摘要:樁基礎(chǔ)作為建筑工程質(zhì)量控制的重點(diǎn)和關(guān)鍵,主要包括基樁和承臺兩部分,在高層建筑中應(yīng)用較廣。樁基工程由于其隱蔽性和非凡性,在實(shí)際質(zhì)量檢查環(huán)節(jié)中,它無法像一般土建工程那樣按照預(yù)定工序控制施工質(zhì)量,一旦出現(xiàn)問題不僅補(bǔ)救難度大,而且補(bǔ)救程序復(fù)雜、花費(fèi)成本高。本文就砼灌注樁質(zhì)量控制這一問題進(jìn)行了研究與探討,并提出了相關(guān)解決對策和方案。
關(guān)鍵詞:灌注樁 樁基礎(chǔ) 承載機(jī)理 質(zhì)量控制 防治措施
灌注樁是一種廣泛應(yīng)用于城市建筑施工的就地成孔,它直接在樁位上進(jìn)行開孔,待成孔后再放入鋼筋籠,并灌注混凝土。灌注樁的質(zhì)量控制看似簡單,但實(shí)際操作起來卻存在很多問題,具有很大的不可控制性和不可預(yù)測性。因此,筆者依據(jù)多年的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn),分別論述了由灌注樁承載機(jī)理分析質(zhì)量控制關(guān)鍵,以及灌注樁常見的基礎(chǔ)缺陷和相關(guān)防治措施。
1 通過灌注樁的承載機(jī)理分析其質(zhì)量控制要點(diǎn)
通過分析端承樁的承載機(jī)理,我們可以得出,當(dāng)端承樁在傳遞荷載時,其先將荷載送至端承樁底部,整個端承樁的承載力由樁身的整體強(qiáng)度和地基的承載力二者綜合作用而定。
當(dāng)端承樁的樁身強(qiáng)度小于整個地基的承載力時,其承載力就與樁身強(qiáng)度相等;反之,其承載力就與地基的承載力相等。但以上結(jié)論僅適用于孔底無沉渣的情況。當(dāng)挖孔樁沉渣量過大時,端承樁受到強(qiáng)負(fù)荷時必然會出現(xiàn)沉降現(xiàn)象,產(chǎn)生大量沉降物,導(dǎo)致整個樁失效。
1.1 樁質(zhì)量檢查的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一——鑒定地基承載力
在分析樁施工程序的基礎(chǔ)上,技術(shù)人員一般會將地基承載力的鑒定作為樁質(zhì)量檢查的重要環(huán)節(jié),通過鑒定地基的承載力情況,以保證整個施工過程的安全性,使其盡量符合施工的具體需求,避免樁失效情況的出現(xiàn)。
一般地,決定地基承載力的因素主要包括巖石單軸飽和情況、樁嵌入巖石深度、抗壓強(qiáng)度以及地基承載力等。
1.2 樁質(zhì)量檢查關(guān)鍵之二——控制樁身強(qiáng)度(對于施工工藝而言)
在樁質(zhì)量控制和檢查過程中,技術(shù)人員除了要鑒定地基承載力之外,還要注意對樁身強(qiáng)度的控制,避免因樁身強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)而出現(xiàn)斷裂等問題。因此,在質(zhì)量檢查工作中,樁身強(qiáng)度也是技術(shù)人員檢查的重點(diǎn)。
目前,樁身質(zhì)量檢查的重點(diǎn)為混凝土的質(zhì)量,須將其控制在正常范圍內(nèi)。而影響樁身強(qiáng)度的兩個主要因素為砼質(zhì)量和鋼筋籠的整體制作質(zhì)量。對樁質(zhì)量檢查而言,鋼筋籠的整體制作質(zhì)量檢查簡單易行,可操作性強(qiáng)。而影響砼質(zhì)量的因素較多,既包括可見因素,又包括不可見因素。在工程項(xiàng)目施工中,很多樁身強(qiáng)度因不滿足設(shè)計要求而被
迫停工,而造成樁身強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)的原因主要為砼質(zhì)量問題。
一般地,造成砼缺陷的主要原因?yàn)槭┕すに嚥缓侠?。砼缺陷一般表現(xiàn)為麻面、蜂窩、孔洞等。因此,施工技術(shù)人員必須嚴(yán)把樁基工程質(zhì)量關(guān),在施工作業(yè)過程中進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制,以保證各項(xiàng)施工質(zhì)量。
鉆孔樁砼質(zhì)量主要由澆注工藝和成孔工藝決定。因此,只有加強(qiáng)對澆注工藝和成孔工藝的控制,確保其合理有序,符合施工操作規(guī)范。在鉆樁成孔過程中,其質(zhì)量控制的重點(diǎn)在于護(hù)壁和樁徑。在具體施工中,施工人員必須要使樁徑值大于或等于設(shè)計好的樁徑值,同時還要加強(qiáng)對護(hù)壁的保護(hù),以提高灌注工藝質(zhì)量,主要可以從以下兩方面做起:一是注意混凝土質(zhì)量的和易性,以避免出現(xiàn)埋管、堵管等問題,引發(fā)斷樁事故,危害人身安全;二是將導(dǎo)管的埋管深度控制在2-4m之間,以保證砼面的垂直頂升,防止浮漿和泥漿卷入砼內(nèi),出現(xiàn)提漏的情況。
1.3 樁質(zhì)量檢查關(guān)鍵之三——檢查沉渣量
分析摩擦樁的受力機(jī)理可知,摩擦樁主要依靠周圍土壤或樁表面的摩擦力來進(jìn)行荷載傳遞,最終將荷載傳輸至周圍土體。在設(shè)計時,端部承受反力如果處在正常范圍內(nèi)時,則不會對樁的承載力產(chǎn)生很大影響;一旦沉渣量過大,則必然會對樁的承載力造成嚴(yán)重影響,導(dǎo)致其失效。
2 砼灌注樁基礎(chǔ)缺陷及防治措施
2.1 鉆孔灌注樁
2.1.1 樁底地基承載力不足,出現(xiàn)樁失效問題
原因:沒有將鉆孔灌注樁的樁端支承在持力層上面
防治措施:這種情況多出現(xiàn)在情況較為復(fù)雜的地層,可以通過取芯檢驗(yàn)的方法,判定具體情況。如無法做到每孔取芯,則要通過臨近孔的取芯情況以及鉆速、泥漿返上的鉆進(jìn)情況來判定樁底地基承載力情況,并依據(jù)工程地基資料綜合考慮這一問題。
2.1.2 縮徑(孔徑小于設(shè)計孔徑)
原因:塑性土膨脹
防治措施:在成孔環(huán)節(jié),技術(shù)人員要適當(dāng)加大泵量,以便加緊成孔,保證快速通過。待成孔完成后,經(jīng)過一段時間的沉積,孔壁外部會形成一層泥皮,能起到很好的保護(hù)作用,有效地防止了孔壁滲水和膨脹等情況的出現(xiàn);當(dāng)出現(xiàn)縮徑情況時,技術(shù)人員可以采用上下反復(fù)掃孔的方式,有效地擴(kuò)大孔徑,防止塑性土膨脹的出現(xiàn)。
2.1.3 樁底沉渣量過大
原因:檢查不到位,沒有做好清孔工作或沒有二次清孔
防治措施:①采用正確的測驗(yàn)工具,即測繩與側(cè)錘,保證檢查工作的效率和質(zhì)量;②完成一次清孔后,如果清孔質(zhì)量不達(dá)標(biāo),則需進(jìn)行二次清孔,以保證清孔質(zhì)量。
2.1.4 鋼筋籠上浮
原因:①當(dāng)灌注至鋼筋籠時,提升導(dǎo)管,直至其底端與鋼筋籠的距離達(dá)到1m左右時,受澆注時產(chǎn)生的沖擊力作用,必然會使鋼筋籠上浮;②當(dāng)灌注至鋼筋籠且導(dǎo)管埋入過深時,上層砼已完成初凝,形成握裹力。此時如果不及時提升導(dǎo)管低端,使其達(dá)到鋼筋籠底部及以上,必然會使混凝土流出后上升,造成鋼筋籠上升。
防治措施:①做好砼灌注記錄,明確記錄好砼澆注的標(biāo)高以及埋管深度,當(dāng)其埋管深度超過籠底端2-3m時,應(yīng)及時將其調(diào)至底端上部;②一旦出現(xiàn)上浮情況,則應(yīng)馬上終止?jié)沧?,并計算出埋管深度和澆注完成的砼?biāo)高,直到停止上浮,方可繼續(xù)澆注。
2.1.5 斷樁與夾泥層
原因:①灌注的泥漿粘稠度過高,在澆注時產(chǎn)生較大阻力。容易出現(xiàn)導(dǎo)管堵塞、流動不暢等問題。由于導(dǎo)管內(nèi)存在大量砼,流出速度過快,使得大量泥漿被帶入樁內(nèi)部,產(chǎn)生了夾泥層;②灌注時間過久,上部凝固,并出現(xiàn)一層硬殼。同時,隨著時間的增長,泥漿殘渣沉淀加劇,造成導(dǎo)管堵塞,引發(fā)斷樁事故;③導(dǎo)管埋入深度過大,拔出時底部發(fā)生凝固,導(dǎo)管拔出后砼充填不及,使得泥漿填入,產(chǎn)生夾泥層。
防治方法:①清孔時要認(rèn)真仔細(xì),防止出現(xiàn)孔壁坍塌情況;②適當(dāng)加快澆注速度;③要確保導(dǎo)管提升的可靠度,嚴(yán)格操作規(guī)范;④下砼前,要做好漏水檢查工作。
2.2 砼灌注樁質(zhì)量判定
樁身混凝土質(zhì)量判定:在判定樁身砼質(zhì)量時,抽芯和靜載是兩種準(zhǔn)確度較高的判定方法。但需要注意的一點(diǎn)是,這兩種判斷方法本身具有一定的缺陷,如檢驗(yàn)成本高、檢驗(yàn)周期長、檢驗(yàn)過程繁復(fù)。因此,通常情況下,施工人員多采用動測法檢測樁身混凝土質(zhì)量,判定其是否合格。但動測法在檢測時同樣存在局限性,最終結(jié)果只能作為驗(yàn)收時的參考,而無法作為樁基工程完工時的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)和依據(jù)。
在對混凝土質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)和判定時,不僅要依據(jù)實(shí)際檢測結(jié)果,還要記錄好施工過程,做好各項(xiàng)施工環(huán)節(jié)的監(jiān)督工作。
①嚴(yán)格施工單位審核機(jī)制,嚴(yán)把施工質(zhì)量關(guān)。在施工時,要通過各種有效手段考察施工人員的能力,力圖對整個施工過程有一個清晰準(zhǔn)確的把握;②嚴(yán)格控制施工環(huán)節(jié),確保施工工藝符合施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),并采取多種措施保證施工質(zhì)量。如當(dāng)挖孔樁的水量過大,水位過高時,要采取必要的措施保證以保障混凝土的質(zhì)量,完善保護(hù)層,從而有效防止混凝土土層離析情況的出現(xiàn);③要定期審查施工記錄,并要求施工單位認(rèn)真做好灌注和成孔記錄,并對施工中出現(xiàn)的一些問題進(jìn)行及時分析和判斷。如,根據(jù)成孔記錄分析有無出現(xiàn)塌孔問題。一旦樁出現(xiàn)充盈系數(shù)過大情況,則表明澆注時存在塌孔問題,勢必會引發(fā)樁身砼夾砂、夾泥問題或出現(xiàn)樁底沉渣量過大等情況。
總之,在砼灌注樁的質(zhì)量檢查環(huán)節(jié)中,施工人員要綜合判斷項(xiàng)目工程的施工情況,更新施工理念,采用新式施工工藝,以提高施工效果,保障施工質(zhì)量。同時,還要做好施工記錄檢查工作,項(xiàng)目負(fù)責(zé)人要定期檢查施工記錄,全面把握施工單位的整體素質(zhì)。
3 小結(jié)
綜上所述,要想實(shí)現(xiàn)對砼灌注樁質(zhì)量的有效控制,提高控制質(zhì)量,防止各種質(zhì)量問題的出現(xiàn),施工人員就必須加強(qiáng)質(zhì)量控制,采用科學(xué)有效的控制方法,有效防止質(zhì)量問題的出現(xiàn),避免因質(zhì)量問題影響整個建筑工程的質(zhì)量。而在整個質(zhì)量控制環(huán)節(jié),起關(guān)鍵性作用的是鑒定地基承載力,審查核對施工工藝,并采用科學(xué)的施工防治方案,有效杜絕樁缺陷的出現(xiàn)。
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作者簡介:
陸小花(1981-),女,廣西南寧人,項(xiàng)目管理科副科長。