莊國武

【摘 要】樁基工程關(guān)系到工程的壽命周期的安全，是建筑工程質(zhì)量監(jiān)督的關(guān)鍵，因其隱蔽性和結(jié)構(gòu)復雜性，給質(zhì)量監(jiān)督帶來了難度，根據(jù)技術(shù)管理及工程經(jīng)驗，在此精煉出樁基質(zhì)量管理及控制的基本要點。

【Abstract】Pile foundation engineering is related to the safety of the life cycle of the project， and it is the key to the quality supervision of construction engineering. Because of its concealment and complexity of structure， it brings difficulty to quality supervision. According to the technology management and engineering experience， the essentials of pile foundation quality management and control are refined.

【關(guān)鍵詞】樁；質(zhì)量監(jiān)督；承載機理；地耐力；樁身強度

【Keywords】pile；quality supervision；bearing mechanism；ground endurance；strength of pile body

【中圖分類號】TU37 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2018）04-0173-02

1 引言

鋼筋砼灌注樁（簡稱樁）的質(zhì)量監(jiān)督及過程控制，是對地基承載力的鑒定（通過觸探、取樣）、施工控制與樁砼質(zhì)量的判定。由于基礎(chǔ)工程的隱蔽性，致判定存在不確定性，依據(jù)工程實踐及理論，從樁的承載機理，圍繞其施工過程，對質(zhì)量監(jiān)督及保證進行探討。

2 以灌注樁承載機理來確定質(zhì)量監(jiān)督管理

端承樁的承載機理是樁把荷載傳到樁端，將力傳遞到設(shè)計的永久持力層，樁承載力決定于樁混凝土強度與地基承載力：“樁混凝土強度>地基承載力：樁的承載力=地基承載力” ；“樁混凝土強度﹤地基承載力，樁的承載力=樁砼強度”，此表述在無沉渣時成立[1]。

2.1 樁質(zhì)量監(jiān)督—基礎(chǔ)地耐力的核算

樁的施工組織和質(zhì)量監(jiān)查時，首先應(yīng)確保地耐力完全符合設(shè)計及核算指標，否則樁將不滿足荷載要求；地耐力取決持力層的地質(zhì)構(gòu)造、樁的嵌入深度、持力層單軸飽和抗壓強度等指標。

若工程處于復雜的地質(zhì)構(gòu)造帶，在施工過程應(yīng)探明是否存在軟弱夾層：元電三期廠外輸煤走廊105段，至設(shè)計標高，土質(zhì)符合設(shè)計說明的描述，進行觸探試驗時，發(fā)現(xiàn)此⑨/A軸樁的樁底位于濕陷性黃土夾層上，承載力為滿足設(shè)計。最終由設(shè)計單位出設(shè)計變更，避免了質(zhì)量隱患。沈陽惠天人孔樁工程，主廠房①～③軸，設(shè)計標高-6.70m處，在礫石和中砂混合層中出現(xiàn)200～300㎜的黏土層，不滿足設(shè)計要求，經(jīng)再次挖掘至礫砂持力層，地耐力符合。

2.2 樁質(zhì)量監(jiān)督─樁身混凝土強度

地耐力符合設(shè)計及核算，樁身強度為樁承載力和荷載傳遞的保證之必要條件和樁質(zhì)量保證的關(guān)鍵指標。

2.2.1 灌注樁孔徑施工

為核對地質(zhì)資料、檢驗設(shè)備、工藝及施工技術(shù)要求是否符合，宜 “試成孔”；做好定位放線，樁凈距≤2倍樁徑且≤2.5m應(yīng)跳躍開挖；第一節(jié)護壁井圈（人孔樁）軸線與設(shè)計偏差宜≤20mm；頂面應(yīng)高出零米標高150～200mm[1]，上層護臂壁厚相對于下層厚度增加100～120mm；上下護壁搭接長度≥50mm。至標高后清理護壁淤泥和孔底積水、殘渣，驗收后應(yīng)立即封底和灌注砼。

2.2.2 鋼筋籠制作安裝

鋼筋力學性能試驗和焊接試驗應(yīng)合格，檢查主材質(zhì)保單和材料的符合性；鋼筋籠制作嚴格按設(shè)計加工，搬運和吊裝時，應(yīng)防止扭曲變形；安裝前應(yīng)復檢，確定無孔內(nèi)塌方和沉渣；準確定位，扶穩(wěn)、 緩慢、順直；墊塊每1.5～2m一組，每組3個，相距120°，呈梅花形布置。

2.2.3 灌注樁的混凝土質(zhì)量

施工時影響砼質(zhì)量因素是致樁達不到設(shè)計要求的主要原因，因而質(zhì)量檢查以砼的檢查為主；產(chǎn)生砼缺陷主要原因是施工工藝不合理，因此必須對施工工藝、保證措施進行仔細策劃，加強實施過程的控制。

砼灌注：砼澆筑前，進行二次清理：孔壁、孔底必須干凈，孔底浮渣已清理，孔壁光滑緊實，用串筒法（導管法）澆筑，串筒端距孔底高度宜小于2m，采用插入式振搗器振搗密實。

砼的粗骨料選用5～40mm的連續(xù)粒級碎石，按配合比投料，砼坍落度以50～80mm為宜；坍落度損失大于50mm/h時，要調(diào)整配比且按規(guī)范要求留置試件。人孔樁砼缺陷源于砼澆筑技術(shù)，水下砼的澆筑宜采用抗?jié)B砼配比與串管工藝。

鉆孔樁砼質(zhì)量不僅取決于澆注、振搗工藝，還決定于成孔工藝：成孔質(zhì)量在于：樁徑≥設(shè)計樁徑，護壁可靠；灌注工藝是：控制砼和易性，防止堵管、埋管可能導致的斷樁；控制導管埋深（2～4m），使砼面處于垂直頂升狀，避免浮漿、泥漿卷入，防止提漏導致斷樁。

2.3 鉆孔灌注樁質(zhì)量檢查─沉渣量

摩擦樁受力機理是通過樁表面和周圍土壤之間的摩擦力（依附力），端部沉渣量對樁承載力影響不大；對于端承樁，若沉渣量過大，樁承受荷載時將產(chǎn)生沉降，致使承載力失效。

2.4 成樁質(zhì)量檢驗

灌注樁反射波檢測和荷載試驗及樁身動測，樁身動測試驗包括大應(yīng)變和小應(yīng)變，可測出樁長、縮徑、擴徑、斷樁及砼強度，樁身動測必須合格。人孔樁監(jiān)督主要在于樁身砼施工工藝、地耐力等同設(shè)計符合性；鉆孔灌注樁的關(guān)鍵控制點不僅在于工藝與地耐力，還在于孔底沉渣量。

3 砼灌注樁基礎(chǔ)缺陷及防治

3.1 人工挖孔樁

樁砼強度不足原因：砼受孔內(nèi)溢出水的危害。措施：對于樁孔沒于水下的部分，應(yīng)采用抗?jié)B（S級）砼配合比與導管灌注法澆筑；水面上部，為了避免水下導管灌注上部砼導致的低強度的問題，采用串筒法澆筑，接茬處應(yīng)進行復振。

3.2 鉆孔灌注樁

①樁底地基承載力不足原因：樁端未作用于永久持力層；措施：抽芯試驗，參照周邊抽芯、鉆進速度、泥漿帶出的碎屑及地勘資料等差異化評價。

②縮徑原因：塑性土膨脹；措施：成孔時采用上下反復掃孔使孔徑略大，加大泵出力，致孔壁快速形成泥皮。

③過大樁底沉渣量的原因：清孔不徹底或未進行二次清孔；措施：改善泥漿稠度，延長清孔時間，下完鋼筋籠后，復檢沉渣量至合格。

④ 鋼筋籠上浮原因：當砼灌注至鋼筋籠下，導管砼澆筑時形成的沖擊力導致鋼筋籠向上位移；措施：澆筑砼時，測量砼澆注標高和串聯(lián)導管的位置，當砼高于底端標高2～2.5m時，應(yīng)提導管至相應(yīng)位置再進行澆注。

⑤斷樁與夾渣層原因：泥漿過稠，增加了砼澆筑的阻力，澆筑時將泥漿混于灌注樁混凝土內(nèi)，造成夾渣層；而因串管破損和提漏二次下球是造成夾層和斷樁的原因。措施：做好清孔，防止孔壁坍塌；加速砼澆注及澆筑量，砼澆筑應(yīng)力將抵消泥漿阻力；連續(xù)且加速混凝土澆筑，使砼和泥漿保持流動性防導管堵塞；串管的動作深測量必須準確、可靠，嚴格遵循施工流程。

4 灌注樁的質(zhì)量評價

4.1 人孔樁強風巖的評價

若端承樁荷載設(shè)計值很?。?lt;0.1MPa） [1]，且地層由強風化漸變到中、微風化，在樁底就會遇到殘積強風化物夾硬碎石層，參照碎石土承載力；而風化成砂土狀者，參照砂土承載力。因地勘的限制，在承載力及地耐力報告中會存在偏差，這源于巖層標準的取值誤差和缺乏荷載試驗作對比及土樣片面性。

4.2 中微風化巖的評價

影響樁底承載力的因素有：地質(zhì)結(jié)構(gòu)、樁嵌入持力層深度、巖石單軸抗壓強度等。承載力公式是： f=yfrk[2]。式中f—巖石地基承載力設(shè)計值； y—折減系數(shù)； frk—巖石飽和單軸抗壓強度標準值。公式只反映所取巖樣水化能力與單軸飽和抗壓強度，在單軸抗壓強度相同時，結(jié)構(gòu)層壓強抵消了對持力層的破壞，樁嵌入的深度和樁底的耐力成正比關(guān)系。

人孔樁巖石構(gòu)造：若巖石存在較少裂隙，有好的完整性，樁承載力宜取高值；反之取低值。還應(yīng)辨識巖層是否存在軟弱夾層。推斷巖石軟弱夾層方式：參考地質(zhì)勘察檢測報告；敲擊孔底持力層結(jié)構(gòu)；在孔底邊巖石層面高位下方，用工具挖小洞勘探。

鉆孔樁巖石構(gòu)造：參照地勘報告與鉆孔過程（如碰到積巖時，鉆桿鉆進正常均一，行進鉆頭聲音均勻，由此推斷基巖層的完整性，反之，巖石裂隙形成復雜，持力層結(jié)構(gòu)發(fā)散；評價基巖承載力，依以下條件統(tǒng)一評價：周邊孔的鉆芯取樣、泥漿循環(huán)呈現(xiàn)的碎屑、鉆孔過程及鉆芯、地勘報告等。對于嵌入度較大的樁基，應(yīng)將地質(zhì)圍壓的壓強考慮在內(nèi)，取值不可過高；在評價鉆孔樁底地基承載力和地耐力應(yīng)將基底地質(zhì)樣本構(gòu)造、力學性能、物理性能、圍壓及擠壓力等。

4.3 樁身混凝土質(zhì)量評價

靜載與抽芯是樁身砼質(zhì)量判定的方法，因靜載、抽芯為損傷性檢驗，宜采用動測法輔助，審查施工過程與記錄、人員、工藝及保證措施，通過地基承載力的鑒定與評價，做出砼質(zhì)量的準確判定，達到質(zhì)量監(jiān)督目的。

【參考文獻】

【1】余永禎.推動我國建筑技術(shù)進步的重要文庫——《建筑施工手冊》第三版介紹[J].建筑技術(shù)，1997（04）：62-63.