混凝土灌注樁質量監督問題探討（三）
發布時間：2010-01-14 共1頁
三、混凝土灌注樁質量判定之探討
㈠人孔挖孔樁強風巖承載力的判定
如果端承樁荷載要求較小(小于1000kPa)， 而且地層是由強風化逐漸變到中、微風化，這時在樁底就可能遇到殘積強風化物夾硬碎石層，這種情況樁底的承載力就視風化物的結構緊密、軟硬情況、硬碎塊的大小及含量而來判斷地基承載力，即參照碎石土的承載力；但是對于風化成砂土狀者，則參照砂土的承載力。由于工程勘察的局限性，這一層的承載力在報告中往往誤差很大，這是由于該類巖層標準取值的誤差太大，再加上缺乏必要的荷載試驗作對比，又因為工程勘察時，取土的樣不全面。作為質監部門，有條件的話要盡量做荷載試驗作對比，對于人工挖孔樁，要下孔全面了解樁底巖石情況，參照有關經驗知識來鑒定。例如永安市交易市場挖孔樁基礎按地質勘察報告中所提供的強風化基巖，其承載力只有300kPa，而在開挖后筆者下孔觀察，發現巖石已風化至巖石結構徹底破壞，但呈堅硬狀態的風化層中含有50％以上2～6cm硬碎塊巖石，其承載力可達1000KPa以上。
㈡中微風化巖承載力判定。
影響樁底承載力的因素有：結構情況、樁底嵌入巖石深度、巖石單軸抗壓強度。
一般承載力的判定方法是依據巖樣的單軸抗壓強度乘以回歸系數，換算成巖石單軸飽和抗壓強度標準值。
f＝yfrk
式中f──巖石地基承載力的設計值(kPa)；
y──折減系數；
frk──巖石飽和單軸抗壓強度標準值(kPa)。
上述的式子是規范中判定地基承載力的公式，該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的情況下，由于巖石圍巖壓力阻礙了樁底巖石的破壞，因此樁嵌入巖石的長度越長，樁底地基承載力越高；在巖石段，對于人工挖孔樁，樁周摩擦阻力非常大，使得巖石對樁的承載力大增強；當然構造上的問題影響更大。
在樁基基底驗收時，樁承載力的判定：
對于人工挖孔樁
應檢查巖石的構造情況。如果巖石裂隙發育較少，巖石完整性好，樁承載力可以取高值；反之取低值。同時還應檢查巖層下面有沒有夾層，發現巖石夾層方法：
１、參考地質勘察報告；
２、用錘擊孔底巖石，如聲脆亮，則沒夾層或夾層下臥很深；
３、在孔底邊巖石層面高位下方，用工具挖小洞探明，如層面高位處下方有軟層，根據巖石走向，說明有下臥軟夾層。
如發現巖石下臥軟夾層，施工時應挖除軟夾層。
永安市紡織廠劍桿車間挖孔樁工程9C樁，筆者下孔檢驗，樁孔已挖入巖石0.6m，但發現巖層很薄，且夾有4～ 10cm厚薄不一的風化物軟土， 該樁底設計承載力2000kPa，筆者要求再往下挖，再進入0.8m左右，后入孔檢查，發現風化物夾層已趨尖滅，并考慮到進入巖石1.4m，樁孔巖石段凹凸不平，樁周摩擦力可達400kPa，因此該樁如混凝土沒有太大缺陷，即使下面有軟夾層也屬封閉體，該樁巖石承載力可達2000kPa以上(巖石單軸抗壓強度標準值達8000kPa)。
而該工程的1A樁，可能是處于構造斷裂帶上，該孔已嵌入巖層7.5m， 可巖石的地基承載力按公式計算只達1500kPa，滿足不了設計地基承載力2000KPa的要求，鑒于該孔已挖入巖石7.5m，考慮巖石圍壓作用與樁周摩擦阻力，只要求作適量孔底擴大，仍判定該樁地基承載力符合設計要求。
鉆孔灌注樁基底承載力判定。
巖石構造只能參照工程地質勘察報告，與鉆進情況(如鉆進基巖時，鉆桿不會異常振動，孔底鉆頭研磨巖石聲音均勻，說明巖石層比較完整，反之，巖石裂隙比較發育)。
要判斷巖石承載力，必須作適量抽芯檢驗，對于沒有取芯的樁孔，依下列幾個方面進行綜合考慮：
１、鄰近孔的取芯情況；
２、泥漿循環返上來的巖屑；
３、鉆進情況；
４、工程地質勘察報告。
對于嵌入巖石比較深的樁，與人工挖孔樁一樣，同樣可以考慮巖石的圍壓作用，但是對于樁周摩擦阻力，則不可過高計算在內。因為機械成孔大部分靠泥漿護壁，泥漿循環在孔壁巖石上形成一層堅硬潤滑泥皮，由于在樁體與孔壁之間存在這層潤滑泥皮，使得樁在該段巖石的摩擦阻力大大降低，甚至沒有存在，因此在判定鉆孔樁底地基承載力時應著重考慮取上巖樣本身構造情況、力學性能、物理性能、圍壓作用，不宜考慮樁周摩擦力；雖然機械濕孔作業的摩擦樁主要告摩擦力承載，但由于其樁長比較大，整體樁不規則外形，使其具有較大的樁周摩擦力。
㈢樁身混凝土質量判定。
比較準確判斷樁身混凝土質量的是靜載與抽芯，但是由于靜載、抽芯為損傷性檢驗，且費用高、時間長，所以常常采用動測法判定樁身混凝土的質量，而動測法具有一定的局限性，動測結果不能作為樁基工程竣工的驗收依據，用于普查質量僅供驗收參考。
判斷混凝土質量還要依施工單位素質，掌握施工過程實際情況與施工記錄。主要依據：掌握施工過程情況與施工記錄。
１、審查主要施工人員、施工單位所施工過的工程質量情況。
２、審查施工工藝是否適合于施工的實際情況，采取了什么質量保證措施。如：挖孔樁水位高、水量大、有沒有采用水下混凝土配合比與水下導管法灌注，如沒有，依出水量大及澆搗方法，就可推斷混凝土嚴重離析等；鉆孔樁鋼筋籠如沒有設置混凝土保護層墊塊，再檢查一下灌完樁鋼筋籠的位置情況，可推定保護層是否嚴重不足；
３、對施工記錄進行審查，要求施工單位認真做好成孔記錄與灌注記錄，認真分析記錄中出現的機械故障及孔內異常情況、事故等，并進行推斷。比如：在成孔記錄中沒有發現塌孔現象，而樁的充盈系數又大，說明在澆注的過程中有塌孔現象，必然導致樁底沉渣量過多或樁身混凝土夾砂、夾泥，樁體形成“大肚子”；如果在施工過程中曾發生過堵管事故，撥管后進行二次灌注，就會存在斷樁或夾泥層。但缺陷的嚴重程度還要分析其事故具體處理措施而得知。筆者曾在福州火電廠罐基礎樁施工時，其中的一個樁孔混凝土灌了一段，因機械出現故障，導管很難拔上來，最后強行拔上，由于底部泥漿很濃，沖洗孔底孔壁會坍塌，泥漿循環渣不能徹底清除，該孔再進行二次灌注肯定出現斷樁，因此該樁孔報廢。如用套管護壁就可以把孔底清洗干凈，再二次灌混凝土。
總之，質量監督中樁混凝土質量的判定，要掌握現場施工實際情況與工藝情況、準確的現場施工記錄，并了解施工單位素質，方可比較準確判定混凝土質量。
綜上所述，混凝土樁質量監督的關鍵環節在于地基承載力的鑒定，審查混凝土施工工藝是否合理，掌握樁缺陷的防治措施。這樣才能對混凝土樁質量進行控制，達到質量監督的目的。
（巖土）
㈠人孔挖孔樁強風巖承載力的判定
如果端承樁荷載要求較小(小于1000kPa)， 而且地層是由強風化逐漸變到中、微風化，這時在樁底就可能遇到殘積強風化物夾硬碎石層，這種情況樁底的承載力就視風化物的結構緊密、軟硬情況、硬碎塊的大小及含量而來判斷地基承載力，即參照碎石土的承載力；但是對于風化成砂土狀者，則參照砂土的承載力。由于工程勘察的局限性，這一層的承載力在報告中往往誤差很大，這是由于該類巖層標準取值的誤差太大，再加上缺乏必要的荷載試驗作對比，又因為工程勘察時，取土的樣不全面。作為質監部門，有條件的話要盡量做荷載試驗作對比，對于人工挖孔樁，要下孔全面了解樁底巖石情況，參照有關經驗知識來鑒定。例如永安市交易市場挖孔樁基礎按地質勘察報告中所提供的強風化基巖，其承載力只有300kPa，而在開挖后筆者下孔觀察，發現巖石已風化至巖石結構徹底破壞，但呈堅硬狀態的風化層中含有50％以上2～6cm硬碎塊巖石，其承載力可達1000KPa以上。
㈡中微風化巖承載力判定。
影響樁底承載力的因素有：結構情況、樁底嵌入巖石深度、巖石單軸抗壓強度。
一般承載力的判定方法是依據巖樣的單軸抗壓強度乘以回歸系數，換算成巖石單軸飽和抗壓強度標準值。
f＝yfrk
式中f──巖石地基承載力的設計值(kPa)；
y──折減系數；
frk──巖石飽和單軸抗壓強度標準值(kPa)。
上述的式子是規范中判定地基承載力的公式，該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的情況下，由于巖石圍巖壓力阻礙了樁底巖石的破壞，因此樁嵌入巖石的長度越長，樁底地基承載力越高；在巖石段，對于人工挖孔樁，樁周摩擦阻力非常大，使得巖石對樁的承載力大增強；當然構造上的問題影響更大。
在樁基基底驗收時，樁承載力的判定：
對于人工挖孔樁
應檢查巖石的構造情況。如果巖石裂隙發育較少，巖石完整性好，樁承載力可以取高值；反之取低值。同時還應檢查巖層下面有沒有夾層，發現巖石夾層方法：
１、參考地質勘察報告；
２、用錘擊孔底巖石，如聲脆亮，則沒夾層或夾層下臥很深；
３、在孔底邊巖石層面高位下方，用工具挖小洞探明，如層面高位處下方有軟層，根據巖石走向，說明有下臥軟夾層。
如發現巖石下臥軟夾層，施工時應挖除軟夾層。
永安市紡織廠劍桿車間挖孔樁工程9C樁，筆者下孔檢驗，樁孔已挖入巖石0.6m，但發現巖層很薄，且夾有4～ 10cm厚薄不一的風化物軟土， 該樁底設計承載力2000kPa，筆者要求再往下挖，再進入0.8m左右，后入孔檢查，發現風化物夾層已趨尖滅，并考慮到進入巖石1.4m，樁孔巖石段凹凸不平，樁周摩擦力可達400kPa，因此該樁如混凝土沒有太大缺陷，即使下面有軟夾層也屬封閉體，該樁巖石承載力可達2000kPa以上(巖石單軸抗壓強度標準值達8000kPa)。
而該工程的1A樁，可能是處于構造斷裂帶上，該孔已嵌入巖層7.5m， 可巖石的地基承載力按公式計算只達1500kPa，滿足不了設計地基承載力2000KPa的要求，鑒于該孔已挖入巖石7.5m，考慮巖石圍壓作用與樁周摩擦阻力，只要求作適量孔底擴大，仍判定該樁地基承載力符合設計要求。
鉆孔灌注樁基底承載力判定。
巖石構造只能參照工程地質勘察報告，與鉆進情況(如鉆進基巖時，鉆桿不會異常振動，孔底鉆頭研磨巖石聲音均勻，說明巖石層比較完整，反之，巖石裂隙比較發育)。
要判斷巖石承載力，必須作適量抽芯檢驗，對于沒有取芯的樁孔，依下列幾個方面進行綜合考慮：
１、鄰近孔的取芯情況；
２、泥漿循環返上來的巖屑；
３、鉆進情況；
４、工程地質勘察報告。
對于嵌入巖石比較深的樁，與人工挖孔樁一樣，同樣可以考慮巖石的圍壓作用，但是對于樁周摩擦阻力，則不可過高計算在內。因為機械成孔大部分靠泥漿護壁，泥漿循環在孔壁巖石上形成一層堅硬潤滑泥皮，由于在樁體與孔壁之間存在這層潤滑泥皮，使得樁在該段巖石的摩擦阻力大大降低，甚至沒有存在，因此在判定鉆孔樁底地基承載力時應著重考慮取上巖樣本身構造情況、力學性能、物理性能、圍壓作用，不宜考慮樁周摩擦力；雖然機械濕孔作業的摩擦樁主要告摩擦力承載，但由于其樁長比較大，整體樁不規則外形，使其具有較大的樁周摩擦力。
㈢樁身混凝土質量判定。
比較準確判斷樁身混凝土質量的是靜載與抽芯，但是由于靜載、抽芯為損傷性檢驗，且費用高、時間長，所以常常采用動測法判定樁身混凝土的質量，而動測法具有一定的局限性，動測結果不能作為樁基工程竣工的驗收依據，用于普查質量僅供驗收參考。
判斷混凝土質量還要依施工單位素質，掌握施工過程實際情況與施工記錄。主要依據：掌握施工過程情況與施工記錄。
１、審查主要施工人員、施工單位所施工過的工程質量情況。
２、審查施工工藝是否適合于施工的實際情況，采取了什么質量保證措施。如：挖孔樁水位高、水量大、有沒有采用水下混凝土配合比與水下導管法灌注，如沒有，依出水量大及澆搗方法，就可推斷混凝土嚴重離析等；鉆孔樁鋼筋籠如沒有設置混凝土保護層墊塊，再檢查一下灌完樁鋼筋籠的位置情況，可推定保護層是否嚴重不足；
３、對施工記錄進行審查，要求施工單位認真做好成孔記錄與灌注記錄，認真分析記錄中出現的機械故障及孔內異常情況、事故等，并進行推斷。比如：在成孔記錄中沒有發現塌孔現象，而樁的充盈系數又大，說明在澆注的過程中有塌孔現象，必然導致樁底沉渣量過多或樁身混凝土夾砂、夾泥，樁體形成“大肚子”；如果在施工過程中曾發生過堵管事故，撥管后進行二次灌注，就會存在斷樁或夾泥層。但缺陷的嚴重程度還要分析其事故具體處理措施而得知。筆者曾在福州火電廠罐基礎樁施工時，其中的一個樁孔混凝土灌了一段，因機械出現故障，導管很難拔上來，最后強行拔上，由于底部泥漿很濃，沖洗孔底孔壁會坍塌，泥漿循環渣不能徹底清除，該孔再進行二次灌注肯定出現斷樁，因此該樁孔報廢。如用套管護壁就可以把孔底清洗干凈，再二次灌混凝土。
總之，質量監督中樁混凝土質量的判定，要掌握現場施工實際情況與工藝情況、準確的現場施工記錄，并了解施工單位素質，方可比較準確判定混凝土質量。
綜上所述，混凝土樁質量監督的關鍵環節在于地基承載力的鑒定，審查混凝土施工工藝是否合理，掌握樁缺陷的防治措施。這樣才能對混凝土樁質量進行控制，達到質量監督的目的。
（巖土）
