破壞，主要由于板樁節(jié)點抗沖切能力不足，如果按我國新的抗震規(guī)范的要求去設計，再在沖切方法上作改進，并加強抗震墻的構造，這類破壞是可以避免的。 綜上所述，

所以，板樁結構的破壞主要是：

①未布置一定數(shù)量的抗震墻，因而地震作用全由板樁框架承受。由于未布置抗震墻，此種結構的節(jié)點剛度又相對較弱，因此側向位移常較大。由于它延性差，抗彎和變形能力很弱，再加上P-⊿效應，在強震時造成嚴重破壞甚至倒塌是很可能的。

② 板樁節(jié)點處，樓板抗沖切能力差。在柱子周邊板內，未設置抗沖切的鋼筋，或設置得不恰當，節(jié)點處不平衡彎矩對樓板造成的附加剪應力未適當考慮，柱周邊板的厚度不夠，使抗剪箍筋不易充分發(fā)揮作用，或柱子縱筋在節(jié)點處滑移。

由于這些原因，在強震時使墻板產(chǎn)生沖切破壞，隨之樓板墜落，造成巨大損失。

1、 突出優(yōu)點：

（1） 結構簡單、受力明確；

（2） 具有較高的縱向、橫向和豎向剛度，縱橫向穩(wěn)定性好，豎向變形?。?

（3） 施工簡便；

（4） 與橋梁方案相比，工程造價低。

2、 適用范圍：

板樁結構路基主要適用于新建客運專線無砟軌道鐵路中的工程地質條件復雜的低路堤和路塹地段，以及兩橋（隧）之間短路基、道岔區(qū)路基等特殊地段軟弱地基加固，同時可以用于已建路堤的補強加固。

1、 按樁基與承載板的連接方式分：獨立墩式、托梁式及復合式

（1）獨立墩式：樁基與承載板直接相連；

（2）托梁式：首先通過托梁橫向連接樁基，其上再與承載板相連；

（3）復合式：獨立墩式與托梁式的組合結構，中跨采用獨立墩式，邊跨采用托梁式；

2、 按承載板與軌道板的連接方式分：上承式、埋入式

（1） 上承式：將軌道板直接鋪設在板樁結構上面，處理方式與橋梁類似，承受了較大的溫度荷載，不利于做成較長的連接結構；

（2） 埋入式：與上承式的不同之處有二。一是其承載板和軌道板之間還有級配碎石緩沖層和混凝土支撐層，二是其一聯(lián)的長度遠遠大于上承式。

1、 結構組成：板樁結構路基下部的鋼筋混凝土樁基、路基與上部的鋼筋混凝土承載板組成，板樁固接，并與路基土共同組成一個承載結構。它充分利用樁-板-土三者的共同作用來滿足無砟軌道的穩(wěn)定與變性要求。

2、 工作原理：

（1） 承載板承受軌道及列車荷載并傳遞至樁基，通過樁基傳遞給地基；

（2） 路基填土對樁-板結構的約束作用，使板樁結構路基具有較大的橫向和縱向剛度。

1、鋼筋混凝土鉆孔灌注樁施工完成28d后，13～18#樁采用聲波透射法，其余樁采用低應變法，對全部樁基進行成樁質量檢測，對質量有懷疑的，應鉆取樁芯鑒定，檢查樁身強度，不允許出現(xiàn)不合格樁?；鶚堵暅y管埋設三根，正三角形布臵，采用內徑不小于40mm壁厚不小于3mm的金屬管埋設，聲測管下端封閉、上端采用木塞封閉，管內無異物，連接處應光滑過渡，不漏水。管口高出樁頂100mm以上，且各聲測管管口高度保持一致。

2、鋼筋混凝土鉆孔灌注樁施工完成28d后應采用單樁荷載試驗進行地基加固效果檢測。單樁荷載試驗應符合以下要求：

單樁荷載試驗的樁數(shù)至少為1根。 單樁豎向承載力特征值為2900KN。 2100433B

板樁結構是由板樁墻、拉桿 、錨碇結構及周圍的土構成的混合系統(tǒng)。在這種系統(tǒng)中，墻后土、碼頭面荷載、剩余水壓力和墻前波吸力使板樁墻受到向前移動的力，而墻前被動土壓力和拉桿產(chǎn)生阻止板樁墻移動的力，板樁墻則承受彎矩作用，土 - 結構相互作用是這種系統(tǒng)共同工作的基礎。板樁結構在其設計使用年限內應具有足夠的可靠性，設計規(guī)范的合理性和先進性是保證板樁結構具有規(guī)定可靠性的基礎。以前港口工程設計規(guī)范的修訂中，曾對港口工程結構進行了可靠度分析和校準，包括混凝土結構、重力式碼頭、 樁基規(guī)范等，并以此為基礎給出了分項系數(shù)設計表達式。但對于板樁結構，由于分析和計算比較復雜，特別是涉及土和結構的相互作用，除“踢腳”穩(wěn)定和錨碇結構穩(wěn)定外，沒有進行可靠度分析和校準，板樁墻強度和拉桿強度設計采用的仍然是綜合系數(shù)法，且“踢腳”穩(wěn)定驗算和錨碇結構穩(wěn)定驗算采用的分項系數(shù)也是參考重力式碼頭給出的?！栋鍢洞a頭設計與施工規(guī)范》的修訂，對板樁結構的可靠度進行分析和校準。影響板樁結構可靠度的因素是來自各方面的隨機不確定性，對作用于板樁結構的荷載而言，主動土壓力因土性參數(shù)(黏聚力、 摩擦角及容重) 的不確定性而變化，剩余水壓力因水位的變化而呈現(xiàn)不確定性，碼頭面堆貨荷載因碼頭貨物的堆積和運輸而變化，波浪力隨海洋狀況而波動。對于板樁結構的抗力，樁墻、拉桿強度因幾何尺寸、材料性能和計算模式的不確定性而變化,“踢腳”、 錨碇結構的穩(wěn)定性因土性參數(shù)的不確定而變化等。

板樁是一般為兩邊有凹凸槽榫的木板，或兩邊有鎖口的槽形鋼板，成排地沉入土中，作為擋水、擋土的臨時性圍墻。用于較深坑槽、地下管道的施工，也可用鋼筋混凝土板樁作為永久性的擋土結構。

板樁是深基坑開挖時的專用支護結構，在基坑開挖前將板樁打入土中，基坑開挖后，靠板樁來抵抗水平向土壓力及水壓力。為保持其穩(wěn)定，可在板樁的適當高度設置支撐或拉錨。鋼板樁由于強度高，打設方便并可回收，是應用較廣泛的一種支護結構。為了減小施工對鄰近建筑物的影響，降低工程造價，采用灌注排樁擋墻作為支護結構的工程也越來越多。