郭慶釗 孫偉忠

摘要：樁基礎(chǔ)作為建筑工程強(qiáng)制監(jiān)督內(nèi)容之一，是建筑工程質(zhì)量監(jiān)督的重中之重，由于樁基工程的隱蔽性，給質(zhì)量監(jiān)督帶來(lái)一定的難度，根據(jù)多年監(jiān)督樁基質(zhì)量的經(jīng)驗(yàn)，本文提出了樁基監(jiān)督的一些關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：灌注樁質(zhì)量監(jiān)督承載機(jī)理地基承載力樁身強(qiáng)度缺陷防治

0引言

灌注樁(這里主要探討成孔灌注樁并指端承樁，下文簡(jiǎn)稱(chēng)樁)質(zhì)量監(jiān)督從驗(yàn)收規(guī)范來(lái)看十分簡(jiǎn)單，無(wú)非是地基承載力的鑒定、鋼筋籠的檢查與樁砼質(zhì)量的判定，但由于地下工程不可見(jiàn)的因素很多，因此判定起來(lái)比較難以準(zhǔn)確。筆者依據(jù)多年的工作經(jīng)驗(yàn)及理論知識(shí)，分三個(gè)問(wèn)題：從樁的承載機(jī)理看質(zhì)量監(jiān)督的關(guān)鍵，樁的缺陷與防治措施，樁質(zhì)量的判定，圍繞樁監(jiān)督問(wèn)題進(jìn)行探討。

1從灌注樁承載機(jī)理看質(zhì)量監(jiān)督的關(guān)鍵

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

當(dāng)樁身強(qiáng)度(地基承載力，樁的承載力=地基承載力；反之，樁身強(qiáng)度)地基承載力，樁的承載力=樁身強(qiáng)度。

前面公式在孔底沒(méi)有沉渣情況下成立。對(duì)挖孔樁沉渣不是問(wèn)題，而沉渣問(wèn)題對(duì)于鉆孔樁則是存在的，沉渣量過(guò)大，樁受荷時(shí)發(fā)生大量沉降，樁將失效。

1.1樁質(zhì)量監(jiān)督關(guān)鍵之一——地基承載力的鑒定從樁的施工程序來(lái)講，在質(zhì)量監(jiān)督中，首先確保地基承載力符合設(shè)計(jì)要求，否則將使樁失效。地基承載力取決巖層的構(gòu)造情況、樁嵌入巖石的深度、巖石單軸飽和抗壓強(qiáng)度。

如果施工地區(qū)處于斷裂帶，在施工中就要注意夾層的存在，如福州火電廠化學(xué)處理房，××單位施工的鉆孔端承樁21號(hào)樁，經(jīng)抽芯檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)該樁的樁底座落于軟土上。因?yàn)樵搹S區(qū)落在佛山—詔安地震大斷裂帶上，存在夾層，在孔鉆至夾層上破碎巖石時(shí)，施工單位以為已到微風(fēng)化巖石，而在此破碎巖石層下，由于地震構(gòu)造運(yùn)動(dòng)破碎層下面還有一層軟夾層，致使抽芯時(shí)，發(fā)現(xiàn)樁底座落于軟土上，樁承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。由于夾層的存在與施工單位的粗心大意，致使在化學(xué)處理區(qū)許多樁經(jīng)抽芯檢驗(yàn)，樁底沒(méi)有支承在巖基上。又如永安市紡織廠人工挖孔樁工程，筆者在監(jiān)督該工程時(shí)，工程的2B樁存在一層十分堅(jiān)硬但裂隙發(fā)育的新鮮巖石，用錘子敲擊，錘擊聲音很悶，如下沒(méi)有軟夾層，聲音應(yīng)很清脆，挖15cm下去，則發(fā)現(xiàn)下臥松散軟夾層，再挖5m方到微風(fēng)化巖。該樁基工程存在不少薄堅(jiān)硬基巖下臥松散軟土層的現(xiàn)象。

1.2樁質(zhì)量監(jiān)督關(guān)鍵之二——樁身強(qiáng)度的監(jiān)督(在于施工工藝)地基承載力符合設(shè)計(jì)要求，如樁身強(qiáng)度不足，樁的承載力亦得不到保證，樁身強(qiáng)度是樁質(zhì)量監(jiān)督的另一關(guān)鍵。

樁身質(zhì)量監(jiān)督主要在于監(jiān)督混凝土的質(zhì)量，樁身強(qiáng)度取決于鋼筋籠的制作質(zhì)量與砼質(zhì)量。鋼筋籠的制作檢查，簡(jiǎn)單明了i而影響鹼質(zhì)量因素則很多，有些是可見(jiàn)的，有些是不可見(jiàn)的。在工程實(shí)踐中，不少樁由于砼質(zhì)量問(wèn)題而使樁身強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，因此樁身質(zhì)量的監(jiān)督主要在于監(jiān)督砼的質(zhì)量。

砼的缺陷往往是由于施工工藝不合理引起，因此必須對(duì)樁基工程的施工工藝、質(zhì)量保證措施進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督，否則，起不到質(zhì)量監(jiān)督效果，工程驗(yàn)收時(shí)，對(duì)工程質(zhì)量如何，將沒(méi)有把握，檢測(cè)出現(xiàn)的問(wèn)題亦無(wú)從分析。

鉆孔樁砼質(zhì)量不僅與澆注工藝有關(guān)，還與成孔工藝有很大的關(guān)系。要確保樁孔成孔質(zhì)量與灌注工藝的合理性，操作得當(dāng)。鉆孔樁成孔質(zhì)量在于：樁徑不小于設(shè)計(jì)樁徑，護(hù)壁可靠；關(guān)系到砼質(zhì)量的灌注工藝主要是：①控制好混凝土質(zhì)量的和易性，防止出現(xiàn)堵管、埋管，引起斷樁事故。②控制導(dǎo)管埋深，控制導(dǎo)管埋深2～4m，使砼面處于垂直頂升狀，不使浮漿、泥漿卷入砼，防止提漏引起斷樁事故。

1.3對(duì)于鉆孔灌注樁質(zhì)量監(jiān)督另一個(gè)關(guān)鍵——沉渣量的檢查。

2砼灌注樁基礎(chǔ)缺陷及防治措施

2.1人工挖孔樁樁身砼強(qiáng)度不足

原因：砼遭受孔內(nèi)水的危害，引起砂漿稀釋?zhuān)笆鲁?，?yán)重破壞砼的強(qiáng)度。

防治措施：①對(duì)于孔內(nèi)有地下水，水位低、水量小的樁孔，在澆搗時(shí)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(diào)整砼配合比，適當(dāng)減少用水量并增加水泥用量等；②對(duì)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(dǎo)管灌注法灌注，在水位之上，為了避免水下導(dǎo)管灌注通病——樁身上部砼強(qiáng)度低，則可采用簡(jiǎn)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(guò)反復(fù)插搗。永安紡織廠劍桿車(chē)間出現(xiàn)4B樁質(zhì)量事故后，施工單位依照筆者提供的上述防治措施，既確保了質(zhì)量，又不影響施工進(jìn)度，經(jīng)動(dòng)測(cè)檢驗(yàn)，所有樁的砼質(zhì)量都很好。

2.2鉆孔灌注樁，①樁底地基承載力不足原因：樁端沒(méi)有支承在持力層上面。防治措施：這種情況一般出現(xiàn)在復(fù)雜地層，這種地層一般最好取芯檢驗(yàn)，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(jìn)情況(一般鉆進(jìn)至微風(fēng)化巖時(shí)，鉆頭不蹩鉆，主動(dòng)鉆桿振動(dòng)不很厲害，鉆進(jìn)聲音感覺(jué)較好)、工程地質(zhì)資料進(jìn)行綜合考慮。②縮徑(孔徑小于設(shè)計(jì)孔徑)原因塑性土膨脹。防治措施：成孔時(shí)，應(yīng)加大泵量，加快成孔速度，快速通過(guò)，在成孔一段時(shí)間，孔壁形成泥皮，孔壁不會(huì)滲水，亦不會(huì)引起膨脹，如出現(xiàn)縮徑，采用上下反復(fù)掃孔的辦法，以擴(kuò)大孔徑。

3砼灌注樁質(zhì)量判定之探討

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。

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：⑨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。

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。