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監(jiān)理工程師考試輔導(dǎo):砼灌注樁質(zhì)量監(jiān)督1
灌注樁(這里主要探討成孔灌注樁并指端承樁,下文簡稱樁)質(zhì)量監(jiān)督從驗(yàn)收規(guī)范來看十分簡單, 無非是地基承載力的鑒定、鋼筋籠的檢查與樁砼質(zhì)量的判定,但由于地下工程不可見的因素很多,因此判定起來比較難以準(zhǔn)確。筆者依據(jù)多年的工作經(jīng)驗(yàn)及理論知識(shí),分三個(gè)問題:從樁的承載機(jī)理看質(zhì)量監(jiān)督的關(guān)鍵,樁的缺陷與防治措施,樁質(zhì)量的判定,圍繞樁監(jiān)督問題進(jìn)行探討。
一、從灌注樁承載機(jī)理看質(zhì)量監(jiān)督的關(guān)鍵
端承樁的承載機(jī)理是樁把荷載傳遞到樁的底部,它支承在堅(jiān)固的巖土層上,不難得出樁的承載力取決于樁身強(qiáng)度與地基承載力。
當(dāng)樁身強(qiáng)度〉地基承載力,樁的承載力=地基承載力;反之,樁身強(qiáng)度〈地基承載力,樁的承載力=樁身強(qiáng)度。
前面公式在孔底沒有沉渣情況下成立。對挖孔樁沉渣不是問題,而沉渣問題對于鉆孔樁則是存在的,沉渣量過大,樁受荷時(shí)發(fā)生大量沉降,樁將失效。
(一)樁質(zhì)量監(jiān)督關(guān)鍵之一──地基承載力的鑒定
從樁的施工程序來講,在質(zhì)量監(jiān)督中,首先確保地基承載力符合設(shè)計(jì)要求,否則將使樁失效。
地基承載力取決巖層的構(gòu)造情況、樁嵌入巖石的深度、巖石單軸飽和抗壓強(qiáng)度。
如果施工地區(qū)處于斷裂帶,在施工中就要注意夾層的存在,如福州火電廠化學(xué)處理房,××單位施工的鉆孔端承樁21號樁,經(jīng)抽芯檢驗(yàn),發(fā)現(xiàn)該樁的樁底座落于軟土上。因?yàn)樵搹S區(qū)落在佛山──詔安地震大斷裂帶上,存在夾層,在孔鉆至夾層上破碎巖石時(shí),施工單位以為已到微風(fēng)化巖石,而在此破碎巖石層下,由于地震構(gòu)造運(yùn)動(dòng)破碎層下面還有一層軟夾層,致使抽芯時(shí),發(fā)現(xiàn)樁底座落于軟土上,樁承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。由于夾層的存在與施工單位的粗心大意,致使在化學(xué)處理區(qū)許多樁經(jīng)抽芯檢驗(yàn),樁底沒有支承在巖基上。又如永安市紡織廠人工挖孔樁工程,筆者在監(jiān)督該工程時(shí),工程的2B樁存在一層十分堅(jiān)硬但裂隙發(fā)育的新鮮巖石,用錘子敲擊,錘擊聲音很悶,如下沒有軟夾層,聲音應(yīng)很清脆,挖15cm下去,則發(fā)現(xiàn)下臥松散軟夾層,再挖5m方到微風(fēng)化巖。該樁基工程存在不少薄堅(jiān)硬基巖下臥松散軟土層的現(xiàn)象。
(二)樁質(zhì)量監(jiān)督關(guān)鍵之二──樁身強(qiáng)度的監(jiān)督(在于施工工藝)
地基承載力符合設(shè)計(jì)要求,如樁身強(qiáng)度不足,樁的承載力亦得不到保證,樁身強(qiáng)度是樁質(zhì)量監(jiān)督的另一關(guān)鍵。
樁身質(zhì)量監(jiān)督主要在于監(jiān)督混凝土的質(zhì)量,樁身強(qiáng)度取決于鋼筋籠的制作質(zhì)量與砼質(zhì)量。鋼筋籠的制作檢查,簡單明了;而影響砼質(zhì)量因素則很多,有些是可見的,有些是不可見的。在工程實(shí)踐中,不少樁由于砼質(zhì)量問題而使樁身強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,因此樁身質(zhì)量的監(jiān)督主要在于監(jiān)督砼的質(zhì)量。
砼的缺陷往往是由于施工工藝不合理引起,因此必須對樁基工程的施工工藝、質(zhì)量保證措施進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督,否則,起不到質(zhì)量監(jiān)督效果,工程驗(yàn)收時(shí),對工程質(zhì)量如何,將沒有把握,檢測出現(xiàn)的問題亦無從分析。
人工挖孔樁砼缺陷主要產(chǎn)生于砼澆搗工藝。成孔時(shí),在土層設(shè)置護(hù)壁,而在巖石層,孔壁巖石自然護(hù)壁,一般不存在孔壁質(zhì)量對砼產(chǎn)生多大的影響。主要監(jiān)督砼澆搗工藝特別是有地下水的水下部分砼的澆搗,必須采用水下砼配合比與水下導(dǎo)管灌注等。
永安市紡織廠劍桿車間人工挖孔樁基礎(chǔ)4B樁,該樁砼強(qiáng)度等級要求采用C20,由于該樁孔水位高,出水量大, 筆者要求采用水下導(dǎo)管灌注,建設(shè)單位與施工單位不聽勸告,抱著試一試的態(tài)度,自行采用簡易串筒灌注,澆搗砼時(shí),從孔底至上6m左右“砼”表面有很高的水位,澆搗入孔的砼遭受水的危害,砂漿稀釋、骨料下沉,造成砼嚴(yán)重離析,經(jīng)檢測該樁樁身砼質(zhì)量存在嚴(yán)重的問題。
鉆孔樁砼質(zhì)量不僅與澆注工藝有關(guān),還與成孔工藝有很大的關(guān)系。要確保樁孔成孔質(zhì)量與灌注工藝的合理性,操作得當(dāng)。鉆孔樁成孔質(zhì)量在于:樁徑不小于設(shè)計(jì)樁徑,護(hù)壁可靠;關(guān)系到砼質(zhì)量的灌注工藝主要是:a.控制好混凝土質(zhì)量的和易性,防止出現(xiàn)堵管、埋管,引起斷樁事故。b.控制導(dǎo)管埋深,控制導(dǎo)管埋深2~4m,使砼面處于垂直頂升狀,不使浮漿、泥漿卷入砼,防止提漏引起斷樁事故。
?。ㄈτ阢@孔灌注樁質(zhì)量監(jiān)督另一個(gè)關(guān)鍵──沉渣量的檢查。
對摩擦樁來說,由于其受力機(jī)理是通過樁表面和周圍土壤之間的摩擦力或依附力,逐漸把荷載從樁頂傳遞到周圍的土體中,如果在設(shè)計(jì)中端部反力不大,端部的沉渣量對樁承載力亦影響不大;而對于鉆孔端承樁,如果沉渣量過大,勢必造成樁受荷時(shí)發(fā)生大量沉降,同樣使樁的承載力失效。如福州火電廠化學(xué)處理房××單位施工的44號樁,樁設(shè)計(jì)承載力為2000kN,實(shí)施荷載試驗(yàn)時(shí),當(dāng)外荷載加至1400kN,樁就出現(xiàn)大量沉降,經(jīng)多方面證實(shí)是因?yàn)闃抖顺猎窟^多,導(dǎo)致該樁失效,亦影響其它樁的評定。因此鉆孔灌注樁另一個(gè)監(jiān)督的關(guān)鍵還在于沉渣量的檢查。
總而言之,人工挖孔樁質(zhì)量監(jiān)督的關(guān)鍵在于樁身混凝土澆搗工藝是否合理與地基承載力是否符合設(shè)計(jì)要求;鉆孔灌注樁的關(guān)鍵不僅在于施工工藝與地基承載力,還在于沉渣量是否符合規(guī)范要求,因此對于人工挖孔樁來說,如樁存在質(zhì)量問題,不是混凝土有缺陷,就是沒有挖到持力層。而鉆孔灌注樁檢驗(yàn)不合格,就可能是樁底沉渣量過大,或砼有缺陷,或沒有鉆到持力層,或兼而有之。
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