廣東省建筑科學(xué)研究院集團(tuán)股份有限公司 廣東廣州 510500
摘要:本文通過(guò)對(duì)鉆芯法檢測(cè)混凝土灌注樁中出現(xiàn)的常見不合格結(jié)果分析,反演混凝土灌注樁常見質(zhì)量問(wèn)題在施工環(huán)節(jié)中的產(chǎn)生,闡述如何把控好混凝土灌注樁的重要施工環(huán)節(jié),提高混凝土灌注樁的鉆芯法檢測(cè)合格率。
關(guān)鍵詞:鉆芯法;灌注樁;檢測(cè)
引言
近年來(lái),隨著工程建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,特別是高層、超高層建筑的不斷興建,使得混凝土灌注樁在樁基礎(chǔ)工程中的應(yīng)用頻率大大增加。與此同時(shí),各個(gè)地方質(zhì)量監(jiān)督部門對(duì)混凝土灌注樁的質(zhì)量把控也更加重視。由于鉆芯法與其他樁基檢測(cè)方法相比更加全面、直觀(鉆芯法適用于檢測(cè)混凝土灌注樁的樁長(zhǎng)、樁身混凝土強(qiáng)度、樁身缺陷及其位置、樁底沉渣厚度,判定或鑒別樁底持力層、判定樁身完整性類別1),因而被很多地方質(zhì)量監(jiān)督部門作為必須檢測(cè)的項(xiàng)目,但是正因?yàn)殂@芯法檢測(cè)的全面性,使得鉆芯法檢測(cè)合格率遠(yuǎn)低于低應(yīng)變、超聲波等檢測(cè)方法,對(duì)不合格樁又得進(jìn)行加倍擴(kuò)大檢測(cè),往往致使有些工程在樁基礎(chǔ)檢測(cè)階段陷入癱瘓(鉆芯檢測(cè)耗時(shí)耗力)或者循環(huán)(對(duì)不合格樁處理或者補(bǔ)樁,對(duì)補(bǔ)樁進(jìn)行檢測(cè),檢測(cè)有可能不合格,又處理或者補(bǔ)樁)狀態(tài),未能按工期完成,甚至打亂整個(gè)工程的時(shí)間計(jì)劃。鉆芯法檢測(cè)對(duì)混凝土灌注樁質(zhì)量的的全面檢測(cè),發(fā)現(xiàn)問(wèn)題固然是好事,但是,如果做好了施工環(huán)節(jié)的把控,就可以大大提高鉆芯法檢測(cè)的合格率,就能夠最大限度地避免檢測(cè)時(shí)再發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,再處理,就可以使得整個(gè)工程建設(shè)更加順利。
1、浮漿
浮漿在混凝土灌注樁中是不可避免的問(wèn)題,常見設(shè)計(jì)要求至少超出設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高60~100cm,但是根據(jù)實(shí)際鉆芯檢測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn),在很多工程中均出現(xiàn)設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高以下仍存在浮漿的問(wèn)題,導(dǎo)致樁頂部分骨料分布不均勻,甚至是在樁頂部分存在夾泥現(xiàn)象,檢測(cè)結(jié)果就導(dǎo)致Ⅲ、Ⅳ類樁的頻繁出現(xiàn)。通過(guò)鉆芯總結(jié)分析發(fā)現(xiàn),浮漿的出現(xiàn)存在比較集中的現(xiàn)象,比如某工程常規(guī)檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)了較多條樁有浮漿,經(jīng)過(guò)擴(kuò)大檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)這批樁大部分均有浮漿產(chǎn)生,且浮漿中還常伴有較為嚴(yán)重的夾泥現(xiàn)象產(chǎn)生,而浮漿較少的工程,整批樁幾乎就一兩條樁存在浮漿,且浮漿的問(wèn)題均較為輕,只為骨料分布不均勻。最終發(fā)現(xiàn)浮漿現(xiàn)象嚴(yán)重的工程集中表現(xiàn)為樁間距較小,場(chǎng)地內(nèi)機(jī)械擺放較密,施工過(guò)程中泥漿浸在整個(gè)場(chǎng)地內(nèi),有得甚至把鉆(沖)樁機(jī)械埋在泥漿中。綜上,為避免設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高以下浮漿問(wèn)題的產(chǎn)生,規(guī)范施工是必要的,同時(shí),應(yīng)該根據(jù)場(chǎng)地條件,邊施工邊發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,適當(dāng)?shù)脑黾踊炷恋某嗔?,確保樁頂部分混凝土的質(zhì)量。
2、人工挖孔樁常見質(zhì)量問(wèn)題
人工挖孔樁在終孔時(shí)具有“顯而易見”的特性,相對(duì)于鉆(沖)孔樁在沉渣與持力層部位都控制比較好,在對(duì)較多的人工挖孔樁工程鉆芯檢測(cè)中發(fā)現(xiàn),常見質(zhì)量問(wèn)題主要為混凝土強(qiáng)度不夠,或者在樁底部位出現(xiàn)芯樣松散。
2.1人工挖孔樁混凝土芯樣大多數(shù)整體完整性較好,但混凝土芯樣氣孔較多,從芯樣斷口表觀上看混凝土似乎存在齡期不夠的問(wèn)題,但實(shí)際齡期已經(jīng)達(dá)到或者超過(guò)28天,這使得人工挖孔樁混凝土強(qiáng)度普遍偏低,常常出現(xiàn)混凝土強(qiáng)度不滿足設(shè)計(jì)要求的情況。出現(xiàn)此類情況一方面由于人工挖孔樁大多采用直接灌注的形式,在混凝土下料和振搗過(guò)程中均會(huì)使氣體混入混凝土當(dāng)中,混入的氣體大多依靠樁身截面排出去,樁身截面太小和混凝土澆筑的連續(xù)性使得氣體無(wú)法及時(shí)排出,因此形成較多氣孔甚至是孔洞;另一方面,可能由于人工挖孔樁正常情況下在孔側(cè)壁不會(huì)有水,沒有像鉆(沖)孔樁那樣有泥漿護(hù)壁,形成一層“養(yǎng)護(hù)膜”,或者有些地質(zhì)條件較好的情況下甚至沒有采取護(hù)壁的形式,導(dǎo)致混凝土澆筑完成后,水分流失過(guò)快,養(yǎng)護(hù)的條件相對(duì)要差于鉆(沖)孔樁,因此,到了齡期,芯樣感觀上看出現(xiàn)未到齡期的情況。
2.2在樁底部位較多出現(xiàn)混凝土松散的情況,一方面由于樁底部位地下水豐富,在澆筑過(guò)程中沒有按照水下混凝土澆筑的形式澆筑混凝土,另一方面,即便采取了水下混凝土的澆筑形式,有些現(xiàn)場(chǎng)施工人員也會(huì)馬虎大意,比如有個(gè)工地誤把三米長(zhǎng)的導(dǎo)管當(dāng)成了五米的用,導(dǎo)致了樁底部位混凝土相當(dāng)于直接在豐富地下水里直接澆筑,到最后鉆芯出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)才恍然大悟,最終鉆芯都出現(xiàn)樁底位置混凝土松散,這兩種情況,在鉆芯檢測(cè)工程中均有遇到。
為避免以上常見問(wèn)題的出現(xiàn),實(shí)際混凝土強(qiáng)度可比設(shè)計(jì)強(qiáng)度提高一個(gè)等級(jí),并嚴(yán)格控制好地下水豐富部位的混凝土澆筑。例如:某房地產(chǎn)項(xiàng)目第一期開發(fā)采用人工挖孔樁基礎(chǔ),混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為C30,鉆芯法檢測(cè)45條樁,就有8條樁強(qiáng)度不滿足設(shè)計(jì)C30要求,有的強(qiáng)度連C25都未達(dá)到;第二期仍采用人工挖孔樁基礎(chǔ),混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)仍為C30,但是施工單位將實(shí)際澆筑的混凝土提高到了C35,最終鉆芯法檢測(cè)的60條樁只有一條樁強(qiáng)度不滿足設(shè)計(jì)C30要求,且強(qiáng)度達(dá)到了27.9MPa。
3、蜂窩麻面嚴(yán)重、溝槽連續(xù)、芯樣破碎
混凝土灌注樁作為隱蔽工程,出現(xiàn)或多或少的缺陷固然不可避免,比如說(shuō)少量的蜂窩、麻面,氣孔,這是能讓人接受的。但是,經(jīng)過(guò)鉆芯檢測(cè)發(fā)現(xiàn),很多工程還是存在蜂窩麻面嚴(yán)重、溝槽連續(xù)、芯樣破碎等樁身缺陷較為嚴(yán)重的問(wèn)題。經(jīng)過(guò)對(duì)同一施工單位同一時(shí)期施工的不同項(xiàng)目進(jìn)行檢測(cè)發(fā)現(xiàn),其中某一項(xiàng)目檢測(cè)的樁大多為Ⅰ類樁,芯樣側(cè)面大多完好光滑,而另一個(gè)項(xiàng)目的樁卻頻頻出現(xiàn)蜂窩麻面嚴(yán)重、溝槽連續(xù)、芯樣破碎這類問(wèn)題,缺陷位置大多為2~6m。經(jīng)過(guò)了解得知,出現(xiàn)問(wèn)題的項(xiàng)目樁長(zhǎng)基本為10~20m,樁徑為1000mm或1200mm,混凝土方量大多兩車就足夠,施工過(guò)程中,第二車混凝土?xí)r常會(huì)等太久,有時(shí)候超過(guò)兩個(gè)小時(shí),前后兩車混凝土澆筑時(shí)間相差太大或許是出現(xiàn)此類問(wèn)題的主要原因,導(dǎo)致第一車混凝土澆筑完畢之后,導(dǎo)管被埋部分的混凝土已經(jīng)出現(xiàn)一定的凝結(jié)反應(yīng),會(huì)部分凝結(jié),坍落度、和易性均會(huì)產(chǎn)生改變,當(dāng)?shù)诙嚮炷翝仓r(shí)候,會(huì)改變導(dǎo)管被埋部分混凝土的初始狀態(tài),打破已經(jīng)趨于穩(wěn)固的狀態(tài),部分會(huì)在壓力下上升快,部分卻上升慢,這就使得新舊混凝土混在一起,這樣就存在一個(gè)凝結(jié)時(shí)間不一樣的問(wèn)題,前面的混凝土或許已經(jīng)達(dá)到凝結(jié)的狀態(tài),后面的混凝土卻還未開始凝固,必然會(huì)造成前后混凝土在相同齡期下強(qiáng)度不一樣,或者膠結(jié)面強(qiáng)度較為薄弱,最終通過(guò)鉆芯鉆取的混凝土由于機(jī)械擾動(dòng),使得前后兩次本來(lái)膠結(jié)脆弱的混凝土芯樣呈現(xiàn)蜂窩麻面嚴(yán)重、溝槽連續(xù)、芯樣破碎這類問(wèn)題,而恰好導(dǎo)管埋入混凝土中的深度也正好為2~6m。為避免這類問(wèn)題的產(chǎn)生,就應(yīng)該在混凝土供應(yīng)商的選擇時(shí)候嚴(yán)格把好關(guān),保證混凝土的供應(yīng)能滿足時(shí)間要求,同時(shí),對(duì)到達(dá)工地現(xiàn)場(chǎng)的混凝土進(jìn)行坍落度試驗(yàn),確保坍落度滿足要求。
4、夾泥
按照檢測(cè)規(guī)范混凝土芯樣任一段夾泥,樁身完整性就應(yīng)判為Ⅳ類。因此,在樁基施工中應(yīng)嚴(yán)格杜絕此類質(zhì)量問(wèn)題的產(chǎn)生,造成樁身夾泥產(chǎn)生的原因有多種,比如泥漿比重不適、混凝土質(zhì)量不好和導(dǎo)管埋深不當(dāng)?shù)?,?yīng)該根據(jù)地質(zhì)條件嚴(yán)格控制好泥漿的比重、檢查好導(dǎo)管的質(zhì)量、控制好混凝土的質(zhì)量(拌合時(shí)間、坍落度、和易性等)以及供應(yīng)的及時(shí)性、計(jì)算好首灌混凝土的方量、澆灌過(guò)程中嚴(yán)格控制導(dǎo)管埋深等,對(duì)澆筑混凝土過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題應(yīng)及時(shí)處理,切忌不能存在僥幸心理。
5、樁端持力層巖性不滿足
設(shè)計(jì)規(guī)范明確規(guī)定了嵌巖灌注樁樁端以下3倍樁徑且不小于5m范圍內(nèi)應(yīng)無(wú)軟弱夾層2。但通過(guò)大量檢測(cè)實(shí)例發(fā)現(xiàn),在設(shè)計(jì)要求的持力層深度范圍內(nèi)存在軟弱夾層的現(xiàn)象比較普遍,而且在某些工程中甚至大部分檢測(cè)樁均存在。出現(xiàn)此類問(wèn)題的原因往往是前期勘察不夠細(xì)致造成,為此,大家應(yīng)該加大對(duì)勘察環(huán)節(jié)的重視,建設(shè)單位一定要選擇好有實(shí)力的勘察單位做好勘察工作,對(duì)發(fā)現(xiàn)場(chǎng)地存在軟弱夾層時(shí),應(yīng)該加大布置勘察鉆孔,最好針對(duì)每根樁做好超前鉆。不僅如此,在檢測(cè)中還發(fā)現(xiàn)不少樁底并未嵌巖的情況,往往由于現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員經(jīng)驗(yàn)不夠豐富造成,為此,在成孔過(guò)程中應(yīng)該配備經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)技術(shù)人員,嚴(yán)格以實(shí)際入巖判斷是否終孔,不應(yīng)一昧的以勘察設(shè)計(jì)資料為準(zhǔn)。
6、結(jié)語(yǔ)
影響混凝土灌注樁成樁質(zhì)量的因素較多、較復(fù)雜,本文通過(guò)對(duì)鉆芯檢測(cè)所發(fā)現(xiàn)的常見質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行分析與總結(jié),提醒大家在灌注樁施工過(guò)程中應(yīng)該如何控制重要環(huán)節(jié)。
參考文獻(xiàn):
[1]廣東省標(biāo)準(zhǔn)建筑地基基礎(chǔ)檢測(cè)規(guī)范(DBJ15-60-2008)
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