混凝土灌注樁質(zhì)量監(jiān)督問題探討（三）
發(fā)布時(shí)間：2010-01-14 共1頁
三、混凝土灌注樁質(zhì)量判定之探討
㈠人孔挖孔樁強(qiáng)風(fēng)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(qiáng)風(fēng)化逐漸變到中、微風(fēng)化，這時(shí)在樁底就可能遇到殘積強(qiáng)風(fēng)化物夾硬碎石層，這種情況樁底的承載力就視風(fēng)化物的結(jié)構(gòu)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(duì)于風(fēng)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(bào)告中往往誤差很大，這是由于該類巖層標(biāo)準(zhǔn)取值的誤差太大，再加上缺乏必要的荷載試驗(yàn)作對(duì)比，又因?yàn)楣こ炭辈鞎r(shí)，取土的樣不全面。作為質(zhì)監(jiān)部門，有條件的話要盡量做荷載試驗(yàn)作對(duì)比，對(duì)于人工挖孔樁，要下孔全面了解樁底巖石情況，參照有關(guān)經(jīng)驗(yàn)知識(shí)來鑒定。例如永安市交易市場(chǎng)挖孔樁基礎(chǔ)按地質(zhì)勘察報(bào)告中所提供的強(qiáng)風(fēng)化基巖，其承載力只有300kPa，而在開挖后筆者下孔觀察，發(fā)現(xiàn)巖石已風(fēng)化至巖石結(jié)構(gòu)徹底破壞，但呈堅(jiān)硬狀態(tài)的風(fēng)化層中含有50％以上2～6cm硬碎塊巖石，其承載力可達(dá)1000KPa以上。
㈡中微風(fēng)化巖承載力判定。
影響樁底承載力的因素有：結(jié)構(gòu)情況、樁底嵌入巖石深度、巖石單軸抗壓強(qiáng)度。
一般承載力的判定方法是依據(jù)巖樣的單軸抗壓強(qiáng)度乘以回歸系數(shù)，換算成巖石單軸飽和抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。
f＝y(tǒng)frk
式中f──巖石地基承載力的設(shè)計(jì)值(kPa)；
y──折減系數(shù)；
frk──巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(kPa)。
上述的式子是規(guī)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(qiáng)度，在單軸抗壓強(qiáng)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(zhǎng)度越長(zhǎng)，樁底地基承載力越高；在巖石段，對(duì)于人工挖孔樁，樁周摩擦阻力非常大，使得巖石對(duì)樁的承載力大增強(qiáng)；當(dāng)然構(gòu)造上的問題影響更大。
在樁基基底驗(yàn)收時(shí)，樁承載力的判定：
對(duì)于人工挖孔樁
應(yīng)檢查巖石的構(gòu)造情況。如果巖石裂隙發(fā)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(shí)還應(yīng)檢查巖層下面有沒有夾層，發(fā)現(xiàn)巖石夾層方法：
１、參考地質(zhì)勘察報(bào)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(jù)巖石走向，說明有下臥軟夾層。
如發(fā)現(xiàn)巖石下臥軟夾層，施工時(shí)應(yīng)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(yàn)，樁孔已挖入巖石0.6m，但發(fā)現(xiàn)巖層很薄，且夾有4～ 10cm厚薄不一的風(fēng)化物軟土， 該樁底設(shè)計(jì)承載力2000kPa，筆者要求再往下挖，再進(jìn)入0.8m左右，后入孔檢查，發(fā)現(xiàn)風(fēng)化物夾層已趨尖滅，并考慮到進(jìn)入巖石1.4m，樁孔巖石段凹凸不平，樁周摩擦力可達(dá)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(dá)2000kPa以上(巖石單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值達(dá)8000kPa)。
而該工程的1A樁，可能是處于構(gòu)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(jì)算只達(dá)1500kPa，滿足不了設(shè)計(jì)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(kuò)大，仍判定該樁地基承載力符合設(shè)計(jì)要求。
鉆孔灌注樁基底承載力判定。
巖石構(gòu)造只能參照工程地質(zhì)勘察報(bào)告，與鉆進(jìn)情況(如鉆進(jìn)基巖時(shí)，鉆桿不會(huì)異常振動(dòng)，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(fā)育)。
要判斷巖石承載力，必須作適量抽芯檢驗(yàn)，對(duì)于沒有取芯的樁孔，依下列幾個(gè)方面進(jìn)行綜合考慮：
１、鄰近孔的取芯情況；
２、泥漿循環(huán)返上來的巖屑；
３、鉆進(jìn)情況；
４、工程地質(zhì)勘察報(bào)告。
對(duì)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(duì)于樁周摩擦阻力，則不可過高計(jì)算在內(nèi)。因?yàn)闄C(jī)械成孔大部分靠泥漿護(hù)壁，泥漿循環(huán)在孔壁巖石上形成一層堅(jiān)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(shí)應(yīng)著重考慮取上巖樣本身構(gòu)造情況、力學(xué)性能、物理性能、圍壓作用，不宜考慮樁周摩擦力；雖然機(jī)械濕孔作業(yè)的摩擦樁主要告摩擦力承載，但由于其樁長(zhǎng)比較大，整體樁不規(guī)則外形，使其具有較大的樁周摩擦力。
㈢樁身混凝土質(zhì)量判定。
比較準(zhǔn)確判斷樁身混凝土質(zhì)量的是靜載與抽芯，但是由于靜載、抽芯為損傷性檢驗(yàn)，且費(fèi)用高、時(shí)間長(zhǎng)，所以常常采用動(dòng)測(cè)法判定樁身混凝土的質(zhì)量，而動(dòng)測(cè)法具有一定的局限性，動(dòng)測(cè)結(jié)果不能作為樁基工程竣工的驗(yàn)收依據(jù)，用于普查質(zhì)量?jī)H供驗(yàn)收參考。
判斷混凝土質(zhì)量還要依施工單位素質(zhì)，掌握施工過程實(shí)際情況與施工記錄。主要依據(jù)：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(zhì)量情況。
２、審查施工工藝是否適合于施工的實(shí)際情況，采取了什么質(zhì)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(dǎo)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(yán)重離析等；鉆孔樁鋼筋籠如沒有設(shè)置混凝土保護(hù)層墊塊，再檢查一下灌完樁鋼筋籠的位置情況，可推定保護(hù)層是否嚴(yán)重不足；
３、對(duì)施工記錄進(jìn)行審查，要求施工單位認(rèn)真做好成孔記錄與灌注記錄，認(rèn)真分析記錄中出現(xiàn)的機(jī)械故障及孔內(nèi)異常情況、事故等，并進(jìn)行推斷。比如：在成孔記錄中沒有發(fā)現(xiàn)塌孔現(xiàn)象，而樁的充盈系數(shù)又大，說明在澆注的過程中有塌孔現(xiàn)象，必然導(dǎo)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(fā)生過堵管事故，撥管后進(jìn)行二次灌注，就會(huì)存在斷樁或夾泥層。但缺陷的嚴(yán)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(chǔ)樁施工時(shí)，其中的一個(gè)樁孔混凝土灌了一段，因機(jī)械出現(xiàn)故障，導(dǎo)管很難拔上來，最后強(qiáng)行拔上，由于底部泥漿很濃，沖洗孔底孔壁會(huì)坍塌，泥漿循環(huán)渣不能徹底清除，該孔再進(jìn)行二次灌注肯定出現(xiàn)斷樁，因此該樁孔報(bào)廢。如用套管護(hù)壁就可以把孔底清洗干凈，再二次灌混凝土。
總之，質(zhì)量監(jiān)督中樁混凝土質(zhì)量的判定，要掌握現(xiàn)場(chǎng)施工實(shí)際情況與工藝情況、準(zhǔn)確的現(xiàn)場(chǎng)施工記錄，并了解施工單位素質(zhì)，方可比較準(zhǔn)確判定混凝土質(zhì)量。
綜上所述，混凝土樁質(zhì)量監(jiān)督的關(guān)鍵環(huán)節(jié)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(duì)混凝土樁質(zhì)量進(jìn)行控制，達(dá)到質(zhì)量監(jiān)督的目的。
（巖土）
㈠人孔挖孔樁強(qiáng)風(fēng)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(qiáng)風(fēng)化逐漸變到中、微風(fēng)化，這時(shí)在樁底就可能遇到殘積強(qiáng)風(fēng)化物夾硬碎石層，這種情況樁底的承載力就視風(fēng)化物的結(jié)構(gòu)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(duì)于風(fēng)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(bào)告中往往誤差很大，這是由于該類巖層標(biāo)準(zhǔn)取值的誤差太大，再加上缺乏必要的荷載試驗(yàn)作對(duì)比，又因?yàn)楣こ炭辈鞎r(shí)，取土的樣不全面。作為質(zhì)監(jiān)部門，有條件的話要盡量做荷載試驗(yàn)作對(duì)比，對(duì)于人工挖孔樁，要下孔全面了解樁底巖石情況，參照有關(guān)經(jīng)驗(yàn)知識(shí)來鑒定。例如永安市交易市場(chǎng)挖孔樁基礎(chǔ)按地質(zhì)勘察報(bào)告中所提供的強(qiáng)風(fēng)化基巖，其承載力只有300kPa，而在開挖后筆者下孔觀察，發(fā)現(xiàn)巖石已風(fēng)化至巖石結(jié)構(gòu)徹底破壞，但呈堅(jiān)硬狀態(tài)的風(fēng)化層中含有50％以上2～6cm硬碎塊巖石，其承載力可達(dá)1000KPa以上。
㈡中微風(fēng)化巖承載力判定。
影響樁底承載力的因素有：結(jié)構(gòu)情況、樁底嵌入巖石深度、巖石單軸抗壓強(qiáng)度。
一般承載力的判定方法是依據(jù)巖樣的單軸抗壓強(qiáng)度乘以回歸系數(shù)，換算成巖石單軸飽和抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。
f＝y(tǒng)frk
式中f──巖石地基承載力的設(shè)計(jì)值(kPa)；
y──折減系數(shù)；
frk──巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(kPa)。
上述的式子是規(guī)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(qiáng)度，在單軸抗壓強(qiáng)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(zhǎng)度越長(zhǎng)，樁底地基承載力越高；在巖石段，對(duì)于人工挖孔樁，樁周摩擦阻力非常大，使得巖石對(duì)樁的承載力大增強(qiáng)；當(dāng)然構(gòu)造上的問題影響更大。
在樁基基底驗(yàn)收時(shí)，樁承載力的判定：
對(duì)于人工挖孔樁
應(yīng)檢查巖石的構(gòu)造情況。如果巖石裂隙發(fā)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(shí)還應(yīng)檢查巖層下面有沒有夾層，發(fā)現(xiàn)巖石夾層方法：
１、參考地質(zhì)勘察報(bào)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(jù)巖石走向，說明有下臥軟夾層。
如發(fā)現(xiàn)巖石下臥軟夾層，施工時(shí)應(yīng)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(yàn)，樁孔已挖入巖石0.6m，但發(fā)現(xiàn)巖層很薄，且夾有4～ 10cm厚薄不一的風(fēng)化物軟土， 該樁底設(shè)計(jì)承載力2000kPa，筆者要求再往下挖，再進(jìn)入0.8m左右，后入孔檢查，發(fā)現(xiàn)風(fēng)化物夾層已趨尖滅，并考慮到進(jìn)入巖石1.4m，樁孔巖石段凹凸不平，樁周摩擦力可達(dá)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(dá)2000kPa以上(巖石單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值達(dá)8000kPa)。
而該工程的1A樁，可能是處于構(gòu)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(jì)算只達(dá)1500kPa，滿足不了設(shè)計(jì)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(kuò)大，仍判定該樁地基承載力符合設(shè)計(jì)要求。
鉆孔灌注樁基底承載力判定。
巖石構(gòu)造只能參照工程地質(zhì)勘察報(bào)告，與鉆進(jìn)情況(如鉆進(jìn)基巖時(shí)，鉆桿不會(huì)異常振動(dòng)，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(fā)育)。
要判斷巖石承載力，必須作適量抽芯檢驗(yàn)，對(duì)于沒有取芯的樁孔，依下列幾個(gè)方面進(jìn)行綜合考慮：
１、鄰近孔的取芯情況；
２、泥漿循環(huán)返上來的巖屑；
３、鉆進(jìn)情況；
４、工程地質(zhì)勘察報(bào)告。
對(duì)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(duì)于樁周摩擦阻力，則不可過高計(jì)算在內(nèi)。因?yàn)闄C(jī)械成孔大部分靠泥漿護(hù)壁，泥漿循環(huán)在孔壁巖石上形成一層堅(jiān)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(shí)應(yīng)著重考慮取上巖樣本身構(gòu)造情況、力學(xué)性能、物理性能、圍壓作用，不宜考慮樁周摩擦力；雖然機(jī)械濕孔作業(yè)的摩擦樁主要告摩擦力承載，但由于其樁長(zhǎng)比較大，整體樁不規(guī)則外形，使其具有較大的樁周摩擦力。
㈢樁身混凝土質(zhì)量判定。
比較準(zhǔn)確判斷樁身混凝土質(zhì)量的是靜載與抽芯，但是由于靜載、抽芯為損傷性檢驗(yàn)，且費(fèi)用高、時(shí)間長(zhǎng)，所以常常采用動(dòng)測(cè)法判定樁身混凝土的質(zhì)量，而動(dòng)測(cè)法具有一定的局限性，動(dòng)測(cè)結(jié)果不能作為樁基工程竣工的驗(yàn)收依據(jù)，用于普查質(zhì)量?jī)H供驗(yàn)收參考。
判斷混凝土質(zhì)量還要依施工單位素質(zhì)，掌握施工過程實(shí)際情況與施工記錄。主要依據(jù)：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(zhì)量情況。
２、審查施工工藝是否適合于施工的實(shí)際情況，采取了什么質(zhì)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(dǎo)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(yán)重離析等；鉆孔樁鋼筋籠如沒有設(shè)置混凝土保護(hù)層墊塊，再檢查一下灌完樁鋼筋籠的位置情況，可推定保護(hù)層是否嚴(yán)重不足；
３、對(duì)施工記錄進(jìn)行審查，要求施工單位認(rèn)真做好成孔記錄與灌注記錄，認(rèn)真分析記錄中出現(xiàn)的機(jī)械故障及孔內(nèi)異常情況、事故等，并進(jìn)行推斷。比如：在成孔記錄中沒有發(fā)現(xiàn)塌孔現(xiàn)象，而樁的充盈系數(shù)又大，說明在澆注的過程中有塌孔現(xiàn)象，必然導(dǎo)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(fā)生過堵管事故，撥管后進(jìn)行二次灌注，就會(huì)存在斷樁或夾泥層。但缺陷的嚴(yán)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(chǔ)樁施工時(shí)，其中的一個(gè)樁孔混凝土灌了一段，因機(jī)械出現(xiàn)故障，導(dǎo)管很難拔上來，最后強(qiáng)行拔上，由于底部泥漿很濃，沖洗孔底孔壁會(huì)坍塌，泥漿循環(huán)渣不能徹底清除，該孔再進(jìn)行二次灌注肯定出現(xiàn)斷樁，因此該樁孔報(bào)廢。如用套管護(hù)壁就可以把孔底清洗干凈，再二次灌混凝土。
總之，質(zhì)量監(jiān)督中樁混凝土質(zhì)量的判定，要掌握現(xiàn)場(chǎng)施工實(shí)際情況與工藝情況、準(zhǔn)確的現(xiàn)場(chǎng)施工記錄，并了解施工單位素質(zhì)，方可比較準(zhǔn)確判定混凝土質(zhì)量。
綜上所述，混凝土樁質(zhì)量監(jiān)督的關(guān)鍵環(huán)節(jié)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(duì)混凝土樁質(zhì)量進(jìn)行控制，達(dá)到質(zhì)量監(jiān)督的目的。
（巖土）
