靜載及低應(yīng)變鉆芯法在樁基檢測中的運用探討

周軍

摘要：現(xiàn)階段低應(yīng)變靜載與鉆芯法在建筑工程樁基檢測中的運用越來越普遍。本文結(jié)合工程實例分析了樁基檢測中低應(yīng)變靜載與鉆芯法的運用，并給出了不合格樁的分析與處理方法，以供參考。

關(guān)鍵詞：樁基檢測;低應(yīng)變;靜載;鉆芯法

樁基是隱蔽的地下物體，樁基支撐著地面上的構(gòu)筑物，它是建筑物的基礎(chǔ)，一旦基礎(chǔ)失穩(wěn)，勢必造成整體建筑物破壞。常見的樁基檢測方法主要有靜載法、高應(yīng)變法、低應(yīng)變法、聲波透射法和鉆孔取芯法等。根據(jù)本工程的實際情況，按照《建筑基樁檢測的規(guī)范》（JGJ106-2014）的規(guī)定，最終采用了低應(yīng)變法和靜載法綜合檢測鉆孔灌注樁的質(zhì)量，并使用鉆芯法對問題樁的質(zhì)量加以驗證。

1工程概況

某工程項目2#、3#樓為小區(qū)高層住宅樓。擬建建筑設(shè)計為地下2層，地上23層，箱筏基礎(chǔ)，剪力墻結(jié)構(gòu)，10.00相當(dāng)于絕對標(biāo)高37.55m，基礎(chǔ)埋深9.50m。由于基底以下地基持力層承載力特征值為180-220kPa，如果采用天然地基，則建筑物沉降和變形不能滿足設(shè)計要求，因此。2#、3#樓均采用鋼筋混凝土鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。

在擬建場區(qū)范圍內(nèi)有二層地下水，第一層水位標(biāo)高25.99-27.30m（埋深 8.70-10.30m）;第二層水位標(biāo)高5.86-6.18m（埋深29.40-30.00m）。2#樓設(shè)計鋼筋混凝土灌注樁有效樁長 24.5m，樁徑800mm，樁間距不等，單樁承載力特征值6300kN，總樁數(shù)為93根（其中包括2根增補(bǔ)的錨樁）。3#樓設(shè)計鋼筋混凝土灌注樁有效樁長 24.0m，樁徑800mm，樁間距不等，單樁承載力特征值6300kN，樁端持力層為微風(fēng)化巖，總樁數(shù)為208根。工程樁樁身混凝土強(qiáng)度等級 C35，試樁及錨樁樁身混凝土強(qiáng)度C40。

鋼筋混凝土灌注樁采用反循環(huán)鉆機(jī)施工，土方開挖至距基礎(chǔ)墊層 80cm后，進(jìn)行基礎(chǔ)樁施工，成孔過程中采用泥漿護(hù)壁工藝，成樁后采用樁底樁側(cè)后壓漿技術(shù)進(jìn)行處理。

2 低應(yīng)變檢測

在基樁樁身性檢測的手段當(dāng)中，低應(yīng)變法應(yīng)用最快速、簡單、廣泛，但低應(yīng)變法還是存在著一定的局限性，需要運用其它檢測手段進(jìn)行綜合驗證是非常必要的。2#樓的20#和29#樁由于持力層為微風(fēng)化巖，按照規(guī)范，樁底為同向反射波，應(yīng)該判為II類樁，說明存在一定的問題（如沉渣過厚等），需要結(jié)合其它辦法進(jìn)行進(jìn)一步的檢測。

3 單樁豎向抗壓靜載荷試驗

根據(jù)規(guī)定，單位工程樁檢測數(shù)量應(yīng)該是樁總數(shù)的1%，并且每個單位的工程不應(yīng)少于三根。對2#樓而言，參照低應(yīng)變的檢測結(jié)果和擇劣的原則，應(yīng)該抽7，20，48#樁，特別是20#樁;對3#樓而言，抽檢施工的時候遇暴雨的29和103#樁，以及重要的209#樁，特別是29#樁。根據(jù)加載的等級以及靜載的試驗得到樁頂中心沉降量s和荷載Q，從而繪制Q一s曲線。試驗證明檢測的各試驗點的Q一s曲線都沒有明顯的比例界限，均為緩變形曲線，各試驗點的沉降都很小。

4 抽芯檢測

由于低應(yīng)變顯示20#、29#樁樁底存在一定問題，而靜載試驗顯示上述兩條樁承載力均能達(dá)到要求，為了確保工程質(zhì)量，決定對20#、29#樁進(jìn)行抽芯驗證。抽芯結(jié)果顯示20#、29#樁樁底沉渣厚度平均值分別達(dá)到40cm、15cm，已經(jīng)超過了10cm的極限，不滿足設(shè)計要求，需要對其進(jìn)行工程處理。在鉆孔樁的施工巾，樁底的沉渣超標(biāo)是最常見的質(zhì)量通病，樁底的沉渣對于鉆孔灌注樁承載力具有顯著的影響，在其它條件相同的條件之下，樁端的沉渣厚度越大，樁的承載力就會越低。研究表明，樁底有沉渣的時候，不但降低樁端阻力的發(fā)揮，而且還會降低樁側(cè)的阻力，要是不能正確地把握施工技術(shù)要領(lǐng)，就會極易出現(xiàn)各種各樣的質(zhì)量事故，嚴(yán)重的影響工程質(zhì)量以及進(jìn)度。質(zhì)量事故出現(xiàn)以后，其處理方法多種多樣，但是難度也比較大，無論采取什么樣的先進(jìn)辦法去處理都會對工程的質(zhì)量、進(jìn)度以及施工企業(yè)的信譽帶來一些不可忽視的影響。經(jīng)驗表明，樁底沉渣的超標(biāo)，主要是由于清孔不干凈所導(dǎo)致的。在灌注樁的施工當(dāng)中可以確保成樁質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)是清孔，通過清孔可以把樁孔中的沉渣全部清除掉，使巖基和混凝土結(jié)合得很好，可以提高樁基的承載力，提升施工質(zhì)量。

5 不合格樁的分析與處理

經(jīng)驗表明，樁底沉渣超標(biāo)，主要是清孔不干凈所致。清孔是灌注樁施工中保證成樁質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，通過清孔應(yīng)盡可能的使樁孔中的沉渣全部清除，使混凝土與巖基結(jié)合完好，提高樁基的承載力。施工中發(fā)生樁底沉渣的主要原因及處理的措施總結(jié)如下：（1）樁底的沉渣過多主要由于施工中違犯操作規(guī)定，清孔不干凈或未進(jìn)行二次清孔造成的：施工中應(yīng)保證灌注樁成孔后，鉆頭提高孔底10-20cm，保持慢速空轉(zhuǎn)，維持循環(huán)清孔時間不少于30min，然后將錘式抓斗慢慢放入孔底，抓出孔底的沉渣。（2）當(dāng)使用的泥漿比重過小或泥漿注入量不足時，樁底的沉渣浮起困難，沉渣將堆積在樁底，影響樁與地基的結(jié)合。工程中需采用性能較好的泥漿，控制泥漿的比重和粘度，不能用清水進(jìn)行置換。（3）鋼筋籠吊放過程中，如果鋼筋籠的軸向位置未對準(zhǔn)孔位，將會發(fā)生碰撞孔壁的事故，孔壁的泥土?xí)湓跇兜?因此，鋼筋籠吊放時，務(wù)使鋼筋籠的中心與樁中心保持一致，避免碰撞孔壁。（4）清孔后，待灌時間過長，致使泥漿沉積。開始灌注混凝土?xí)r，導(dǎo)管底部至孔底的距離宜為30-40mm應(yīng)有足夠的混凝土儲備量，使導(dǎo)管一次埋入混凝土面以下1.0m以上，以利用混凝土的巨大沖擊力濺除孔底沉渣，達(dá)到清除孔底沉渣的目的。

找出原因后制定處理方案，最終選擇了灌漿補(bǔ)強(qiáng)法，通過樁身鉆孔、洗孔、壓漿、以提高樁身、樁底混凝土與基巖的膠結(jié)程度，達(dá)到補(bǔ)強(qiáng)目的。抽芯檢測所鉆的兩個孔，一個作為灌漿進(jìn)漿孔，另一個作為出漿孔。使用的壓漿泵最大灌漿力為 0.7MPa，灌漿前先配制 3種水泥，其水灰比分別為0.7-0.8、0.5-0.6和0.38-0.43，第三種水泥漿的強(qiáng)度比樁身混凝土強(qiáng)度等級高一級，稠度控制在14-18s。先用高壓泵向一個孔內(nèi)注清水，壓力為0.7MPa，將沉渣從另一個孔沖出來，直至排除清水為止。灌漿分三次進(jìn)行，第一次壓入水灰比為0.7-0.8 的稀漿，待孔內(nèi)的清水全部排出，再用水灰比0.5-0.6的水泥漿壓入。使水泥漿充分?jǐn)U散。當(dāng)目測進(jìn)出口水泥漿稠度相同時，再用水灰比為0.38-0.43的水泥將進(jìn)行第三次灌漿，以0.7MPa的壓力穩(wěn)壓悶漿至少20min。為確保灌漿效果，在第三次灌漿后30min進(jìn)行第四次灌漿，壓力和水泥漿與第三次相同，但是將進(jìn)出漿口調(diào)換。

結(jié)語

低應(yīng)變檢測可以快速測定樁身缺陷位置，能判定樁身完塑性的類別，為靜載的檢測提供依據(jù)，鉆芯法更能準(zhǔn)確判定混凝土膠結(jié)情況、沉渣厚度等，三種方法互為驗證，增大了檢測的可信度和抽檢率，因此控制施工質(zhì)量、提早防治與正確處理施工質(zhì)量事故、完善檢測手段具有重大意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]何賢斌.建筑工程基樁檢測技術(shù)及應(yīng)用研究[J].福建建材，2015（11）：25-27.