丘遠(yuǎn)智
(廣東省建筑材料研究院有限公司)
樁基的質(zhì)量檢測以及評定是一項(xiàng)比較可靠的、系統(tǒng)的、綜合的工作,在實(shí)際檢測的過程中需要根據(jù)周圍土質(zhì)及周圍環(huán)境來選擇檢測方法及檢測流程。為了使整個(gè)施工過程更有效地完成,所以對樁基進(jìn)行質(zhì)量檢測的步驟尤為重要。在這項(xiàng)復(fù)雜的流程中前期的準(zhǔn)備工作非常必要,如分析整個(gè)項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)類型,以混凝土結(jié)構(gòu)為例,如框架結(jié)構(gòu)或剪力墻等結(jié)構(gòu)的分析,如果沒有設(shè)計(jì)單位的提供,可以進(jìn)行估算框架或剪力墻等結(jié)構(gòu)的豎向承載力,根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》中框架每層以12~14KN/m2,剪力墻以13~16KN/m2的重力荷載來估算上部結(jié)構(gòu)的承載力,再綜合結(jié)構(gòu)的抗震等級,周圍環(huán)境,土質(zhì)分布等全方面的考慮,從而更有效地進(jìn)行灌注樁的質(zhì)量檢測,使得整個(gè)過程更全面、更系統(tǒng)、更準(zhǔn)確地完成。下面以鉆孔灌注樁為例,展開樁基檢測質(zhì)量控制及方法的探討。
根據(jù)灌注樁樁基檢測質(zhì)量控制的前期準(zhǔn)備,包括周圍環(huán)境、土質(zhì)分析等多方面進(jìn)行質(zhì)量控制,下面列舉幾例進(jìn)行分析。
在建筑項(xiàng)目施工前一定要詳細(xì)了解下面的土質(zhì)情況,如是否適用樁基礎(chǔ),是否有地下水,需不需要用筏板樁基礎(chǔ)來起到防水的作用,還要根據(jù)上部結(jié)構(gòu)的重力荷載,和土質(zhì)情況來確定樁基的承載力。因?yàn)闃痘A(chǔ)的持力層往往要進(jìn)入到中風(fēng)化或強(qiáng)風(fēng)化巖石中去,所以了解土質(zhì)情況是非常有必要的,包括確定樁長,都與土質(zhì)分布情況密切相關(guān),如有地下水時(shí),怎么控制地下水使其不影響樁的施工以及后續(xù)的維護(hù)及使用,也是個(gè)比較重大的問題。所以,只有詳細(xì)了解周圍土質(zhì)情況,才能將樁基礎(chǔ)更有效、安全、順利的進(jìn)行下去。假如沒有按預(yù)期的計(jì)劃進(jìn)行質(zhì)量控制,可能會影響樁基承載力,甚至?xí)?dǎo)致上部結(jié)構(gòu)的變化,以及沉降的超限,這樣必然會導(dǎo)致補(bǔ)樁加樁等后續(xù)的嚴(yán)重返工,不僅延長施工進(jìn)度,還嚴(yán)重影響了造價(jià)的增加,對整個(gè)項(xiàng)目非常不利。所以,分析土質(zhì)情況是必須且嚴(yán)格的一項(xiàng)前期工作。
根據(jù)不同土質(zhì)問題,想提出相應(yīng)的解決方案,如當(dāng)承載力不足時(shí),怎樣進(jìn)行土質(zhì)的置換、處理、換填等工作也是非常有必要的,確保根據(jù)土質(zhì)情況來確定樁基的樁長及單樁豎向承載力。
以鉆孔灌注樁為例,樁基檢測的質(zhì)量控制及方法多種多樣,下面介紹幾種最有效的方法來進(jìn)行探討和研究。
高應(yīng)變法進(jìn)行樁基質(zhì)量檢測的過程是模擬單樁豎向承載力,將其進(jìn)行加壓,從而來控制樁及周圍土系是否能達(dá)到正常工作的狀態(tài)。為了保證檢測過程中的錘擊信號可以順利地傳遞給整個(gè)樁身及樁頭,所以對樁的質(zhì)量把控也極其的嚴(yán)格,其中的過程要符合下列要求:
⑴在進(jìn)行樁基檢測前,對周圍環(huán)境及設(shè)備進(jìn)場等過程要進(jìn)行充分的準(zhǔn)備,且要對要檢測的該樁基進(jìn)行小模式的開挖,為后續(xù)的質(zhì)量控制進(jìn)行充分的準(zhǔn)備。
⑵為了防止在樁基檢測的錘擊過程中將樁頭損壞,要對樁頭進(jìn)行合理的加固處理,并在合理的造價(jià)情況下進(jìn)行。在控制樁基質(zhì)量檢測時(shí)應(yīng)滿足以下要求:
首先針對樁頭的頂面進(jìn)行檢查,確保樁頭周圍平整,若有破損或受到周圍土質(zhì)影響時(shí),應(yīng)先進(jìn)行找平處理;
將樁頂清理完成后進(jìn)行加固處理,一般采用接長加固,一般接長的部分為樁直徑的2 倍以上。其加固段應(yīng)與原樁保持一致,原則上不改變樁的類型。樁的的縱筋也要貫穿整個(gè)樁身,包括加固段,置于鋼筋保護(hù)層要根據(jù)地質(zhì)環(huán)境情況確定是幾類,從而確定保護(hù)層厚度,防止鋼筋被銹蝕。在加固的接長段,應(yīng)保證混凝土強(qiáng)度等級與原樁混凝土等級一致。
⑶為了保證樁基檢測的傳感器順利工作,要提前排出地下水,要提前準(zhǔn)備排水設(shè)施,盡快排出樁基坑周圍的水,使工作順利進(jìn)行。
⑷到檢測完成以后,要對加固段進(jìn)行破除,到設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高為準(zhǔn)。
高應(yīng)變法的檢測原理:是將樁模擬成彈性單元,周圍土模擬成非彈性單元,在錘擊過程中使樁及周圍土發(fā)生剪切破壞,周圍土發(fā)生作用組織其破壞,從而繪制出關(guān)系曲線,來進(jìn)行分析與評判。
低應(yīng)變法的前期準(zhǔn)備與高應(yīng)變法類似,不同之處包括在錘擊過程中使用手錘向樁頭進(jìn)行錘擊,在使用檢測儀進(jìn)行樁頂?shù)綐额^的檢測,通過信號的傳遞來進(jìn)行收集和記錄。所有樁的檢測至少進(jìn)行兩次。直到所有樁的波形都與原波形一致或類似。
一般對于樁身質(zhì)量的檢測,常采用鉆芯法。利用液壓式鉆機(jī)在接近樁中心距的位置進(jìn)行鉆孔,再用直徑為90~100mm 的鉆頭進(jìn)行取芯。各樁應(yīng)根據(jù)規(guī)范的要求進(jìn)行選取,用于抗壓強(qiáng)度的檢測。
以鉆孔灌注樁為例,樁基檢測前的準(zhǔn)備工作相當(dāng)重要,如周圍環(huán)境,當(dāng)?shù)靥鞖獾榷喾N因素的干擾。所以,在灌注樁檢測過程中,要確保周圍環(huán)境及地下水都控制好的前提下進(jìn)行,還要根據(jù)地勘報(bào)告的真實(shí)性進(jìn)行分析。下列例舉幾項(xiàng)常見的情況:
⑴通過超前鉆探明樁位地質(zhì)情況。
⑵根據(jù)溶(土)洞、溶隙的發(fā)育規(guī)律及周圍環(huán)境情況,要分別采用不同的施工工藝進(jìn)行注漿,對溶洞充填物進(jìn)行加固。
①針對全充填的溶洞一般采用袖閥管中壓進(jìn)行加固注漿。
②針對半充填的比較小的溶洞,可采用花管低壓注入水泥漿或水泥和水玻璃雙液漿。
③針對洞高較大、頂板厚度較薄、無充填或半充填的溶洞及揭露的土洞采用C15 混凝土進(jìn)行填充。
⑶對有溶(土)洞的樁,施工前要做好施工方案,為了確保樁施工的質(zhì)量及后續(xù)施工處理。
⑷當(dāng)場地存在溶洞或土洞時(shí),采用永久鋼護(hù)筒穿越溶洞和土洞。根據(jù)超前鉆結(jié)果確定溶洞和土洞埋深及高度,鋼護(hù)筒需穿過溶洞或土洞底落至持力層巖面,護(hù)筒頂同樁頂標(biāo)高。鋼護(hù)筒壁厚為4mm。據(jù)地質(zhì)資料預(yù)估30%樁需加鋼護(hù)筒,護(hù)筒長度約30m。
⑴灌注樁的混凝土強(qiáng)度等級設(shè)計(jì)報(bào)告。水下混凝土的用料及混凝土強(qiáng)度等級,配合比等要遵循目前的相關(guān)規(guī)范。
⑵為保證混凝土樁在水下的施工質(zhì)量問題,在注入混凝土?xí)r,一般用混凝土泵輸送,或采用其他措施。
⑶在施工過程中要嚴(yán)格控制混凝土用量,控制達(dá)到樁頂標(biāo)高為止,一般控制在混凝土溢出樁頂標(biāo)高800~1000mm。
施工質(zhì)量誤差:
①樁徑D 容許偏差為±50mm。
②樁垂直度容許偏差為1/100。
③樁中心位置允許偏差。
單排放置的樁,如條形樁基沿垂直軸線方向和群樁基礎(chǔ)邊樁,當(dāng)D≤1000 時(shí),允許偏差為D/6 且不大于100,當(dāng)D>1000 時(shí),允許偏差為100+0.01H。
條形樁基沿軸線方向和群樁基礎(chǔ)中間樁,當(dāng)D≤1000 時(shí),允許偏差為D/4 且不大于150,當(dāng)D>1000 時(shí),允許偏差為150+0.01H。
質(zhì)量檢測:
①在施工前,要嚴(yán)格對每根樁做好紀(jì)錄,記錄好合格或不合格的樁,做出試壓結(jié)果,整理好紙質(zhì)及電子文檔,交予相關(guān)審查部門。
②樁的質(zhì)量應(yīng)根據(jù)有關(guān)規(guī)定進(jìn)行檢測。針對檢測完成后不符合要求的各類樁,要及時(shí)向甲方和設(shè)計(jì)單位協(xié)商處理,由設(shè)計(jì)單位同甲方擬定一個(gè)合理的補(bǔ)充方案來進(jìn)行后續(xù)的施工。
③擴(kuò)底的端承樁和摩擦端承樁除滿足以上要求外,還應(yīng)對擴(kuò)底部分的幾何尺寸在澆灌混凝土前進(jìn)行檢測??刹捎贸暡ɑ驒C(jī)械式孔徑檢測器檢測。如發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)處理,直至擴(kuò)底尺寸達(dá)到設(shè)計(jì)要求后方可澆筑混凝土。
④對于單柱基礎(chǔ),每根樁必須在施工前進(jìn)行超前鉆探。
灌注樁檢測方式及方法多種多樣,在檢測過程中,要根據(jù)不同的樁徑、地質(zhì)條件、樁基檢測質(zhì)量要求,以及各種不同類型的檢測方式來開展檢測工作,通過對每一種不同的樁基檢測方式進(jìn)行科學(xué)分析和研究,灌注樁直徑一般至少要800mm,所以在樁施工過程中要控制樁的豎向承載力,最好取相同的樁長,這樣更有利于樁施工質(zhì)量檢測,單樁豎向承載力不夠的,就要加大樁的直徑。持力層一般要選擇強(qiáng)風(fēng)化或中風(fēng)化巖層作為持力層,且進(jìn)入持力層深度要1~3 倍樁的直徑。在確定樁底進(jìn)入持力層深度時(shí),尚應(yīng)考慮特殊土、巖溶、震液化影響。所以,要全方面考慮樁基的各個(gè)要求,從而進(jìn)行有針對性的檢測及質(zhì)量把控。最后科學(xué)的分析整個(gè)項(xiàng)目的計(jì)劃進(jìn)而控制整個(gè)項(xiàng)目的成本、進(jìn)度、質(zhì)量和安全。