砼灌注桩质量控制之探讨

2022-09-10

当前桩基已越来越广泛地应用于工业与民用建筑中, 桩基础作为建筑工程强制监督内容之一, 是建筑工程质量控制的重中之重。灌注桩 (端承桩, 简称桩) 质量管理包括地基承载力的鉴定、钢筋笼的检查与桩砼质量的判定等等, 看起来并不复杂, 但由于桩基工程是地下工程, 隐蔽性强, 有很多不可见的因素, 因此给其质量控制带来一定的难度。

1 砼灌注桩质量控制面临的主要问题

在砼灌注桩质量控制过程中, 其面临的主要问题如下:

(1) 由于砼的缺陷造成的桩身强度问题和桩底沉渣量问题。

(2) 桩身强度控制问题。由于桩身强度属于桩质量一个关键, 其取决于钢筋笼的制作质量与砼质量。比较常见问题主要有: (1) 由于砼遭受孔内水的危害, 所引起砂浆稀释, 砂石下沉, 严重破坏砼的强度, 造成的桩身砼强度不足的问题。 (2) 由塑性土膨胀所造成的缩径 (孔径小于设计孔径) 问题。 (3) 断桩与夹泥层问题。造成这一问题主要原因在于:一是夹层问题。因为泥桨过稠就增加了浇注砼的阻力, 如泥浆比重大且泥浆中含较大的泥块, 导致施工过程中经常发生导管堵塞、流动不畅等现象, 甚至有时出现灌满导管还是不行, 最后只好提取导管上下振击, 但因导管内储存大量砼, 一旦流出其势甚猛, 在砼流出导管后, 即冲破泥浆最薄弱处急速返上, 并将泥浆夹裹于桩内, 造成夹泥层。也有因为导管埋得太深, 拔出时底部已接近初凝, 导管拔上后砼不能及时冲填, 引起泥浆填入, 而导致夹层问题。二是段桩问题。一方面, 在灌注砼过程中, 出现导管漏水或导管提漏而二次下球可以造成断桩。出现导管提漏问题的原因有二:其一是导管出现堵塞, 一般要采用上下振击法, 让混凝土强行流出, 但若此时导管埋深很少, 就极易提漏。其二是由于泥浆过稠, 如果估算或测砼面难, 测量导管埋深容易对砼浇注高度判断产生错误, 而在卸管时多提, 容易使导管提离砼, 产生提漏后就引起断桩;另一方面, 过长时间的灌注使上部砼已接近初凝, 并形成硬壳, 随时间增长, 泥桨中残渣也就断沉淀, 从而加厚了积聚在砼表面的沉淀物使硅灌注极为困难会造成堵管与导管拔不上来, 就引发断桩事故。

(3) 产生钢筋笼上浮问题。产生这一问题的原因也主要有两点:一是由于混凝土灌注至钢筋笼下, 此时提升导管, 而当导管底端距离钢筋笼仅有lm左右的距离时, 浇注的砼自导管流出后产生的冲击力较大就推动了钢筋笼上浮;二是当砼灌注过钢筋笼且导管埋深较大时, 其上层砼因浇注时间较长, 且几近初凝, 在其表面形成硬壳, 砼与钢筋笼就有一定握裹力, 若此时导管底端未及时提取至钢筋底部以上, 混凝土就会在导管流出后继续以一定的速度向上顶升, 同时也将带动钢筋笼上移。

2 砼灌注桩质量控制的措施

(1) 对灌注桩承载进行质量控制。做好地基承载力的鉴定。按照桩的施工程序来操作, 应确保地基承载力符合设计要求, 否则将使桩失效。由于地基承载力取决岩层的构造情况、桩嵌入岩石的深度、岩石单轴饱和抗压强度。若施工地区处于断裂带, 施工中必须注意夹层的存在。

(2) 对桩身强度进行质量控制。在地基承载力符合设计要求的基础上, 对桩身质量控制, 则主要取决于控制混凝土的质量对砼质量造成影响的因素很多, 有些是可见的, 有些是不可见的。当人工成孔时, 要在土层设置护壁, 而在岩石层, 孔壁岩石自然护壁, 一般不能存在孔壁质量对砼产生多大的影响。需要对砼浇捣工艺进行控制尤其是有地下水的水下部分砼的浇捣, 则必须采用水下砼配合比与水下导管灌注等。钻孔桩砼质量不仅与浇注工艺有关, 与成孔工艺也有很大的关系。这就要确保桩孔成孔质量与灌注工艺的合理性, 并操作得当。

(3) 做好沉渣量的检查。摩擦桩的受力机理是通过桩表面和周围土壤之间的摩擦力或依附力, 并逐渐把荷载从桩顶传递到周围的土体中, 若设计中端部反力不大, 则端部的沉渣量对桩承载力亦影响不大;对钻孔端承桩的承载机理是桩把荷载传递到桩的底部, 若沉渣量过大, 势必造成桩受荷时发生大量沉降, 同样使桩的承载力失效, 必须进行沉渣量的检查。

(4) 做好挖孔桩强风化岩承载力的判定工作。若端承桩荷载要求比较小, 而地层则是由强风化逐渐变到中、微风化, 这时在桩底就可能遇到残积强风化物夹硬碎石层, 在这种情况下, 桩底的承载力就要视风化物的结构紧密、软硬情况、硬碎块的大小及含量来判断地基承载力, 即参照碎石土的承载力;而对于风化成砂土状者, 就要参照砂土的承载力。一般来说, 因工程勘察的局限性, 在这一层的承载力的报告中, 往往产生的误差很大, 有条件的话, 就要尽量做荷载试验作对比。

(5) 进行桩身混凝土质量判定。虽然来说, 比较准确判断桩身砼质量的是静载与抽芯, 但因于静载、抽芯为损伤性检验, 且费用高、时间长, 所以常常采用动测法来判定桩身混凝土的质量, 而动测法则有一定的局限性, 动测结果就不能作为桩基工程竣工的验收依据, 用于普查质量仅供验收参考。另外, 判断混凝土质量还要依施工单位素质, 掌握施工过程实际情况与施工记录。

(6) 做好中微风化岩承载力的判定。一般来说, 结构情况、桩底嵌入岩石深度、岩石单轴抗压强度是影响桩底承载力的主要因素。而一般承载力的判定方法则是依据岩样的单轴抗压强度乘以回归系数, 换算成岩石单轴饱和抗压强度标准值。

摘要：本文对砼灌注桩质量控制进行了研究, 分析了砼灌注桩质量控制面临的主要问题, 提出了砼灌注桩质量控制的措施。

关键词：砼灌注桩,质量控制,问题,措施