黃盛
中國(guó)建筑第八工程局有限公司 廣東 汕尾 516475
相比于公路水運(yùn)的試驗(yàn)檢測(cè)力量,建筑工程在該方面略顯薄弱,前者已經(jīng)有系統(tǒng)的培訓(xùn)以及相應(yīng)的培訓(xùn)教材,后者則依舊停留在憑借經(jīng)驗(yàn)以及臨時(shí)翻查規(guī)范的階段,因此,在建筑工程各分部的實(shí)施階段,如何扮演一個(gè)合格的試驗(yàn)工程師是本文的研究方向。
地基與基礎(chǔ)是最先開(kāi)始的分部,其施工順序是截水溝—放坡—噴錨—截水溝—排樁—冠梁—錨索—開(kāi)挖—噴錨—腰梁—錨索—開(kāi)挖—噴錨—邊溝—樁—磚胎?!信_(tái)及筏板。
GB50202-2018的地基工程章節(jié)中沒(méi)有提及天然地基,只有素土地基和灰土地基以及其他各種處理的地基。素土是沒(méi)摻灰的土,灰土是摻水泥或石灰的土,因此素土地基與天然地基最接近,是從材料方面區(qū)分的。沒(méi)有摻水泥或石灰,也沒(méi)經(jīng)過(guò)碾壓的素土地基就是天然地基。在該章節(jié)中,素土地基的主控項(xiàng)目是地基承載力和壓實(shí)系數(shù),但如果認(rèn)為壓實(shí)系數(shù)是碾壓處理過(guò)的地基才需要檢測(cè)的話那就錯(cuò)了,在公路項(xiàng)目,填筑路基前,原地面也要檢測(cè)壓實(shí)度。原地面也沒(méi)有經(jīng)過(guò)碾壓,只做了清表處理,壓實(shí)度檢測(cè)要大于90%方能填筑,如果不能達(dá)到則要通過(guò)處理使其達(dá)到。因此,通過(guò)類比得知,建筑工程項(xiàng)目的天然地基,哪怕沒(méi)有經(jīng)過(guò)碾壓處理,也是要檢測(cè)壓實(shí)度的。
地基承載力通過(guò)靜載試驗(yàn)檢測(cè),檢測(cè)頻率為每300m2一個(gè)檢測(cè)點(diǎn),每單位工程不少于3點(diǎn),大于3000m2時(shí),每500m2一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)。壓實(shí)系數(shù)用環(huán)刀法檢測(cè),檢測(cè)頻率在GB50202中沒(méi)有提及,但公路和市政規(guī)范對(duì)于壓實(shí)系數(shù)的檢測(cè)頻率要求1000m2不少于3點(diǎn),可近似的參考相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。建筑工程項(xiàng)目比較流行創(chuàng)優(yōu),創(chuàng)優(yōu)除了要滿足國(guó)家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的要求外,還要滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和項(xiàng)目所在地的地方標(biāo)準(zhǔn)。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和地方標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該是在通讀國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上再去深讀,雖然行標(biāo)地標(biāo)有可能比國(guó)標(biāo)更為嚴(yán)格。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)是最基本的要求,符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的項(xiàng)目才是合格項(xiàng)目,先保證合格,然后再去謀求更好的成績(jī)。曾經(jīng)一個(gè)項(xiàng)目,覺(jué)得地方標(biāo)準(zhǔn)比國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)更嚴(yán)格,符合了地標(biāo)就肯定符合了國(guó)標(biāo),結(jié)果栽了個(gè)跟頭。該項(xiàng)目天然地基面積有31560m2,地標(biāo)要求的檢測(cè)數(shù)量是34560/500=70點(diǎn),而國(guó)標(biāo)要求,是3000/300+(34560-3000)/500=74點(diǎn),少了4個(gè),后面補(bǔ)回來(lái)花了不少工夫,這就是想當(dāng)然的后果,不得不引以為戒[1]。
建筑工程的支護(hù)多為排樁、內(nèi)支撐、土釘墻、噴錨的組合,用到的材料有鋼筋、普通混凝土、噴射混凝土、錨索。涉及混凝土,除了滿足分部驗(yàn)收規(guī)范GB50202外,還要滿足《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50204、《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》GB50666的要求。
原材主控項(xiàng)目是屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、彎曲性能及單位長(zhǎng)度重量偏差,可以組純批,也可以組混合批。規(guī)范要求先檢后用,因此如果多次進(jìn)場(chǎng)但還沒(méi)使用,可以將多個(gè)碳含量不超0.02%、錳含量不超過(guò)0.15%的同一品牌、同一冶煉方法、同一澆筑方法的多個(gè)爐批號(hào)組成混合批。每批切取5根50-55cm+1根90cm的樣品送檢。
接頭檢驗(yàn)分工藝檢驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn),檢驗(yàn)項(xiàng)目是抗拉強(qiáng)度。工藝檢驗(yàn)合格后方可正式施焊,因此焊接工藝檢驗(yàn)的樣品由焊工在加工廠加工而成,現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)的樣品要求在焊好的鋼筋籠上切取。影響焊接質(zhì)量的主要因素是鋼筋質(zhì)量以及焊材質(zhì)量,因此每換一個(gè)鋼筋廠家就需要重新做一次工藝檢驗(yàn)。焊接接頭送檢頻率為每300個(gè)接頭抽檢一組,一組為3個(gè)接頭,數(shù)量較少時(shí)可以一個(gè)星期累計(jì)300送一組,主體結(jié)構(gòu)時(shí)不超過(guò)兩層樓累計(jì)。
GB50202-2018第3.0.8規(guī)定了進(jìn)場(chǎng)的焊材等要符合GB50205的規(guī)定,而GB50205的第4.6章節(jié)對(duì)焊材提出了力學(xué)性能和化學(xué)成分要滿足要求。由于工藝檢驗(yàn)的抗拉強(qiáng)度已能體現(xiàn)焊絲的力學(xué)性能,因此焊材只需要單獨(dú)送檢化學(xué)成分。焊絲焊條批量不大于45000kg,一般項(xiàng)目超不了。
混凝土的檢測(cè)項(xiàng)目是抗壓強(qiáng)度,水下混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度通常要提高一級(jí),如C30水下的試塊,養(yǎng)護(hù)28天強(qiáng)度要滿足普通C35。
水下混凝土取樣頻率是50m3留置一組標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試塊,單樁承臺(tái)下,每根樁必須留置一組;多樁承臺(tái),單樁混凝土用量不足50m3時(shí),可12h內(nèi)多根樁累計(jì)50m3留置一組。由于支護(hù)樁樁頂不會(huì)有承臺(tái)和柱子,因此連續(xù)澆筑12h累計(jì)50m3留置一組標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試塊[2]。
抗?jié)B混凝土的抗?jié)B性能檢測(cè)取樣頻率是連續(xù)澆筑500m3留置一組抗?jié)B試件,6個(gè)試件為一組,預(yù)拌混凝土的抗?jié)B試件,留置組數(shù)應(yīng)視結(jié)構(gòu)的規(guī)模和要求而定。建筑工程大多使用預(yù)拌混凝土,抗?jié)B試件的留置數(shù)量可以視結(jié)構(gòu)規(guī)模和要求而定,不必受500m3的限制。如果穩(wěn)妥起見(jiàn),可以事先找監(jiān)理或設(shè)計(jì)開(kāi)會(huì),留一個(gè)會(huì)議紀(jì)要,同意你這么做。
每100m3留置一組標(biāo)養(yǎng)試塊,同條件養(yǎng)護(hù)試塊根據(jù)實(shí)際情況留置。冠梁和腰梁需要張拉施加預(yù)應(yīng)力,一般施加預(yù)應(yīng)力時(shí)強(qiáng)度要不低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度75%,如果設(shè)計(jì)沒(méi)要求則不小于30Mpa。張拉強(qiáng)度用的是同條件試塊,不可以用標(biāo)養(yǎng)試塊。此外,冠梁和腰梁都是水平構(gòu)件,如要拆模那也需要有拆模強(qiáng)度報(bào)告。但腰梁和冠梁的“支點(diǎn)”是與樁接觸的地方,因此樁的凈距離和中心距離就是冠梁和腰梁的跨度,一般小于2m,因此滿足50%的設(shè)計(jì)強(qiáng)度即可,當(dāng)強(qiáng)度滿足張拉時(shí)已經(jīng)可以拆模了。
主控項(xiàng)目是強(qiáng)度和厚度,每施工500m2在板上噴射然后切割成100×100×100的試件,3個(gè)一組,成型方式不同于一般混凝土。厚度檢測(cè)頻率每500m2一個(gè)點(diǎn),開(kāi)挖后用鋼尺量。
多為鋼絞線,鋼絞線的主控項(xiàng)目是表面、外形尺寸、伸直性、最大力、0.2%屈服力、最大力總伸長(zhǎng)率。同牌號(hào)同生產(chǎn)規(guī)格同生產(chǎn)工藝每60t為一個(gè)檢驗(yàn)批,不足60t也作為一個(gè)檢驗(yàn)批,且不能組混合批。3根1.2m左右的鋼絞線為一組。
常規(guī)檢測(cè)外觀尺寸、洛氏硬度,每批不大于2000套,取樣數(shù)量為批量總數(shù)的5%且不少于10套,均為無(wú)損檢測(cè),檢測(cè)完成后樣品可退還。錨具、夾片初次進(jìn)場(chǎng)還需要檢測(cè)錨固效率,需要準(zhǔn)備6個(gè)錨具+若干根鋼絞線(根據(jù)錨具孔數(shù)而定)+若干塊夾片(根據(jù)錨具孔數(shù)而定)。
排樁的主控項(xiàng)目是完整性、混凝土強(qiáng)度、嵌巖深度?;炷翉?qiáng)度用28d試塊,嵌巖深度取巖樣或超前鉆孔取樣。完整性檢測(cè)用低應(yīng)變檢測(cè)20%且不少于5根,較長(zhǎng)時(shí)用聲波透射,抽10%且不少于3根[3]。
基礎(chǔ)分部都不要求留置同條件試塊。
材料和工藝與支護(hù)樁相當(dāng),可能會(huì)多出一種機(jī)械連接接頭用于連接較長(zhǎng)的鋼筋籠。常見(jiàn)的機(jī)械連接接頭是滾軋直螺紋—用機(jī)械在鋼筋上軋絲,套上套筒擰至一定力矩即可。套筒進(jìn)場(chǎng)前需要品牌報(bào)審,廠家資質(zhì)應(yīng)有套筒的型式檢驗(yàn)報(bào)告,每次套筒進(jìn)場(chǎng)都要檢查合格證。
機(jī)械連接接頭要先做工藝檢驗(yàn),合格后才可以批量施工。工藝檢驗(yàn)可以檢驗(yàn)套筒的質(zhì)量,也能檢驗(yàn)工人的操作水平,其檢驗(yàn)項(xiàng)目是抗拉強(qiáng)度和殘余變形值,檢驗(yàn)不合格時(shí)要調(diào)整施工工藝。與焊接工藝一樣,施工期間如果更換鋼筋生產(chǎn)廠家,需要重新做工藝檢驗(yàn)。
機(jī)械連接現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)需檢測(cè)抗拉強(qiáng)度、加工和安裝質(zhì)量。加工和安裝質(zhì)量是施工現(xiàn)場(chǎng)的檢查,抗拉強(qiáng)度檢測(cè)頻率為每一個(gè)檢驗(yàn)批取一組由3個(gè)55cm左右的連接件的樣品。同鋼筋廠、同強(qiáng)度等級(jí)、同規(guī)格、同類型、同型式的500個(gè)接頭組一個(gè)檢驗(yàn)批,當(dāng)連續(xù)檢驗(yàn)合格后還能擴(kuò)大。舉個(gè)例子,韶鋼和河鋼不能組批,HRB400E和HRB335的鋼筋不能組批,25mm和22mm的鋼筋不能組批,直螺紋和錐螺紋接頭不能組批,型式檢驗(yàn)報(bào)告不同的套筒不可以組批,此外不同于焊接接頭時(shí)間上不超過(guò)一星期,空間上不能超過(guò)兩層樓,機(jī)械連接沒(méi)有次限制[4]。
一些人覺(jué)得不同的施工環(huán)境就不能組一批,切取了的樣品也不能代表尚未加工的部位,因此他們會(huì)每個(gè)樓層都取接頭樣品。其實(shí)這大可不必,因?yàn)槭┕l件,應(yīng)該指的是人、機(jī)械、環(huán)境,換言之相同型號(hào)的機(jī)械、操作水平相當(dāng)?shù)墓と恕⑼粋€(gè)施工項(xiàng)目就是相同的施工條件。而且從來(lái)沒(méi)有規(guī)范說(shuō)過(guò),當(dāng)下抽取的樣品代表不了往后幾天加工的接頭,就拿焊接接頭舉例,焊接接頭可以連續(xù)兩層累計(jì)不超過(guò)300個(gè)組成一批,比如某一棟樓的三層和四層相同規(guī)格的接頭不超過(guò)300個(gè),可以合并送檢,按照先檢驗(yàn)合格,后施工的原則,送檢的時(shí)間應(yīng)該是三層澆筑前。請(qǐng)注意,此時(shí)送檢,三層尚未澆筑,四層的鋼筋是不是還沒(méi)有綁扎?那三層的焊接接頭是不是代表了已加工的三層的焊接接頭和未加工的四層焊接接頭?因此送檢是一個(gè)通過(guò)花費(fèi)較少時(shí)間、金錢、人力成本去探求一個(gè)較大總體質(zhì)量的一個(gè)行為。就拿接頭來(lái)說(shuō),500個(gè)機(jī)械連接接頭是一個(gè)總體,它們的生產(chǎn)工藝是差不多的,因此質(zhì)量也是差不多的,每個(gè)接頭被抽中的概率也是一樣的,因此所抽取的樣品,能代表該總體的質(zhì)量,哪怕這個(gè)總體還全部生產(chǎn)出來(lái)。因?yàn)橥耙欢魏屯笠欢嗡纳a(chǎn)水平是一樣的,專家們出于謹(jǐn)慎,制定規(guī)范時(shí)沒(méi)有把批量設(shè)置為5000或者50000,而是500。500個(gè)接頭,整個(gè)施工現(xiàn)場(chǎng),可能也就三四天就生產(chǎn)出來(lái)了,時(shí)間再久可能材料就發(fā)生變化了[5]。
建筑工程使用的預(yù)制樁多為管樁,按混凝土強(qiáng)度等級(jí)管樁分為預(yù)應(yīng)力混凝土管樁(PC)和預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁(PHC)。管樁進(jìn)場(chǎng)的時(shí)候查看出廠資料有沒(méi)有包含混凝土試塊的抗壓強(qiáng)度、樁外觀質(zhì)量、尺寸偏差和抗裂性能檢驗(yàn)數(shù)據(jù)。
預(yù)制樁正式施打前要做工藝樁,檢驗(yàn)按照設(shè)計(jì)或規(guī)范要求貫入度施工出來(lái)承載力能否達(dá)到特征值,如果不能,需要聯(lián)系設(shè)計(jì),做設(shè)計(jì)變更。
管樁施工過(guò)程中會(huì)有接樁,接樁用的焊絲焊條不用送檢,但進(jìn)場(chǎng)需要檢查合格資料。焊縫為三級(jí)焊縫,非主控項(xiàng)目,設(shè)計(jì)無(wú)特殊要求可不做焊縫探傷,只需做焊縫的外觀檢查。
GB50202要求,無(wú)論灌注樁還是預(yù)制樁,樁身完整性和承載力、混凝土強(qiáng)度都是主控項(xiàng)目?;炷翉?qiáng)度用28天試塊強(qiáng)度是最節(jié)約成本和最普遍的方法[6]。
3.3.1 灌注樁的樁身完整性,優(yōu)先選擇低應(yīng)變法或聲波透射法,不損傷實(shí)體且檢測(cè)起來(lái)方便。首選低應(yīng)變,它不需要預(yù)先埋置聲測(cè)管,但當(dāng)樁長(zhǎng)徑比35以上或樁徑大于2m時(shí)要用聲波透射法。當(dāng)檢測(cè)結(jié)果存疑時(shí)用鉆芯法檢驗(yàn)證,驗(yàn)證檢測(cè)結(jié)果與首次檢測(cè)結(jié)果合并在一起,重新對(duì)受檢樁進(jìn)行評(píng)價(jià)。這里注意,鉆芯是驗(yàn)證檢測(cè)的結(jié)果,不是單獨(dú)用鉆芯法檢測(cè)完整性,因此該鉆芯數(shù)量不受15%比例的限制。長(zhǎng)徑比大于35的樁埋置聲測(cè)管的比例不低于50%,埋置聲測(cè)管的樁再按50%比例埋置界面管。界面管能有效減少鉆芯孔偏出樁外的情況,因此當(dāng)聲波透射法檢測(cè)結(jié)果存疑時(shí),可先用鉆芯法鉆取檢查界面管底以上的樁身混凝土質(zhì)量,再通過(guò)界面管鉆取下部混凝土。檢測(cè)比例為20%且不少于10根,每承臺(tái)底下檢測(cè)不少于一根。
3.3.2 預(yù)制樁的樁身完整性,采用低應(yīng)變法,當(dāng)設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)時(shí),檢測(cè)比例不低于30%且每承臺(tái)不少于1根。預(yù)制樁和灌注樁是不同的樁型,錘擊、振動(dòng)、靜壓是不同的施工工藝。同一個(gè)項(xiàng)目的管樁一般施工工藝相同,因此可根據(jù)管樁總數(shù)乘以相應(yīng)比例得出所需檢測(cè)的數(shù)量,不需要考慮樁的受力情況[7]。
3.3.3 承載力,灌注樁和預(yù)制樁均用靜載法檢測(cè),相同樁型、相同施工工藝、相同受力特征的樁,抽檢1%且不少于3根,當(dāng)總樁數(shù)少于50根時(shí),不少于2根??啥鄠€(gè)地質(zhì)相近、施工工藝相同的單位工程合并起來(lái)確定承載力的檢測(cè)數(shù)量,但每個(gè)單位工程均要有檢測(cè)對(duì)象,不同特征值的也應(yīng)該有檢測(cè)對(duì)象。比如一個(gè)項(xiàng)目,有純抗壓樁1245條(抗壓特征值為3100kN),純抗拔樁523條(抗拔特征值為450kN),抗壓抗拔樁816條(抗壓特征值為2100kN,抗拔特征值為450kN),這時(shí),抗壓靜載的檢測(cè)數(shù)量應(yīng)該是(1245+816)*1%=21條,這21條檢測(cè)樁只需要包含抗壓特征值為3100kN和抗壓特征值為2100kN的樁,而不是根據(jù)不同的特征值數(shù)值先分開(kāi)再分別乘以比例,規(guī)范沒(méi)提到不同的特征值要分開(kāi),也沒(méi)提到不同的樁徑要分不同的分項(xiàng),咱們就不要過(guò)分解讀。抗拔靜載也用同樣方法計(jì)算即可。灌注樁的持力層是中微風(fēng)化或者強(qiáng)風(fēng)化要分開(kāi),因?yàn)榈刭|(zhì)不相近,不需要考慮樁徑[8]。
該階段用到的材料有普通混凝土(墊層、防水保護(hù)層)、蒸壓加氣混凝土砌塊或灰砂磚、砌筑砂漿、無(wú)機(jī)防水涂料(通常是水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料)、橡膠止水帶、鋼筋、抗?jié)B混凝土、止水鋼板、補(bǔ)償收縮混凝土(后澆帶)。
3.4.1 承臺(tái)用磚砌筑磚胎模,顧名思義,用磚做模板,規(guī)范對(duì)這部分沒(méi)有要求,因此磚或砂漿都可以不用送檢。部分省統(tǒng)表會(huì)把該部分命名為“基礎(chǔ)層”。
3.4.2 破除后的樁頭要用剛性防水涂料涂抹,防水涂料分有機(jī)和無(wú)機(jī)兩大類,剛性防水涂料屬于無(wú)機(jī)防水涂料,每10t組一個(gè)檢驗(yàn)批,抽檢一次,檢測(cè)抗折強(qiáng)度、粘接強(qiáng)度和抗?jié)B性[9]。
3.4.3 涂好防水涂料后再在樁周圍上一圈橡膠止水帶,每個(gè)月同標(biāo)記的止水帶產(chǎn)量為一批,與進(jìn)場(chǎng)次數(shù)無(wú)關(guān),批量大小也沒(méi)有具體數(shù)值。每批抽檢,檢測(cè)拉伸強(qiáng)度、扯斷伸長(zhǎng)率和撕裂強(qiáng)度。
3.4.4 承臺(tái)底面和側(cè)面以及筏板底部會(huì)鋪上防水卷材。防水卷材分高聚合物改性瀝青和合成高分子兩大類,兩種卷材進(jìn)場(chǎng)時(shí)都先抽檢外觀,再?gòu)耐庥^檢驗(yàn)合格的里面抽取一卷檢測(cè)物理性能,但不同卷材檢測(cè)的物理性能項(xiàng)目不一樣,高聚合物改性瀝青類卷材檢測(cè):可溶物含量、拉力、延伸率、低溫柔度、熱老化后低溫柔度、不透水性;合成高分子卷材檢測(cè):斷裂拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、低溫彎折性、不透水性、撕裂強(qiáng)度。防水卷材每次進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收后,無(wú)論批量大小都要送檢,不過(guò)如果不著急用,可以先不舉牌,先堆放好,保存好質(zhì)保文件,一次性通知監(jiān)理進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收,以舉牌的那天作為正式進(jìn)場(chǎng)的時(shí)間[10]。
3.4.4 止水鋼板,該種材料在《地下防水工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50208-2011、《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》GB50666-2011、《地下防水工程技術(shù)規(guī)范》GB50108-2008均沒(méi)有完全符合的描述,比較接近的描述有GB50208第5.1提及的“中埋式止水帶”、第4.6.6提及金屬板進(jìn)場(chǎng)抽檢主要力學(xué)性能,以及GB50108第5.1.7提到中埋式止水帶可采用金屬制作。故認(rèn)為,止水鋼板的送檢屬于選擇性選項(xiàng),穩(wěn)妥起見(jiàn),可以檢測(cè)其物理性能[11]。
3.4.5 補(bǔ)償收縮混凝土,又叫微膨脹混凝土。都知道一般混凝土?xí)湛s,但如果在混凝土中加入不同比例的膨脹劑,混凝土的收縮會(huì)大大減小甚至可以微微膨脹。補(bǔ)償收縮混凝土要在普通混凝土的檢測(cè)基礎(chǔ)項(xiàng)目上增加一項(xiàng)限制膨脹率。由于該檢測(cè)項(xiàng)目從脫模便開(kāi)始,因此無(wú)法外委,建議自行參照《混凝土膨脹劑》JC476-2001附錄A 操作規(guī)程,在監(jiān)理見(jiàn)證下觀測(cè)和記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
綜上所述,一般項(xiàng)目的基礎(chǔ)工程所必需的檢測(cè)其實(shí)不多,其他的都是不甚緊要。項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中抓重放輕,把有限的精力和成本用在必要的事情上是最具性價(jià)比的做法。