盧 松 (阜陽市建設(shè)工程質(zhì)量檢測站,安徽 阜陽 236000)
近幾年來,先張法預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度混凝土管樁(即PHC管樁,以下簡稱管樁)在全國范圍內(nèi)的大量采用,愈來愈多的顯示其多方面的優(yōu)點(diǎn),管樁生產(chǎn)企業(yè)也涌現(xiàn)出來。但是各個(gè)管樁生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)力量和生產(chǎn)工藝又不盡相同,經(jīng)常出現(xiàn)由于某種主管或客觀因素的影響,導(dǎo)致部分有缺陷的產(chǎn)品進(jìn)入建筑工地,將會給工程質(zhì)量造成很大的安全隱患。因此,管樁廠內(nèi)定期確認(rèn)檢驗(yàn)(型式檢驗(yàn))和施工現(xiàn)場定量抽檢,是各級行政部門和檢測檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)動態(tài)控制管樁產(chǎn)品質(zhì)量的主要手段,而管樁抗彎性能試驗(yàn)和破型檢測又是廠內(nèi)定期確認(rèn)檢驗(yàn)和施工現(xiàn)場定量抽檢的首選方案。
管樁抗彎性能試驗(yàn)是目前控制管樁樁身整體質(zhì)量比較好的方法。規(guī)范《先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》(GB13476-2009)中型式檢驗(yàn)的要求是在同品種、同規(guī)格、同型號的出廠檢驗(yàn)合格產(chǎn)品中隨機(jī)抽取10根進(jìn)行外觀質(zhì)量和尺寸允許偏差檢驗(yàn),在外觀質(zhì)量和尺寸允許偏差全部合格的10根中隨機(jī)抽2根進(jìn)行抗彎性能試驗(yàn),再在抗彎試驗(yàn)完成后的經(jīng)剔鑿破型后的1根管樁分別進(jìn)行預(yù)應(yīng)力鋼筋直徑、配置數(shù)量、保護(hù)層厚度、螺旋鋼筋直徑、間距及加密區(qū)長度等項(xiàng)目的檢測。在安徽省地方標(biāo)準(zhǔn)《先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程》(DB34)和阜陽市“關(guān)于加強(qiáng)我市預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工質(zhì)量管理的意見”中要求,對于進(jìn)入施工現(xiàn)場的管樁按生產(chǎn)廠家、規(guī)格,對每個(gè)工地,每進(jìn)場5000m應(yīng)送單節(jié)管樁進(jìn)行抗彎性能試驗(yàn)和破型試驗(yàn)。若同一生產(chǎn)廠家每種規(guī)格樁進(jìn)場不足5000m的,按5000m計(jì)。
圖1 管樁的抗彎試驗(yàn)示意圖
圖2
表1
管樁的單節(jié)樁長允許偏差 表2
規(guī)范中管樁抗彎性能試驗(yàn)方法有垂直向上、垂直向下和水平加載法。但考慮到實(shí)際操作難度應(yīng)盡可能的選擇垂直向下加載法,現(xiàn)就垂直向下加載法所使用試驗(yàn)設(shè)備及數(shù)據(jù)采集過程加以介紹,以做到公開、透明、科學(xué)、公正。
采用是垂直向下逐級加載法,其試驗(yàn)示意圖見圖1,試驗(yàn)過程是:第一步按抗裂彎矩的20%的級差由零加載至抗裂彎矩的80%,然后按抗裂彎矩的10%的級差繼續(xù)加載至抗裂彎矩的100%,每級荷載的持續(xù)時(shí)間為3min;第二步按抗裂彎矩的5%的級差加載至裂縫出現(xiàn),每級荷載的持續(xù)時(shí)間為3min,測定并記錄裂縫寬度;第三步按極限彎矩的5%的級差加載至出現(xiàn)極限狀態(tài)的檢驗(yàn)標(biāo)志之一時(shí)為止,每級荷載的持續(xù)時(shí)間為3min。觀測并記錄各項(xiàng)讀數(shù)。規(guī)范中給出的極限狀態(tài)檢驗(yàn)標(biāo)志:受拉區(qū)混凝土裂縫寬度達(dá)到1.5mm;受拉區(qū)鋼筋被拉斷;受壓區(qū)混凝土破壞。
管樁抗彎性能試驗(yàn)表明,管樁主要應(yīng)力位于跨中純彎段內(nèi),裂縫出現(xiàn)以前跨中界面應(yīng)變基本符合平截面假定,裂縫出現(xiàn)后中性軸上移。由此可知要保證最大彎矩中心在支座中心,管樁長度一定要實(shí)測實(shí)記,常見單節(jié)管樁長度允許偏差見表2;管樁抗彎性能試驗(yàn)臺應(yīng)放在堅(jiān)實(shí)、平整場地上,以保證加載時(shí)管樁均勻受力;試驗(yàn)臺及附屬加載設(shè)備自重也應(yīng)定期測量校正;裂縫觀測、數(shù)值傳輸采集系統(tǒng)要定期校核驗(yàn)證。
管樁破型檢測可以比較直觀的測量管樁的相關(guān)技術(shù)參數(shù),但是高強(qiáng)混凝土與預(yù)應(yīng)力鋼筋以及環(huán)箍筋之間超強(qiáng)的相互作用力使得破型檢測通常不那么容易進(jìn)行。當(dāng)確實(shí)對其質(zhì)量有懷疑時(shí),可以進(jìn)行破型檢測,對于管樁結(jié)構(gòu)鋼筋的抽檢可利用先施工的2m以上長度的余樁經(jīng)人工破碎后進(jìn)行檢測,若工地沒有余樁可利用,則應(yīng)在工地上隨機(jī)選取2節(jié)樁經(jīng)人工破碎后檢測。檢測鋼筋直徑時(shí)以便于讀數(shù),可用數(shù)顯游標(biāo)卡尺,檢測箍筋間距和加密區(qū)長度可用鋼卷尺和鋼直尺。破型過程中應(yīng)避免出現(xiàn)對端板及鋼筋的損傷,避免預(yù)應(yīng)力鋼筋和環(huán)箍的位置的擾動。而對鉆芯檢測管樁混凝土抗壓強(qiáng)度時(shí),則不得在已沉樁或沉樁后的管樁樁身上鉆取,也不可以在已破損的管樁樁身上鉆取,鉆芯機(jī)的固定、操作鉆取以及磨平機(jī)精度都比《鉆芯法檢測混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》(CECS03:2007)要求高。檢測單位應(yīng)考慮破型檢測的目的和必要性,在多方見證人員見證下通過對管樁端板厚度、預(yù)應(yīng)力鋼筋直徑及數(shù)量、螺旋箍筋直徑及間距、螺旋箍筋加密區(qū)長度等進(jìn)行實(shí)地測量。各測量結(jié)果應(yīng)與10G409圖集比較,對不符合標(biāo)準(zhǔn)要求的管樁應(yīng)該予以禁止繼續(xù)使用,已打入地下的樁應(yīng)采取相關(guān)處理措施。在檢測過程中應(yīng)進(jìn)行實(shí)時(shí)錄像或拍照進(jìn)行存檔,確保檢測數(shù)據(jù)的真實(shí)有效。圖2所示為部分破型后的管樁樣品。
本文通過對管樁抗彎性能試驗(yàn)和破型檢測原型及過程介紹,根據(jù)實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)及數(shù)據(jù)匯總出試驗(yàn)檢測中需要注意的事項(xiàng),根據(jù)現(xiàn)行較寬松的國家標(biāo)準(zhǔn)大部分管樁都能滿足抗彎性能試驗(yàn)和破型檢測試驗(yàn)要求。由于本地區(qū)管樁試驗(yàn)開展應(yīng)用時(shí)間較短,以及筆者經(jīng)驗(yàn)、水平有限,希望通過對此試驗(yàn)的介紹能夠給同行及相關(guān)部門以參考。
[1] GB13476-2009,先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2009.
[3] DB34/T1198-2010,先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程[S].
[4] GB/T19496-2004,鉆芯檢測離心高強(qiáng)混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)方法[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2004.