【摘 要】樁基礎作為建筑工程強制監督內容之一,是建筑工程質量的重中之重,由于樁基礎工程的隱蔽性,給質量監督帶來一定難度,根據對監督鉆孔灌注樁的經驗,本文提出了鉆孔灌注樁監督管理的一些關鍵技術。
【關鍵詞】灌注樁;質量監督;承載機理;地基承載力
一、引言
灌注樁基質量監督從驗收規范來看十分簡單,無非是地基承載力的鑒定、鋼筋籠的檢查與樁砼質量的判定,但是,地下工程不可兼得因素很多,因此判定起來很難。筆者依據多年的工作經驗及理論知識,分三個問題:從樁的承載機理看質量監督管理的關鍵,樁的缺陷與防治措施,樁質量的判定,圍繞樁監督管理問題進行探討。
二、灌注樁質量監督的關鍵
1.地基承載力的鑒定。從樁的施工程序來講,在質量監督中,首先確保地基承載力符合設計要求,否則將使樁失效。地基承載力取決巖土層的構造情況、樁嵌入巖石的深度、巖石單軸飽和抗壓強度。
2.樁身強度的監督。樁身強度是質量監督的另一關鍵。如樁身強度的不足,樁的承載力也得不到保證。樁身強度取決于鋼筋籠的制作質量與砼質量。鋼筋籠的制作檢查,簡單明了;而影響砼質量因素則很多,有些是可見的,有些是不可見的。在工程實踐中,不少樁由于砼質量問題而使樁身強度達不到要求,因此樁身質量的監督主要在于監督砼的質量。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工藝、質量保證措施進行嚴格的監督,否則,起不到質量監督效果,工程驗收時,對工程質量如何,將沒有把握,檢測出現的問題也無從分析。
3.沉渣的檢查。對于鉆孔端承樁,如果沉渣過大,勢必造成樁受荷時發生大量沉降,使樁的承載力失效。因此鉆孔灌注樁另一個監督的關鍵還在于沉渣量的檢測。總之,鉆孔灌注樁的關鍵不僅在于施工工藝與地基承載力,還在于沉渣量是否符合規范要求。對鉆孔灌注樁檢驗不合格,就可能使樁底沉渣量過大,或砼有缺陷,或沒有鉆到持力層,或兼而有之。
三、鉆孔灌注樁基礎缺陷及防治措施
1.樁底地基承載力不足。(1)原因:樁端沒有支承在持力層上面。(2)防治措施:這種情況一般出現在復雜地層,這種地層一般最好取芯檢驗,如不能孔孔取芯,要參照臨近取芯情況、鉆速、泥漿返上的巖屑及鉆進情況(一般鉆進至微風化巖時,鉆頭不蹩鉆,主動鉆桿振動不很厲害,鉆進聲音感覺較好)、工程地質資料進行綜合考慮。
2.縮徑(孔徑小于設計孔徑)。(1)原因:塑性土膨脹。(2)防治措施:成孔時,應加大泵量,加快孔速度,快速通過,在成孔一段時間,孔壁形成泥皮,孔壁不會滲水,也不會引起膨脹,如出現縮徑,采用上下反得掃孔的辦法,以擴大孔徑。
3.樁底沉渣量過大。(1)原因:檢查不夠認真,清孔不干凈或沒有進行二次清孔。(2)防治措施:真檢查,采用正確的測繩與測錘;一次清孔后,不符合要求,要采取措施:如改善泥漿性能,延長清孔時間等進行清孔。在下完鋼筋籠后,在檢查沉渣量,如沉渣量超過規范要求,一概進行二次清孔。
4.鋼筋籠上浮。(1)原因:當混凝土灌注至鋼筋籠下,若此時提升導管,導管底端鋼筋籠僅有1m左右時,由于澆注的砼自導管流出后沖擊力較大,推動了鋼筋籠上浮;由于砼灌注過鋼筋籠且埋深較大時,其上層砼因澆注時間較長,已近初凝,表面形成硬殼,砼與鋼筋籠由一定握裹力,如果此時導管未及時提到鋼筋底部以上,混凝土在導管流程=出后將一定的速度向上頂升,同時也帶動鋼筋籠上移。(2)防治措施:灌注砼過程中,應隨時掌握砼澆注標高及導管埋深,當砼埋過鋼筋籠底端2m~3m時,應及時將導管提至鋼筋籠端以上;當發現鋼筋籠開始上浮時,應立即停止澆注砼,并準確計算導管埋深和已澆砼標高,提升導管后再進行澆注,上浮現象及可消除。
5.斷樁與夾泥層。(1)原因:一是泥漿過稠,增加了澆注砼的阻力,如泥漿比重大且泥漿中含較大泥塊,因此,在施工中經常發生導管堵流、流動不暢等現象,有時甚至灌滿導管還是不行,最后只好提取導管上下振擊,由于導管內儲存大量砼,一旦流出其勢甚猛,在砼流出導管后,即沖破泥漿最薄弱處急速返上,并將泥漿夾裹于樁內,造成夾泥層。二是灌注砼過程中,因導管漏水或導管提漏而二次下球也是造成夾泥層河斷樁的原因。導管提漏有兩種原因:當導管堵塞時,一般采用上下振擊法,使混凝土強行流出,但如此導管埋深很少,極易提漏。因泥漿過稠,如果估算或測砼面難,在測量導管埋深時,對砼澆注高度判斷錯誤,而在卸管時多提,使導管提離砼面,也就產生提漏,引起斷樁。三是灌注時間過長,上部砼已成硬殼,而且隨時間增長,泥漿中殘渣將不斷沉淀,從而加厚了凝聚在砼表面的沉淀物,造成灌注極為困難,造成堵塞管與導管拔不出來,引發斷樁事故。四是導管埋的太深,拔出底部時已接近初凝,導管拔上后砼不能及時沖填,造成泥漿填入。(2)防治方法:認真做好清孔,防止孔壁坍塌;盡可能提高混泥土澆注速度:一是開始澆砼盡量積累大量砼,產生極大地沖擊力可以克服泥漿阻力。二是快速連續澆注,使砼和泥漿一直保持流動狀態,可防導管堵塞;提升導管要準確可靠,灌注砼過程中測量導管埋深,并嚴格遵守操作規程;灌注水下砼前檢查導管是否漏水、彎曲等缺陷,
四、灌注樁的質量判定
1.鉆孔灌注樁基底承載力判定。巖石構造只能參照工程地質勘察報告與鉆進情況。要判斷巖石承載力,必須作適量抽芯檢驗,對于沒有取芯的鉆孔,依下列幾方面進行綜合考慮:鄰近孔的取芯情況;泥漿循環返上來的巖屑;鉆進情況;工程地質勘察報告。對于嵌入巖石比較深的樁,與人工挖孔樁一樣,可以考慮巖石的圍壓作用,但是對于樁周圍摩擦阻力,則不可過高計算在內。因為機械成孔大部分靠泥漿護壁,泥漿循環在孔壁巖石上形成一層堅硬潤滑泥皮,由于在樁體與孔壁之間存在這層潤滑泥皮,使得樁在該段巖石的摩擦阻力降低,甚至沒有存在,因此在判定鉆孔樁底地基承載力時應著重考慮取上巖樣本身構造情況、力學性能、物理性能、圍壓作用,不宜考慮樁周摩擦力;雖然機械濕孔作業的摩擦樁主要靠摩擦力承載,但由于其樁長比較長,整體樁不規則外形,使其具有較大的樁周摩擦力。
2.鉆孔灌注樁混凝土質量判定。比較準確判斷樁身砼質量的靜載與抽芯,但是由于靜載、抽芯為損傷性檢驗,且費用高、時間長,所以常常采用動測法判斷樁身混凝土的質量,而動測法具有一定的局限性、動測結果不能作為樁基工程竣工和驗收依據,用于普查質量,僅供參考。判斷混凝土質量還要依施工單位素質,掌握施工過程實際情況與施工記錄。主要依據: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量情況。(2)審查主要工藝是否適合于施工的質量情況,采用了什么質量保證措施。(3)審查施工記錄,認真分析記錄中出現的機械故障及孔內異常情況、事故等,并進行判斷。
總之,質量監督中砼質量的判定,要掌握現場施工情況與工藝情況、準確的現場施工記錄,并了解施工單位素質,方可比較準確判定砼質量。
五、結語
綜上所述,鉆孔灌注樁質量監督的關鍵環節在于地基承載力的判定,審查鉆孔灌注樁施工工藝是否合理,掌握樁缺陷的防治措施。這樣才能對鉆孔灌注樁質量進行控制,達到質量監督的目的。