張文兵
摘要:當(dāng)前,在建筑工程的基樁檢測中,低應(yīng)變反射波法因檢測費(fèi)用低、速度快、檢測覆蓋面廣從而得到了廣泛的應(yīng)用,而鉆芯法和靜載法都具有各自的特點(diǎn),在檢測中應(yīng)用也很普遍,本篇文章結(jié)合工程實(shí)例,闡述了上述方法在工程中的綜合應(yīng)用,對所出現(xiàn)質(zhì)量問題的原因以及處理辦法和過程進(jìn)行了說明,并且作出了評價(jià)和結(jié)論,供同行參考。
關(guān)鍵詞:靜載;低應(yīng)變法;鉆芯法;樁基檢測
1.概述
樁基是隱藏工程的一種,其作用就是承載上覆荷載的壓力,因此,樁基是建筑物的基礎(chǔ),樁基一旦失去穩(wěn)定性,就會造成整個建筑物的破壞。所以,建筑物安全性與可靠性的決定性因素就是樁基質(zhì)量的好壞,因而樁基的檢測也就變得尤為重要。樁基檢測的方法主要有鉆孔取芯法、聲波透射法、低應(yīng)變法、高應(yīng)變法以及靜載法等。下文將根據(jù)工程實(shí)際的情況,并且按照《建筑地基基礎(chǔ)檢測規(guī)范》(DBJ15-60-2008)及《建筑基樁檢測的規(guī)范》JGJ 106-2003的規(guī)定,采用靜載法和低應(yīng)變法綜合檢測鉆孔灌注樁的質(zhì)量,并且使用鉆芯法對有問題樁的質(zhì)量加以驗(yàn)證。
2.工程概況
某個工程的項(xiàng)目2號和3號樓為該小區(qū)的高層住宅樓。該建筑設(shè)計(jì)為地下二層,地上23層,剪力墻結(jié)構(gòu),箱筏基礎(chǔ),±0相當(dāng)于絕對的標(biāo)高37.55m,基礎(chǔ)埋深9.50m。由于在基底以下的地基持力層承載力的特征值是180~220Kpa,假如用天然地基的話,則建筑物的變形和沉降就不能滿足設(shè)計(jì)的要求,所以2號和3號樓都是以鋼筋混凝土鉆孔灌注樁為基礎(chǔ)。在擬建的場區(qū)范圍以內(nèi)有二層地下水,第一層水位的標(biāo)高25.99~27.30 m,第二層水位的標(biāo)高5.86~6.18m。2號樓鋼筋混凝土灌注樁的有效樁長約為20m,樁徑為800mm,樁間距不相等,單樁承載力的特征值為6300KN,總樁數(shù)為93根。3號樓鋼筋混凝土灌注樁的有效樁長為24m,樁徑為800mm,樁間距不相等,單樁承載力的特征值為6300KN,樁端持力層是微風(fēng)化巖,總樁數(shù)為208根。工程樁樁身混凝土的強(qiáng)度等級為C35,錨樁以及試樁樁身混凝土強(qiáng)度為C40。采用反循環(huán)鉆機(jī)施工,土方開挖到距基礎(chǔ)墊層80mm以后進(jìn)行基礎(chǔ)樁的施工,在成孔的過程中采用泥漿護(hù)壁。
3.低應(yīng)變法檢測
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,例如:在樁身阻抗以及樁周土阻力都有比較大的變化等情況之下,采用反射波法檢測基樁缺陷位置的時候,判讀的缺陷位置和實(shí)際的缺陷位置存在相當(dāng)大的誤差,所以,運(yùn)用其它檢測手段進(jìn)行綜合驗(yàn)證是非常必要的。根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)檢測規(guī)范》(DBJ15-60-2008)將樁基缺陷程度分為I~I(xiàn)V類。工程實(shí)踐也證明,樁身完整性檢測可以發(fā)現(xiàn)一定深度范國內(nèi)樁的質(zhì)量問題,例如縮頸、夾泥、裂隙等。根據(jù)樁身完整性的情況對成樁進(jìn)行分類,既能便于發(fā)現(xiàn)其中的問題,又為設(shè)計(jì)和加固處理提供了可靠的依據(jù)。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Ⅲ類樁,說明20#和29#樁樁底存在一定的問題(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。
4.單樁豎向抗壓靜載荷試驗(yàn)
根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)檢測規(guī)范》(DBJ15-60-2008)及《建筑基樁檢測的規(guī)范》JCJ 106-2003的規(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號樓而言,參照低應(yīng)變的檢測結(jié)果,而且根據(jù)擇劣的原則,應(yīng)該抽7,20,48號樁,特別是20#樁;對三號樓而言,抽檢施工的時候遇暴雨的29和103號樁。以及設(shè)計(jì)院認(rèn)為重要的209號樁,特別是29#樁。根據(jù)加載的等級以及靜載的試驗(yàn)得到樁頂中心沉降量 和荷載Q,從而繪制Q-s曲線。試驗(yàn)證明檢測的各試驗(yàn)點(diǎn)的0-s曲線都沒有明顯的比例界限,均為緩變形曲線,各試驗(yàn)點(diǎn)的沉降都很小。
5.抽芯試驗(yàn)及結(jié)果分析處理
由于低應(yīng)變顯示20#、29#樁樁底存在一定問題,而靜載試驗(yàn)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(yàn)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(jì)要求,需要對其進(jìn)行工程處理。在鉆孔樁的施工中,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(yù)帶來一些不可忽視的影響。經(jīng)驗(yàn)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。在施工當(dāng)中發(fā)生樁底沉渣的主要原因以及處理的措施如下:
第一,樁底的沉渣大多是因?yàn)樵谑┕ぎ?dāng)中違犯了操作的規(guī)定,沒有進(jìn)行二次清孔或者清孔不干凈所造成的。在施工當(dāng)中應(yīng)該確保灌注樁成孔以后,鉆頭提高到孔底10-20cm,保持慢速空轉(zhuǎn),保證循環(huán)清孔的時間不應(yīng)少于三十分鐘,然后將錘式抓斗慢慢地放到孔底,把孔底的沉渣抓出。
第二,如果使用比重過小的泥漿或者泥漿的注入量不夠,這樣想讓樁底的沉渣浮起開就很困難,沉渣就會在樁底堆積,這樣就影響了地基和樁的相互結(jié)合。在工程中應(yīng)該用性能比較好的泥漿,進(jìn)而可以控制泥漿的粘度和比重,不應(yīng)該用清水進(jìn)行置換。
第三,在吊放鋼筋籠的過程中,假如沒有對準(zhǔn)鋼筋籠的軸向位置孔位的話,可能會出現(xiàn)碰撞孔壁的一些事故,孔壁上的泥土就會坍落到樁底;所以,在吊放鋼筋籠的時候,必須使樁中心和鋼筋籠的中心保持一致,這樣就可以避免碰撞孔壁。應(yīng)該減少空孔的時間,進(jìn)而可以減少沉渣。在下完鋼筋籠以后,要檢查沉渣量,如果沉渣的量超過相應(yīng)的規(guī)范要求的話,就必須利用導(dǎo)管進(jìn)行二次清孔,使用的方法是用空吸泵反循環(huán)法或者升液排渣法,該方法是利用已有的空壓機(jī)和空吸泵,在導(dǎo)管上安裝承接管,它不需要特殊的設(shè)備,在任何一個施工的方法中都可采用。
第四,若清孔以后,待灌時間過長可能導(dǎo)致泥漿的沉積。當(dāng)開始灌注混凝土?xí)r,導(dǎo)管底部到孔底的距離最好為30~40mm,應(yīng)該有足夠的混凝土儲備量,這樣可以使導(dǎo)管一次性地埋入混凝土面以下的距離大于1m。
結(jié)束語
低應(yīng)變檢測可以快速測定樁身缺陷位置,能判定樁身完整性的類別,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(yàn)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。
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