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砼灌注樁質量檢驗之我見

2012-12-31 00:00:00季式杰
科技創新導報 2012年10期

摘 要:灌注樁(這里主要探討端承樁)質量檢驗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,但由于地下工程不可見的因素很多,因此判定起來難以準確。筆者分三個問題:從樁的承載機理看質量檢驗的關鍵,樁的缺陷與防治措施,樁質量的判定,圍繞樁檢驗問題進行探討。

關鍵詞:灌注樁 質量

中圖分類號:TU473 文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2012)04(a)-0130-01

灌注樁(這里主要探討端承樁)質量檢驗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,但由于地下工程不可見的因素很多,因此判定起來難以準確。筆者分三個問題:從樁的承載機理看質量檢驗的關鍵,樁的缺陷與防治措施,樁質量的判定,圍繞樁檢驗問題進行探討。

1 從灌注樁承載機理看質量檢驗的關鍵

端承樁的承載機理是樁把荷載傳遞到樁的底部,它支承在堅固的巖土層上,不難得出樁的承載力取決于樁身強度與地基承載力。

當樁身強度〉地基承載力,樁的承載力=地基承載力;反之,樁身強度〈地基承載力,樁的承載力=樁身強度。

前面公式在孔底沒有沉渣情況下成立。對挖孔樁沉渣不是問題,而沉渣問題對于鉆孔樁則是存在的,沉渣量過大,樁受荷時發生大量沉降,樁將失效。

1.1 樁質量檢驗關鍵之── 地基承載力的鑒定

從樁的施工程序來講,在質量檢驗中,首先確保地基承載力符合設計要求,否則將使樁失效。

地基承載力取決巖層的構造情況、樁嵌入巖石的深度、巖石單軸飽和抗壓強度。

如果施工地區處于斷裂帶,在施工中就要注意夾層的存在,防止樁底落于軟土上。

1.2 樁質量檢驗關鍵之二── 樁身強度的檢驗(在于施工工藝)

地基承載力符合設計要求,如樁身強度不足,樁的承載力亦得不到保證,樁身強度是樁質量檢驗的另一關鍵。

樁身質量檢驗主要在于檢驗混凝土的質量,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設計要求,因此樁身質量的檢驗主要在于檢驗砼的質量。

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的施工工藝、質量保證措施進行嚴格的檢驗,否則,起不到質量檢驗效果,工程驗收時,對工程質量如何,將沒有把握,檢測出現的問題亦無從分析。

人工挖孔樁砼缺陷主要產生于砼澆搗工藝。成孔時,在土層設置護壁,而在巖石層,孔壁巖石自然護壁,一般不存在孔壁質量對砼產生多大的影響。主要檢驗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管灌注等。

1.3 對于鉆孔灌注樁質量檢驗另一個關鍵── 沉渣量的檢查

對摩擦樁來說,由于其受力機理是通過樁表面和周圍土壤之間的摩擦力或依附力,逐漸把荷載從樁頂傳遞到周圍的土體中,如果在設計中端部反力不大,端部的沉渣量對樁承載力亦影響不大;而對于鉆孔端承樁,如果沉渣量過大,勢必造成樁受荷時發生大量沉降,同樣使樁的承載力失效。

2 砼灌注樁基礎缺陷及防治措施

2.1 人工挖孔樁

★樁身砼強度不足

原因:砼遭受孔內水的危害,引起砂漿稀釋,砂石下沉,嚴重破壞砼的強度。

防治措施:

(1)對于孔內有地下水,水位低、水量小的樁孔,在澆搗時把砼拌均,水抽干,可以采用串筒迅速澆搗,但是在水位以下部分,必須調整砼配合比,適當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管灌注法灌注,在水位之上,為了避免水下導管灌注通病── 樁身上部砼強度低,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,用插搗器穿過反復插搗。

2.2 孔灌注樁

★樁底地基承載力不足

原因:樁端沒有支承在持力層上面。

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,要參照鄰近取芯情況、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。

★縮徑(孔徑小于設計孔徑)

原因:塑性土膨脹。

防治措施:

成孔時,應加大泵量,加快成孔速度,快速通過,在成孔一段時間,孔壁形成泥皮,孔壁不會滲水,亦不會引起膨脹,如出現縮徑,采用上下反復掃孔的辦法,以擴大孔徑。

★樁底沉渣量過大

原因:檢查不夠認真,清孔不干凈或沒有進行二次清孔。

防治措施:

(1)認真檢查,采用正確的測繩與測錘;

(2)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,再檢查沉渣量,如沉渣量超過規范要求,應進行二次清孔。二次清孔可利用導管進行,準備一個清孔接頭,一頭可接導管,一頭接膠管,在導管下完后,提離孔底0.4m,在膠管上接上泥漿泵直接進行泥漿循環。二次清孔優點:及時有效保證樁底干凈。

★鋼筋籠上浮

原因:(1)當混凝土灌注至鋼筋籠下,若此時提升導管,導管底端距離鋼筋籠僅有1m左右的距離時,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;

(2)由于砼灌注過鋼筋籠且導管埋深較大時,其上層砼因澆注時間較長,已近初凝,表面形成硬殼,砼與鋼筋籠有一定握裹力,如果此時導管底端未及時提到鋼筋底部以上,混凝土在導管流出后將以一定的速度向上頂升,同時也帶動鋼筋籠上移。

防治措施:

(1)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2~3m時,應及時將導管提至鋼筋籠底端以上;

(2)當發現鋼筋籠開始上浮時,應立即停止澆注,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,上浮現象即可消除。

★斷樁與夾泥層

原因:

(1)泥漿過稠,增加了澆注砼的阻力;

(2)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和斷樁的原因。

(3)灌注時間過長,而上部砼已接近初凝,形成硬殼,造成砼灌注極為困難,造成堵管與導管拔不上來,引發斷樁事故;

(4)導管埋得太深,拔出時底部已接近初凝,導管拔上后砼不能及時沖填,造成泥漿填入。

防治方法:

(1)認真做好清孔,防止孔壁坍塌;

(2)盡可能提高混凝土澆注速度;

(3)提升導管要準確可靠,灌注砼過程中隨時測量導管埋深,并嚴格遵守操作規程;

(4)灌注水下砼前檢查導管是否漏水、彎曲等缺陷,發現問題要及時更換。

總之,質量檢驗中樁砼質量的判定,要掌握現場施工實際情況與工藝情況、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。

綜上所述,砼樁質量檢驗的關鍵環節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。這樣才能對砼樁質量進行控制,達到質量檢驗的目的。

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