建筑工程樁基礎(chǔ)的質(zhì)量檢測(cè)

1 前言

　　高層建筑的普及，對(duì)于地基基礎(chǔ)的穩(wěn)定性和承載能力提出了更高的要求，傳統(tǒng)的地基結(jié)構(gòu)逐漸難以滿足高層建筑的實(shí)際需要。在這種情況下，樁基礎(chǔ)憑借其良好的承載能力和抗震性能，得到了非常廣泛的應(yīng)用，基礎(chǔ)自身的施工質(zhì)量質(zhì)量直接影響了建筑整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和安全，同時(shí)，樁基礎(chǔ)屬于隱蔽工程，質(zhì)量控制存在很大的不確定性，需要施工人員的重視，切實(shí)做好樁基內(nèi)力檢測(cè)工作，保證樁基施工質(zhì)量。

　　2 樁基檢測(cè)概述

　　樁基檢測(cè)主要是針對(duì)建筑工程樁基礎(chǔ)的質(zhì)量檢測(cè)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)樁基存在的問題和缺陷，確保樁基礎(chǔ)的質(zhì)量。樁基檢測(cè)技術(shù)涉及巖土力學(xué)、振動(dòng)學(xué)等多方面的知識(shí)，與建筑材料檢測(cè)和建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)存在很大的不同。樁基檢測(cè)技術(shù)可以分為靜載荷試驗(yàn)以及動(dòng)力測(cè)樁量大類，靜載荷試驗(yàn)主要包括錨樁法、地錨法、堆載聯(lián)合法等，由于其不會(huì)對(duì)樁體造成影響和破壞，而且操作相對(duì)簡(jiǎn)單，是當(dāng)前樁基承載力檢測(cè)中應(yīng)用最為廣泛的方法。而對(duì)于樁基完整性的檢測(cè)，一般是采用低應(yīng)變動(dòng)力試樁法，具有操作方便、效率高、成本低等優(yōu)勢(shì)，通過在樁頂施加一定的激振，引發(fā)樁基周圍土體振動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)樁基整體質(zhì)量的檢測(cè)。

　　3 基礎(chǔ)樁試樁

　　3.1 工程概況

　　某建筑工程屬于綜合性建筑，分為地上33 層，地下3 層，主樓采用鋼框架剪力墻結(jié)構(gòu)，裙樓采用框架結(jié)構(gòu)，筏板基礎(chǔ)。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)勘察，整個(gè)施工區(qū)域內(nèi)地勢(shì)相對(duì)平坦，地層在勘察深度范圍內(nèi)，可以分為人工堆積層和第四紀(jì)沉積層兩類，地表土層為硬質(zhì)土，但是并不能滿足工程建設(shè)要求，因此采用鉆孔灌注樁的樁基礎(chǔ)形式。

　　3.2 試樁設(shè)計(jì)參數(shù)

　　在該工程中，基礎(chǔ)樁采用的是鉆孔灌注樁的形式，樁端深入到卵石層中超過1m，單樁的豎向承載力特征值達(dá)到9000kN。從建筑基礎(chǔ)的穩(wěn)定性和可靠性方面考慮，整個(gè)工程設(shè)計(jì)用樁276根，結(jié)合《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定，選擇3 根試樁進(jìn)行相應(yīng)的樁基靜載試驗(yàn)。為了能夠有效分析樁基承載能力以及內(nèi)部荷載傳遞的特性，在上述3 根試樁中，預(yù)埋鋼筋計(jì)。試樁設(shè)計(jì)參數(shù)如下：

　　樁頂標(biāo)高：0;

　　樁底標(biāo)高：-46m;

　　樁身長度：46m;

　　混凝土強(qiáng)度等級(jí)：C40;

　　混凝土保護(hù)層厚度：50mm;

　　樁端沉渣厚度：≤ 100mm。

　　3.3 試樁施工

　　(1)施工流程：現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，定位放線→人工引孔→樁機(jī)就位，鉆孔→鋼筋籠制作和安裝→水下混凝土澆筑→樁端后壓漿。

　　(2)成孔技術(shù)要求：一是在鉆孔成樁前，必須切實(shí)做好測(cè)量放樣工作，明確樁孔位置和深度，實(shí)現(xiàn)對(duì)樁長的有效控制，鉆孔完成后，應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行鋼筋籠的吊放和混凝土的澆筑，確保施工的連續(xù)性;二是應(yīng)該對(duì)樁孔垂直度進(jìn)行控制，確保其偏差在1% 以內(nèi)，樁位允許偏差不大于100mm，樁徑允許偏差不大于50mm;三是在混凝土灌注過程中，應(yīng)該做好現(xiàn)場(chǎng)施工管理，安排專人做好相應(yīng)的施工記錄工作;四是樁頭部分應(yīng)該超灌0.8m 以上，抗拔樁灌注時(shí)，應(yīng)該將混凝土控制在樁頂標(biāo)高0.8m 以上;五是在混凝土灌注過程中，每隔一段時(shí)間，應(yīng)該使用比重計(jì)，對(duì)泥漿密度進(jìn)行檢測(cè)，以確保施工質(zhì)量。

　　(3)鋼筋籠技術(shù)要求：一是由于樁身長度較大，因此可以將鋼筋籠分為兩段進(jìn)行吊放。對(duì)于抗壓裝和錨樁而言，第一段的長度應(yīng)該為24m，而對(duì)于抗拔樁而言，第一段的長度為19.45m。在對(duì)鋼筋籠進(jìn)行連接時(shí)，主筋的連接應(yīng)該采用冷擠壓連接法;二是在施工過程中，需要對(duì)壓接道次進(jìn)行檢查，確保其不存在重壓和少壓現(xiàn)象，接頭的最小壓痕應(yīng)該負(fù)荷相關(guān)規(guī)定;三是在鋼筋籠連接完成后，應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行全面細(xì)致檢查，確保表面不存在肉眼可見的裂縫，連接處的彎折不大于40mm，兩端鋼筋顯露出相應(yīng)的檢查標(biāo)志，但是不能顯露定位標(biāo)志。

　　(4)水下混凝土灌注要點(diǎn)：其一，注漿導(dǎo)管應(yīng)該選擇絲扣導(dǎo)管，導(dǎo)管壁的厚度應(yīng)該在3mm 以上，直徑為300mm，底管長度大與等于4m。在施工前，需要對(duì)高管進(jìn)行試裝、試壓，試水壓力為0.6-1.0MPa;其二，水下灌注混凝土的塌落度應(yīng)該控制在180-220mm，水泥用量在360kg/m3 以上，細(xì)骨料選擇中粗砂，粗骨料的最大粒徑不大與25mm;其三，在進(jìn)行混凝土灌注施工時(shí)，應(yīng)該確保導(dǎo)管下放到孔底的深度為300-500mm，同時(shí)應(yīng)該保證混凝土儲(chǔ)備充足，使得導(dǎo)管能夠一次埋入混凝土面以下超過0.8m。在提升導(dǎo)管的過程中，應(yīng)該始終保證導(dǎo)管底部埋入混凝土之中，埋深約為2.0-6.0m，堅(jiān)決避免將導(dǎo)管提出混凝土面，并安排專人測(cè)量導(dǎo)管埋深以及導(dǎo)管內(nèi)外混凝土面的高差，做好相應(yīng)的施工記錄;其四，水下混凝土灌注應(yīng)該連續(xù)施工，在澆筑過程中，無論發(fā)生任何故障和問題，都應(yīng)該進(jìn)行記錄;其五，應(yīng)該對(duì)最后一次灌注量進(jìn)行控制，確保樁頂超灌大于0.8m，且不低于設(shè)計(jì)標(biāo)高。

　　4 鋼筋計(jì)檢測(cè)

　　利用預(yù)先埋設(shè)在3 根試樁內(nèi)部的鋼筋計(jì)，結(jié)合TDS-530 型自動(dòng)數(shù)據(jù)巡檢儀，對(duì)鋼筋計(jì)測(cè)得的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取，分析樁體內(nèi)部的應(yīng)力變化情況。

　　(1)在灌注樁施工過程中，分別在3 根試樁的設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高以及樁頂位置，對(duì)稱埋設(shè)鋼筋計(jì)，焊接固定在鋼筋籠的主筋上。

　　(2)當(dāng)灌注樁基本固結(jié)，鋼筋計(jì)與混凝土應(yīng)變協(xié)調(diào)一致時(shí)，可以對(duì)樁體進(jìn)行相應(yīng)的靜載試驗(yàn)，對(duì)鋼筋計(jì)的應(yīng)變輸出進(jìn)行測(cè)量，結(jié)合靜載試驗(yàn)中的已知荷載，繪制出混凝土的應(yīng)力- 應(yīng)變率定曲線。

　　(3)通過率定曲線以及試樁樁身各截面處的鋼筋計(jì)應(yīng)變，對(duì)樁身截面位置的軸力進(jìn)行計(jì)算。

　　5 結(jié)語

　　總而言之，通過在灌注樁內(nèi)預(yù)埋鋼筋計(jì)的方式，檢測(cè)樁基內(nèi)力，不需要進(jìn)行基坑的開挖，能夠從地面直接確定樁身承載力特征值，測(cè)定樁基承載能力，在工程建設(shè)中，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于樁基的有效檢測(cè)，保證樁基施工質(zhì)量，應(yīng)該得到相關(guān)技術(shù)人員的重視和推廣。