灌注樁質(zhì)量監(jiān)督從驗(yàn)收規(guī)范來看十分簡單,無非是地基承載力的鑒定、鋼筋籠的檢查與樁砼質(zhì)量的判定,但由于地下工程不可見的因素很多,因此判定起來比較難以準(zhǔn)確。本文分三個(gè)問題:從樁的承載機(jī)理看質(zhì)量監(jiān)督的關(guān)鍵,樁的缺陷與防治措施,樁質(zhì)量的判定,圍繞樁監(jiān)督問題進(jìn)行探討。
一、從樁基承載機(jī)理看質(zhì)量監(jiān)督的關(guān)鍵
端承樁的承載機(jī)理是樁把荷載傳遞到樁的底部,它支承在堅(jiān)固的巖土層上,不難得出樁的承載力取決于樁身強(qiáng)度與地基承載力。
㈠樁質(zhì)量監(jiān)督關(guān)鍵之一──地基承載力的鑒定
從樁的施工程序來講,在質(zhì)量監(jiān)督中,首先確保地基承載力符合設(shè)計(jì)要求,否則將使樁失效。
地基承載力取決巖層的構(gòu)造情況、樁嵌入巖石的深度、巖石單軸飽和抗壓強(qiáng)度。
如果施工地區(qū)處于斷裂帶,在施工中就要注意夾層的存在。
㈡樁質(zhì)量監(jiān)督關(guān)鍵之二──樁身強(qiáng)度的監(jiān)督(在于施工工藝)
地基承載力符合設(shè)計(jì)要求,如樁身強(qiáng)度不足,樁的承載力亦得不到保證,樁身強(qiáng)度是樁質(zhì)量監(jiān)督的另一關(guān)鍵。
樁身質(zhì)量監(jiān)督主要在于監(jiān)督混凝土的質(zhì)量,樁身強(qiáng)度取決于鋼筋籠的制作質(zhì)量與砼質(zhì)量。鋼筋籠的制作檢查,簡單明了;而影響砼質(zhì)量因素則很多,有些是可見的,有些是不可見的。在工程實(shí)踐中,不少樁由于砼質(zhì)量問題而使樁身強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,因此樁身質(zhì)量的監(jiān)督主要在于監(jiān)督砼的質(zhì)量。
砼的缺陷往往是由于施工工藝不合理引起,因此必須對樁基工程的施工工藝、質(zhì)量保證措施進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督,否則,起不到質(zhì)量監(jiān)督效果,工程驗(yàn)收時(shí),對工程質(zhì)量如何,將沒有把握,檢測出現(xiàn)的問題亦無從分析。
人工挖孔樁砼缺陷主要產(chǎn)生于砼澆搗工藝。成孔時(shí),在土層設(shè)置護(hù)壁,而在巖石層,孔壁巖石自然護(hù)壁,一般不存在孔壁質(zhì)量對砼產(chǎn)生多大的影響。主要監(jiān)督砼澆搗工藝特別是有地下水的水下部分砼的澆搗,必須采用水下砼配合比與水下導(dǎo)管灌注等。
二、砼灌注樁基礎(chǔ)缺陷及防治措施
樁身砼強(qiáng)度不足
原因:砼遭受孔內(nèi)水的危害,引起砂漿稀釋,砂石下沉,嚴(yán)重破壞砼的強(qiáng)度。
防治措施:
1、對于孔內(nèi)有地下水,水位低、水量小的樁孔,在澆搗時(shí)把砼拌均,水抽干,可以采用串筒迅速澆搗,但是在水位以下部分,必須調(diào)整砼配合比,適當(dāng)減少用水量并增加水泥用量等;
2、對于水位高、出水量大的樁孔,在水位下必須采用水下砼配合比與導(dǎo)管灌注法灌注,在水位之上,為了避免水下導(dǎo)管灌注通病──樁身上部砼強(qiáng)度低,則可采用簡單串筒澆搗,但是水必須抽干,泥漿、浮漿要清除干凈,兩種不同方法施工的交接層,用插搗器穿過反復(fù)插搗。
三、砼灌注樁質(zhì)量判定之探討
㈠人孔挖孔樁強(qiáng)風(fēng)巖承載力的判定
如果端承樁荷載要求較小(小于1000kPa), 而且地層是由強(qiáng)風(fēng)化逐漸變到中、微風(fēng)化,這時(shí)在樁底就可能遇到殘積強(qiáng)風(fēng)化物夾硬碎石層,這種情況樁底的承載力就視風(fēng)化物的結(jié)構(gòu)緊密、軟硬情況、硬碎塊的大小及含量而來判斷地基承載力,即參照碎石土的承載力;但是對于風(fēng)化成砂土狀者,則參照砂土的承載力。由于工程勘察的局限性,這一層的承載力在報(bào)告中往往誤差很大,這是由于該類巖層標(biāo)準(zhǔn)取值的誤差太大,再加上缺乏必要的荷載試驗(yàn)作對比,又因?yàn)楣こ炭辈鞎r(shí),取土的樣不全面。作為質(zhì)監(jiān)部門,有條件的話要盡量做荷載試驗(yàn)作對比,對于人工挖孔樁,要下孔全面了解樁底巖石情況,參照有關(guān)經(jīng)驗(yàn)知識來鑒定。
㈡中微風(fēng)化巖承載力判定。
影響樁底承載力的因素有:結(jié)構(gòu)情況、樁底嵌入巖石深度、巖石單軸抗壓強(qiáng)度。
一般承載力的判定方法是依據(jù)巖樣的單軸抗壓強(qiáng)度乘以回歸系數(shù),換算成巖石單軸飽和抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。
f=y(tǒng)frk
式中f──巖石地基承載力的設(shè)計(jì)值(kPa);
y──折減系數(shù);
frk──巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(kPa)。
上述的式子是規(guī)范中判定地基承載力的公式,該公式只反映所取巖樣水化能力與單軸飽和抗壓強(qiáng)度,在單軸抗壓強(qiáng)度相同的情況下,由于巖石圍巖壓力阻礙了樁底巖石的破壞,因此樁嵌入巖石的長度越長,樁底地基承載力越高;在巖石段,對于人工挖孔樁,樁周摩擦阻力非常大,使得巖石對樁的承載力大增強(qiáng);當(dāng)然構(gòu)造上的問題影響更大。
在樁基基底驗(yàn)收時(shí),樁承載力的判定:
對于人工挖孔樁
應(yīng)檢查巖石的構(gòu)造情況。如果巖石裂隙發(fā)育較少,巖石完整性好,樁承載力可以取高值;反之取低值。同時(shí)還應(yīng)檢查巖層下面有沒有夾層,發(fā)現(xiàn)巖石夾層方法:
1、參考地質(zhì)勘察報(bào)告;
2、用錘擊孔底巖石,如聲脆亮,則沒夾層或夾層下臥很深;
3、在孔底邊巖石層面高位下方,用工具挖小洞探明,如層面高位處下方有軟層,根據(jù)巖石走向,說明有下臥軟夾層。
如發(fā)現(xiàn)巖石下臥軟夾層,施工時(shí)應(yīng)挖除軟夾層。
㈢樁身混凝土質(zhì)量判定。
比較準(zhǔn)確判斷樁身砼質(zhì)量的是靜載與抽芯,但是由于靜載、抽芯為損傷性檢驗(yàn),且費(fèi)用高、時(shí)間長,所以常常采用動(dòng)測法判定樁身混凝土的質(zhì)量,而動(dòng)測法具有一定的局限性,動(dòng)測結(jié)果不能作為樁基工程竣工的驗(yàn)收依據(jù),用于普查質(zhì)量僅供驗(yàn)收參考。
判斷混凝土質(zhì)量還要依施工單位素質(zhì),掌握施工過程實(shí)際情況與施工記錄。主要依據(jù):掌握施工過程情況與施工記錄。
1、審查主要施工人員、施工單位所施工過的工程質(zhì)量情況。
2、審查施工工藝是否適合于施工的實(shí)際情況,采取了什么質(zhì)量保證措施。如:挖孔樁水位高、水量大、有沒有采用水下砼配合比與水下導(dǎo)管法灌注,如沒有,依出水量大及澆搗方法,就可推斷混凝土嚴(yán)重離析等;
3、對施工記錄進(jìn)行審查,要求施工單位認(rèn)真做好成孔記錄與灌注記錄,認(rèn)真分析記錄中出現(xiàn)的機(jī)械故障及孔內(nèi)異常情況、事故等,并進(jìn)行推斷。比如:在成孔記錄中沒有發(fā)現(xiàn)塌孔現(xiàn)象,而樁的充盈系數(shù)又大,說明在澆注的過程中有塌孔現(xiàn)象,必然導(dǎo)致樁底沉渣量過多或樁身砼夾砂、夾泥,樁體形成“大肚子”;如果在施工過程中曾發(fā)生過堵管事故,撥管后進(jìn)行二次灌注,就會(huì)存在斷樁或夾泥層。但缺陷的嚴(yán)重程度還要分析其事故具體處理措施而得知。筆者曾在福州火電廠罐基礎(chǔ)樁施工時(shí),其中的一個(gè)樁孔砼灌了一段,因機(jī)械出現(xiàn)故障,導(dǎo)管很難拔上來,最后強(qiáng)行拔上,由于底部泥漿很濃,沖洗孔底孔壁會(huì)坍塌,泥漿循環(huán)渣不能徹底清除,該孔再進(jìn)行二次灌注肯定出現(xiàn)斷樁,因此該樁孔報(bào)廢。如用套管護(hù)壁就可以把孔底清洗干凈,再二次灌砼;
總之,質(zhì)量監(jiān)督中樁砼質(zhì)量的判定,要掌握現(xiàn)場施工實(shí)際情況與工藝情況、準(zhǔn)確的現(xiàn)場施工記錄,并了解施工單位素質(zhì),方可比較準(zhǔn)確判定砼質(zhì)量。
綜上所述,砼樁質(zhì)量監(jiān)督的關(guān)鍵環(huán)節(jié)在于地基承載力的鑒定,審查砼施工工藝是否合理,掌握樁缺陷的防治措施。這樣才能對砼樁質(zhì)量進(jìn)行控制,達(dá)到質(zhì)量監(jiān)督的目的。