如何把控施工重要环节提高灌注桩钻芯法检测的合格率论文_范广武

如何把控施工重要环节提高灌注桩钻芯法检测的合格率论文_范广武

(广东省建筑科学研究院集团股份有限公司 广东 广州 510500)

摘要:本文通过对钻芯法检测混凝土灌注桩中出现的常见不合格结果分析,反演混凝土灌注桩常见质量问题在施工环节中的产生,阐述如何把控好混凝土灌注桩的重要施工环节,提高混凝土灌注桩的钻芯法检测合格率。

关键词:钻芯法;灌注桩;检测

引言:

近年来,随着工程建设规模的不断扩大,特别是高层、超高层建筑的不断兴建,使得混凝土灌注桩在桩基础工程中的应用频率大大增加。与此同时,各个地方质量监督部门对混凝土灌注桩的质量把控也更加重视。由于钻芯法与其他桩基检测方法相比更加全面、直观(钻芯法适用于检测混凝土灌注桩的桩长、桩身混凝土强度、桩身缺陷及其位置、桩底沉渣厚度,判定或鉴别桩底持力层、判定桩身完整性类别1),因而被很多地方质量监督部门作为必须检测的项目,但是正因为钻芯法检测的全面性,使得钻芯法检测合格率远低于低应变、超声波等检测方法,对不合格桩又得进行加倍扩大检测,往往致使有些工程在桩基础检测阶段陷入瘫痪(钻芯检测耗时耗力)或者循环(对不合格桩处理或者补桩,对补桩进行检测,检测有可能不合格,又处理或者补桩)状态,未能按工期完成,甚至打乱整个工程的时间计划。钻芯法检测对混凝土灌注桩质量的的全面检测,发现问题固然是好事,但是,如果做好了施工环节的把控,就可以大大提高钻芯法检测的合格率,就能够最大限度地避免检测时再发现问题,再处理,就可以使得整个工程建设更加顺利。

1、浮浆

浮浆在混凝土灌注桩中是不可避免的问题,常见设计要求至少超出设计桩顶标高60~100cm,但是根据实际钻芯检测结果发现,在很多工程中均出现设计桩顶标高以下仍存在浮浆的问题,导致桩顶部分骨料分布不均匀,甚至是在桩顶部分存在夹泥现象,检测结果就导致Ⅲ、Ⅳ类桩的频繁出现。通过钻芯总结分析发现,浮浆的出现存在比较集中的现象,比如某工程常规检测中发现了较多条桩有浮浆,经过扩大检测后发现这批桩大部分均有浮浆产生,且浮浆中还常伴有较为严重的夹泥现象产生,而浮浆较少的工程,整批桩几乎就一两条桩存在浮浆,且浮浆的问题均较为轻,只为骨料分布不均匀。最终发现浮浆现象严重的工程集中表现为桩间距较小,场地内机械摆放较密,施工过程中泥浆浸在整个场地内,有得甚至把钻(冲)桩机械埋在泥浆中。综上,为避免设计桩顶标高以下浮浆问题的产生,规范施工是必要的,同时,应该根据场地条件,边施工边发现问题,适当的增加混凝土的超灌量,确保桩顶部分混凝土的质量。

2、人工挖孔桩常见质量问题

人工挖孔桩在终孔时具有“显而易见”的特性,相对于钻(冲)孔桩在沉渣与持力层部位都控制比较好,在对较多的人工挖孔桩工程钻芯检测中发现,常见质量问题主要为混凝土强度不够,或者在桩底部位出现芯样松散。

2.1人工挖孔桩混凝土芯样大多数整体完整性较好,但混凝土芯样气孔较多,从芯样断口表观上看混凝土似乎存在龄期不够的问题,但实际龄期已经达到或者超过28天,这使得人工挖孔桩混凝土强度普遍偏低,常常出现混凝土强度不满足设计要求的情况。出现此类情况一方面由于人工挖孔桩大多采用直接灌注的形式,在混凝土下料和振捣过程中均会使气体混入混凝土当中,混入的气体大多依靠桩身截面排出去,桩身截面太小和混凝土浇筑的连续性使得气体无法及时排出,因此形成较多气孔甚至是孔洞;另一方面,可能由于人工挖孔桩正常情况下在孔侧壁不会有水,没有像钻(冲)孔桩那样有泥浆护壁,形成一层“养护膜”,或者有些地质条件较好的情况下甚至没有采取护壁的形式,导致混凝土浇筑完成后,水分流失过快,养护的条件相对要差于钻(冲)孔桩,因此,到了龄期,芯样感观上看出现未到龄期的情况。

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2.2在桩底部位较多出现混凝土松散的情况,一方面由于桩底部位地下水丰富,在浇筑过程中没有按照水下混凝土浇筑的形式浇筑混凝土,另一方面,即便采取了水下混凝土的浇筑形式,有些现场施工人员也会马虎大意,比如有个工地误把三米长的导管当成了五米的用,导致了桩底部位混凝土相当于直接在丰富地下水里直接浇筑,到最后钻芯出现问题时才恍然大悟,最终钻芯都出现桩底位置混凝土松散,这两种情况,在钻芯检测工程中均有遇到。

为避免以上常见问题的出现,实际混凝土强度可比设计强度提高一个等级,并严格控制好地下水丰富部位的混凝土浇筑。例如:某房地产项目第一期开发采用人工挖孔桩基础,混凝土设计强度等级为C30,钻芯法检测45条桩,就有8条桩强度不满足设计C30要求,有的强度连C25都未达到;第二期仍采用人工挖孔桩基础,混凝土设计强度等级仍为C30,但是施工单位将实际浇筑的混凝土提高到了C35,最终钻芯法检测的60条桩只有一条桩强度不满足设计C30要求,且强度达到了27.9MPa。

3、蜂窝麻面严重、沟槽连续、芯样破碎

混凝土灌注桩作为隐蔽工程,出现或多或少的缺陷固然不可避免,比如说少量的蜂窝、麻面,气孔,这是能让人接受的。但是,经过钻芯检测发现,很多工程还是存在蜂窝麻面严重、沟槽连续、芯样破碎等桩身缺陷较为严重的问题。经过对同一施工单位同一时期施工的不同项目进行检测发现,其中某一项目检测的桩大多为Ⅰ类桩,芯样侧面大多完好光滑,而另一个项目的桩却频频出现蜂窝麻面严重、沟槽连续、芯样破碎这类问题,缺陷位置大多为2~6m。经过了解得知,出现问题的项目桩长基本为10~20m,桩径为1000mm或1200mm,混凝土方量大多两车就足够,施工过程中,第二车混凝土时常会等太久,有时候超过两个小时,前后两车混凝土浇筑时间相差太大或许是出现此类问题的主要原因,导致第一车混凝土浇筑完毕之后,导管被埋部分的混凝土已经出现一定的凝结反应,会部分凝结,坍落度、和易性均会产生改变,当第二车混凝土浇筑时候,会改变导管被埋部分混凝土的初始状态,打破已经趋于稳固的状态,部分会在压力下上升快,部分却上升慢,这就使得新旧混凝土混在一起,这样就存在一个凝结时间不一样的问题,前面的混凝土或许已经达到凝结的状态,后面的混凝土却还未开始凝固,必然会造成前后混凝土在相同龄期下强度不一样,或者胶结面强度较为薄弱,最终通过钻芯钻取的混凝土由于机械扰动,使得前后两次本来胶结脆弱的混凝土芯样呈现蜂窝麻面严重、沟槽连续、芯样破碎这类问题,而恰好导管埋入混凝土中的深度也正好为2~6m。为避免这类问题的产生,就应该在混凝土供应商的选择时候严格把好关,保证混凝土的供应能满足时间要求,同时,对到达工地现场的混凝土进行坍落度试验,确保坍落度满足要求。

4、夹泥

按照检测规范混凝土芯样任一段夹泥,桩身完整性就应判为Ⅳ类。因此,在桩基施工中应严格杜绝此类质量问题的产生,造成桩身夹泥产生的原因有多种,比如泥浆比重不适、混凝土质量不好和导管埋深不当等,应该根据地质条件严格控制好泥浆的比重、检查好导管的质量、控制好混凝土的质量(拌合时间、坍落度、和易性等)以及供应的及时性、计算好首灌混凝土的方量、浇灌过程中严格控制导管埋深等,对浇筑混凝土过程中发现的问题应及时处理,切忌不能存在侥幸心理。

5、桩端持力层岩性不满足

设计规范明确规定了嵌岩灌注桩桩端以下3倍桩径且不小于5m范围内应无软弱夹层2。但通过大量检测实例发现,在设计要求的持力层深度范围内存在软弱夹层的现象比较普遍,而且在某些工程中甚至大部分检测桩均存在。出现此类问题的原因往往是前期勘察不够细致造成,为此,大家应该加大对勘察环节的重视,建设单位一定要选择好有实力的勘察单位做好勘察工作,对发现场地存在软弱夹层时,应该加大布置勘察钻孔,最好针对每根桩做好超前钻。不仅如此,在检测中还发现不少桩底并未嵌岩的情况,往往由于现场技术人员经验不够丰富造成,为此,在成孔过程中应该配备经验丰富的专业技术人员,严格以实际入岩判断是否终孔,不应一昧的以勘察设计资料为准。

6、结语

影响混凝土灌注桩成桩质量的因素较多、较复杂,本文通过对钻芯检测所发现的常见质量问题进行分析与总结,提醒大家在灌注桩施工过程中应该如何控制重要环节。

参考文献:

[1]广东省标准建筑地基基础检测规范(DBJ15-60-2008)

[2]建筑地基基础设计规范(GB50007-2011)

论文作者:范广武

论文发表刊物:《基层建设》2015年14期

论文发表时间:2015/10/10

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