巖土綜合輔導(dǎo):砼灌注樁質(zhì)量監(jiān)督之探討(2)

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防治方法:
    1、認(rèn)真做好清孔,防止孔壁坍塌;
    2、盡可能提高混凝土澆注速度:a.開(kāi)始澆砼時(shí)盡量積累大量砼,產(chǎn)生極大的沖擊力可以克服泥漿阻力。B.快速連續(xù)澆注,使砼和泥漿一直保持流動(dòng)狀態(tài),可防導(dǎo)管堵塞;
    3、提升導(dǎo)管要準(zhǔn)確可靠,灌注砼過(guò)程中隨時(shí)測(cè)量導(dǎo)管埋深,并嚴(yán)格遵守操作規(guī)程;
    4、灌注水下砼前檢查導(dǎo)管是否漏水、彎曲等缺陷,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題要及時(shí)更換。
    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(lái)判斷地基承載力,即參照碎石土的承載力;但是對(duì)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(lèi)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(duì)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(mén),有條件的話(huà)要盡量做荷載試驗(yàn)作對(duì)比,對(duì)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(shí)來(lái)鑒定。例如永安市交易市場(chǎng)挖孔樁基礎(chǔ)按地質(zhì)勘察報(bào)告中所提供的強(qiáng)風(fēng)化基巖,其承載力只有300kPa,而在開(kāi)挖后筆者下孔觀(guān)察,發(fā)現(xiàn)巖石已風(fēng)化至巖石結(jié)構(gòu)徹底破壞,但呈堅(jiān)硬狀態(tài)的風(fēng)化層中含有50%以上2~6cm硬碎塊巖石,其承載力可達(dá)1000KPa以上。
    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(zhǎng)度越長(zhǎng),樁底地基承載力越高;在巖石段,對(duì)于人工挖孔樁,樁周摩擦阻力非常大,使得巖石對(duì)樁的承載力大增強(qiáng);當(dāng)然構(gòu)造上的問(wèn)題影響更大。
    在樁基基底驗(yàn)收時(shí),樁承載力的判定:
    對(duì)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(méi)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(méi)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(shuō)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。
    永安市紡織廠(chǎng)劍桿車(chē)間挖孔樁工程9C樁,筆者下孔檢驗(yàn),樁孔已挖入巖石0.6m,但發(fā)現(xiàn)巖層很薄,且?jiàn)A有4~ 10cm厚薄不一的風(fēng)化物軟土, 該樁底設(shè)計(jì)承載力2000kPa,筆者要求再往下挖,再進(jìn)入0.8m左右,后入孔檢查,發(fā)現(xiàn)風(fēng)化物夾層已趨尖滅,并考慮到進(jìn)入巖石1.4m,樁孔巖石段凹凸不平,樁周摩擦力可達(dá)400kPa,因此該樁如混凝土沒(méi)有太大缺陷,即使下面有軟夾層也屬封閉體,該樁巖石承載力可達(dá)2000kPa以上(巖石單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值達(dá)8000kPa)。
    而該工程的1A樁,可能是處于構(gòu)造斷裂帶上,該孔已嵌入巖層7.5m, 可巖石的地基承載力按公式計(jì)算只達(dá)1500kPa,滿(mǎn)足不了設(shè)計(jì)地基承載力2000KPa的要求,鑒于該孔已挖入巖石7.5m,考慮巖石圍壓作用與樁周摩擦阻力,只要求作適量孔底擴(kuò)大,仍判定該樁地基承載力符合設(shè)計(jì)要求。
    鉆孔灌注樁基底承載力判定。
    巖石構(gòu)造只能參照工程地質(zhì)勘察報(bào)告,與鉆進(jìn)情況(如鉆進(jìn)基巖時(shí),鉆桿不會(huì)異常振動(dòng),孔底鉆頭研磨巖石聲音均勻,說(shuō)明巖石層比較完整,反之,巖石裂隙比較發(fā)育)。
    要判斷巖石承載力,必須作適量抽芯檢驗(yàn),對(duì)于沒(méi)有取芯的樁孔,依下列幾個(gè)方面進(jìn)行綜合考慮:
    1、鄰近孔的取芯情況;
    2、泥漿循環(huán)返上來(lái)的巖屑;
    3、鉆進(jìn)情況;
    4、工程地質(zhì)勘察報(bào)告。
    對(duì)于嵌入巖石比較深的樁,與人工挖孔樁一樣,同樣可以考慮巖石的圍壓作用,但是對(duì)于樁周摩擦阻力,則不可過(guò)高計(jì)算在內(nèi)。因?yàn)闄C(jī)械成孔大部分靠泥漿護(hù)壁,泥漿循環(huán)在孔壁巖石上形成一層堅(jiān)硬潤(rùn)滑泥皮,由于在樁體與孔壁之間存在這層潤(rùn)滑泥皮,使得樁在該段巖石的摩擦阻力大大降低,甚至沒(méi)有存在,因此在判定鉆孔樁底地基承載力時(shí)應(yīng)著重考慮取上巖樣本身構(gòu)造情況、力學(xué)性能、物理性能、圍壓作用,不宜考慮樁周摩擦力;雖然機(jī)械濕孔作業(yè)的摩擦樁主要告摩擦力承載,但由于其樁長(zhǎng)比較大,整體樁不規(guī)則外形,使其具有較大的樁周摩擦力。
    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(zhǎng),所以常常采用動(dòng)測(cè)法判定樁身混凝土的質(zhì)量,而動(dòng)測(cè)法具有一定的局限性,動(dòng)測(cè)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?jī)H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(guò)程實(shí)際情況與施工記錄。主要依據(jù):掌握施工過(guò)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(guò)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(méi)有采用水下砼配合比與水下導(dǎo)管法灌注,如沒(méi)有,依出水量大及澆搗方法,就可推斷混凝土嚴(yán)重離析等;鉆孔樁鋼筋籠如沒(méi)有設(shè)置混凝土保護(hù)層墊塊,再檢查一下灌完樁鋼筋籠的位置情況,可推定保護(hù)層是否嚴(yán)重不足;
    3、對(duì)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(méi)有發(fā)現(xiàn)塌孔現(xiàn)象,而樁的充盈系數(shù)又大,說(shuō)明在澆注的過(guò)程中有塌孔現(xiàn)象,必然導(dǎo)致樁底沉渣量過(guò)多或樁身砼夾砂、夾泥,樁體形成“大肚子”;如果在施工過(guò)程中曾發(fā)生過(guò)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(chǎng)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(lái),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(chǎng)施工實(shí)際情況與工藝情況、準(zhǔn)確的現(xiàn)場(chǎng)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(duì)砼樁質(zhì)量進(jìn)行控制,達(dá)到質(zhì)量監(jiān)督的目的。