林文娟
(平潭綜合實驗區交通與建設工程質量安全監督站,福建 平潭 350400)
砼灌注樁的質量監督,主要是成孔灌注樁的承載樁的質量監督,監督的規范看似比較簡單,主要檢查鋼筋籠、鑒定地基承載能力、判定樁砼質量即可,但是地下工程有著隱蔽性較強的特點,存在一些不可控的因素,因此砼灌注樁質量監督比較困難。在本文中,筆者即分析砼灌注樁質量監督中應注意的技術問題。
從承載機理分析,端承樁可把荷載傳遞到樁底部,由于支承在堅硬的巖土層上,因此很容易便可得出承載能力,主要取決于以下兩個方面:a 地基承載力;b樁身強度。具體說來:當樁身強度>地基承載力,則地基承載力=樁承載力,當樁身強度<地基承載力,則樁身強度不等于樁承載力。
從樁施工工藝角度來看,在砼灌注樁質量監督中,應首先保證地基承載能力滿足設計的要求,如若不然,則可能導致樁失效。影響地基承載能力的主要因素包括:a 巖層構造;b 樁嵌入巖石深度;c 巖石單軸抗壓強度。
如果施工現象位于地層斷裂帶,則在施工過程中應注意是否存在夾層,比如某住宅工程,施工單位在鉆孔端承樁23 號樁,經過抽芯檢驗,得知23 號樁位于軟土地基上。由于該住宅工程坐落在地震斷裂帶上,因此存在夾層,如果鉆進到夾層上的破碎巖石時,則在該巖石層的作用下,樁承載力便有可能達不到設計的要求。而出現這一問題的主要原因是管理上的缺失,致使化學處理區不少的樁在檢測之后,樁底缺乏支承的基巖。另一個例子是,某工程采用人工挖孔樁方式,在監督砼灌注樁自質量時,發現工程3B 樁有一層堅硬,同時裂隙發育比較完整的新鮮巖石,施工人員用錘子敲擊,發出的聲音沉悶,因此初步判斷可能存在軟夾層,因為如果無軟夾層,則敲擊聲音清脆,繼續挖15cm,發現存在松散軟夾層,而再繼續挖5m,為微風化巖層。因此,該工程樁基工程存在松散軟土層,對施工不利。
樁身強度監督,主要是監督施工工藝、地基承載力是否滿足設計要求。如果樁身強度不符合設計要求,則樁承載力便得不到保障。因此,對于砼灌注樁的監督來說,監督樁身強度是監督重要內容。
其要點在于對混凝土質量監督,這是因為樁身強度受鋼筋籠制作質量和砼質量的影響。檢查鋼筋籠制作雖然難度不大,但影響砼質量的因素較多,一些因素是可見的,但是另外一些因素不可見,控制比較難。因此,在工程施工中,一些樁會因為砼質量不滿足要求,會導致樁身強度不符合施工工藝。因此,對樁身質量監督以砼質量監督為主。
砼的質量主要在于施工工藝是否合理,這是造成砼質量缺陷的主因。所以,這就要求嚴格控制樁基施工工藝,為了保證施工的質量,應進行嚴格的監督,如若不然,則無法起到質量監督的整體效果和效果。在工程驗收時,如果對工程質量的把握不大,即便檢測出現問題,也無法分析問題出現的原因。
在施工中,導致樁底沉渣量過大的原因在于:一是檢查不仔細,二是清孔不徹底,三是沒有進行二次清孔。而防止沉渣量過大,可采取以下幾個方面的措施:第一,仔細檢查,使用符合要求的測錘與測繩;第二,一次清孔完畢之后,如果清孔不徹底,則采取有效的措施,比如延長清孔時間、改善泥漿性能等,徹底清孔,然后在進行二次清孔,保證沉渣量符合要求。其中,二次清孔可用導管,預備清孔接頭,一端連接導管,另一端連接膠管,距離孔底的距離為0.4m。
出現該問題的原因在于砼孔內水稀釋砂漿導致砂石下降,從而降低了砼的強度。砼強度不足的防治措施:第一,如果孔內有地下水、水位低的樁孔,在振搗時,應首先把砼攪拌均勻,采用串筒振搗和澆筑,對于水位以下的部分,可調整砼比例,通過適當減少用水量與增加水泥用量來保證砼強度;第二,對于水文高、水量大的樁孔,在水位以下的部分,可用水下砼配合比與導管灌注法灌注,防止出現水下導管通病,即樁身上部砼強度低,而下部的砼強度高。如果出現這種情況,則應把樁孔內的水抽干,徹底清除泥漿、浮漿等,用不同的方法施工,用振搗器反復振搗。某工程發生4B 樁質量事故之后,施工單位根據上述的防治方法進行處理,不但保證了施工的質量,同時保證了施工的進度,經過相關的測驗,砼灌注樁的質量無問題。
樁底地基承載力差是因為樁端支撐力不足,防治措施如下:由于該問題主要出現在地層復雜的工程中,因此可首先通過取芯檢驗,如果無法取芯,則可根據鄰近取芯的狀況、泥漿返上和鉆速,以及鉆進、巖屑等情況,綜合分析和判斷。通常情況下,在鉆進巖石時,如鉆頭無蹩鉆,主動鉆桿振動不明顯,則鉆進聲音通常音質良好。
縮徑出現原因是塑性土的膨脹,防治措施如下:在成孔時要增加泵量,進而加快成孔速度,避免孔壁發生滲水、出現膨脹,如果出現孔徑小于設計孔徑的問題,則可通過上下反復掃孔的方法,增加孔徑。
斷樁與夾泥層出現的原因主要包括三個方面,一是泥漿過于黏稠,二是灌注的時間比較長,三是在砼灌注過程中,導管漏水或者導管提漏,此外還包括導管埋設深度過深,在拔出時便接近初凝,以致于拔出后無法及時充填,造成泥漿填入。
判斷主要手段為:a 砼灌注樁的靜載試驗;b 砼灌注樁的動載試驗。其中,動載試驗在砼灌注樁14 天可以檢測,但取芯檢測要在28 天之后進行。對于,灌注樁承載能力的判定,當端承樁荷載小于1000kPa,則地層的強風化會變為中風化或者微風化,該情況下樁底因為遇到殘積風化物碎石層,因此承載能力主要取決于:a 結構緊密;b 軟硬情況;c 硬碎塊大小,其中碎石土的承載能力最為重要。
如果風化成砂土要參照砂土承載能力,由于工程勘察會受到一些因素影響,比如承載力報告存在誤差,加上缺少荷載試驗對比,因此可能導致砼灌注樁質量判斷不準確。作為工程質量的監督部門,如果條件許可,則需要做荷載試驗對比,全面了解樁底巖石情況,按照相關的經驗進行砼灌注樁質量的判斷。
如果樁孔沒有取芯,分析可以從以下四個方面進行:a 鄰近孔取芯;b 泥漿循環返上來的巖屑;c 鉆進情況;d 工程地質勘察報告。
如果樁的嵌入巖石的深度較深,可通過巖石圍壓作用,但是由于樁周圍的摩擦力的作用,可能導致計算出現錯誤,加之機械成孔會導致泥漿護壁,所以泥漿循環在孔壁巖石周邊形成潤滑泥皮,正因如此,樁在巖石的摩擦力降低。因此,分析鉆孔樁底地基承載能力時,需要從力學、構造以及圍壓作用考慮。
砼灌注樁的質量關系到樁基礎質量,因此,必須明確砼灌注樁監督的要點,以及監督中所要注意的技術問題。通過本文的分析可知,砼灌注樁質量監督的要點在于地基承載能力的確定、樁身強度的監督和樁底沉渣量的檢查。在本文中,最后還分析了判斷砼灌注樁質量的方法。通過本文的分析,可知砼灌注樁質量的幾個缺陷,以及缺陷的防治措施。只有按照本文確定的方法,才能保證砼灌注樁的質量。