■李黃彬
(深圳市巖土綜合勘察設(shè)計有限公司 廣東 深圳 518172)
淺析沖孔灌注樁樁基工程中鉆芯法檢測的應(yīng)用
■李黃彬
(深圳市巖土綜合勘察設(shè)計有限公司廣東深圳518172)
沖孔灌注樁樁基工程質(zhì)量控制方法對比分析,通過工程實例分析鉆芯法檢測在樁基工程中的應(yīng)用,并提出采用鉆芯法檢測樁基工程的特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)。
沖孔灌注樁鉆芯法檢測
深圳市龍崗區(qū)某項目,場地占地面積約53577.93m2,規(guī)劃擬建建筑為6棟47~48層住宅(高145~148m)、1棟33層保障房(高100m)、1棟33層公寓(高120m)、1棟辦公樓35層(高100m)。高層辦公樓主樓擬采用框支剪力墻結(jié)構(gòu),高層住宅、公寓主樓擬采用剪力墻結(jié)構(gòu),幼兒園、商業(yè)裙房及地下室采用框架結(jié)構(gòu)。采用樁型沖孔灌注樁,樁徑1200-1400mm,樁身混凝土設(shè)計強(qiáng)度等級C40,設(shè)計樁長6-24m,單樁承載力設(shè)計值13250-36900KN,場地工程樁總數(shù)460根,根據(jù)檢測規(guī)范要求鉆芯法檢測樁數(shù)21根。
2.1地層巖性
根據(jù)鉆探揭露,場地內(nèi)揭露地層為素填土層(Qml)、表土層(Qpd)、第四系沖洪積層(Qal+pl)第四系坡洪積層(Qdl+pl)和殘積層(Qel),下伏基巖為燕山第三期花崗巖(γ52(3))。各巖、土層特征分述如下:
(1)素填土褐黃色,主要由含礫粉質(zhì)粘土堆填而成,局部含少量混凝土、磚頭、碎石等建筑垃圾,未完成自重固結(jié),稍濕,結(jié)構(gòu)松散。
(2)表土:灰黃色,主要由粉質(zhì)粘土組成,含少量有機(jī)質(zhì)及植物根系,稍濕,可塑狀,結(jié)構(gòu)疏松。
(3)含礫黏土:灰黃色、灰白色等,濕,可塑狀,粘性較好,稍有光澤,干強(qiáng)度高,韌性中等,含約15%~35%的石英礫,分布不均。厚度介于4.30米~10.00米,平均7.70米。
(4)淤泥:灰黑色,飽和,流塑狀,局部軟塑狀,富含少量有機(jī)質(zhì)及朽木殘骸,具腥臭味,捏痕深,土質(zhì)粘滑,厚度為1.70米。
(5)第四系坡洪積層含礫黏土:灰黃色、灰白色等,濕,可塑~硬塑狀,粘性較好,稍有光澤,干強(qiáng)度高,韌性中等,含約15%~35%的石英礫,分布不均。
(6)第四系殘積層礫質(zhì)粘性土:褐紅色、褐黑色、褐黃色,稍濕,硬塑狀為主,局部為可塑狀,由花崗巖風(fēng)化殘積而成,原巖結(jié)構(gòu)可辨,含約25%的石英礫。
(7)燕山三期花崗巖:粗?;◢徑Y(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,主要礦物成分為長石,石英,云母。常不規(guī)則發(fā)育花崗巖風(fēng)化球(孤石),南面建設(shè)中路位置及場地南側(cè)共見三處花崗巖風(fēng)化球(孤石)人工露頭。鉆孔控制深度內(nèi)根據(jù)其風(fēng)化程度的不同可分為全風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化、中風(fēng)化、微風(fēng)化四個風(fēng)化帶。
2.2場地地下水情況
根據(jù)鉆探揭露及鉆孔簡易水文地質(zhì)觀測,擬建場地地下水類型主要為第四系孔隙水及基巖裂隙水??紫端饕x存在第四系土層中,屬潛水類型。各層均屬弱透水層。基巖裂隙水主要賦存于風(fēng)化巖層中,風(fēng)化帶具一定的富水性,不均勻,略微具承壓性。按pH值判定,場地素填土對鋼結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性,礫質(zhì)黏性土對鋼結(jié)構(gòu)具微腐蝕性。場地環(huán)境類型為Ⅱ類。
樁身混凝土鉆芯取樣通常按照樁基總數(shù)的5-10%進(jìn)行抽樣檢測,當(dāng)時光過程中或無破損檢測中發(fā)現(xiàn)異常情況時,檢測單位往往建議采用鉆芯檢測作進(jìn)一步的判斷,由于鉆芯檢測結(jié)果對樁基取舍至關(guān)重要,因此必須根據(jù)鉆芯檢測法準(zhǔn)確判斷樁身完整性及質(zhì)量狀況。
影響樁身完整性及質(zhì)量的主要缺陷有:斷樁、夾泥樁、縮徑、樁底沉渣太厚、混凝土離析、膠結(jié)差、強(qiáng)度不足等。鉆芯過程中當(dāng)遇到鉆進(jìn)速度突然加快,則可能遇到斷層、夾層或混凝土嚴(yán)重離析層、縮徑、樁身隨灌注時進(jìn)入的砂土等,這時應(yīng)立即停鉆,測量孔深位置和記錄異常情況,再繼續(xù)鉆進(jìn)穿過病害層并取出相應(yīng)層位的芯樣。對局部缺陷的樁,如夾泥、縮徑等,因缺陷范圍只占樁截面的部分,則有可能鉆芯孔未穿過該部分而未能發(fā)現(xiàn)缺陷,從而留下事故隱患。對此,當(dāng)施工過程或無破損檢測中懷疑樁基存在此類缺陷時,應(yīng)增加鉆芯孔數(shù),鉆孔布置時將孔位偏向外側(cè),如按等距離布置3個鉆孔,才能反映此類樁的缺陷情況。
4.1樁身完整性分類
根據(jù)相關(guān)規(guī)范,將樁身完整性類別分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四類。I類樁:樁身完整;Ⅱ:類樁樁身有輕微缺陷,不會影響樁身結(jié)構(gòu)承載力的正常發(fā)揮;Ⅲ類樁:樁身有明顯缺陷,對樁身結(jié)構(gòu)承載力有影響;Ⅳ類樁:樁身存在嚴(yán)重缺陷。
4.2樁身完整性判定
樁身完整性類別,I類樁:單孔時混凝土芯樣連續(xù)、完整、膠結(jié)好、表面光滑、骨料分布均勻、呈長柱狀、斷口吻合,芯樣側(cè)面僅見少量氣孔;兩孔或三孔時局部芯樣側(cè)表面有少量氣孔、麻面、蜂窩、溝槽,但在同一深度部位的芯樣中未同時出現(xiàn);Ⅱ類樁:一孔、兩孔或三孔的同一深度部位的芯樣側(cè)表面有教多氣孔、嚴(yán)重的蜂窩麻面、連續(xù)的溝槽或局部混凝土芯樣骨料分布不均勻;有一孔局部混凝土芯樣破碎段長度小于或等于10cm,且另外兩孔的同一深度部位的混凝土芯樣連續(xù)、完整、膠結(jié)好、表面光滑、、骨料分布均勻、呈長柱狀、斷口吻合,芯樣側(cè)面僅見少量氣孔;Ⅲ類樁:介于Ⅱ、Ⅳ類之間;存在水平裂縫;Ⅳ類樁:有一孔(或二孔、三孔)因混凝土膠結(jié)質(zhì)量差而難以鉆進(jìn);芯樣任一段松散、夾泥;芯樣局部破碎段長度大于10cm,且另外兩孔的同一深度部位的混凝土芯樣有嚴(yán)重的蜂窩麻面、連續(xù)的溝槽、破碎等缺陷。
4.3樁基混凝土強(qiáng)度判定
受檢樁樁身混凝土強(qiáng)度應(yīng)按以下方法確定:
(1)單個鉆孔某深度的混凝土芯樣抗壓強(qiáng)度為其1組3塊芯樣試件強(qiáng)度的平均值;
(2)受檢樁某深度的混凝土強(qiáng)度為此深度處各鉆孔混凝土芯樣抗壓強(qiáng)度的平均值;
(3)受檢樁混凝土抗壓強(qiáng)度為不同深度的混凝土強(qiáng)度中的最小值。
綜上所述,不同的取芯位置、取樣方法以及不同的芯樣直徑、強(qiáng)度換算方法等,均會對樁基質(zhì)量評定造成很大的影響,因而就不易從客觀上對樁基質(zhì)量作出準(zhǔn)確認(rèn)定。為此,建議對橋梁樁基鉆芯檢測制定出專用的試驗檢測評定方法,對取芯位置、取樣方法、芯樣直徑、強(qiáng)度換算、異常值舍棄等作出明確規(guī)定。
[1]JGJ106-2003.樁基檢測技術(shù)規(guī)范 [S]
[2]SJG09-2015深圳市建筑基樁檢測規(guī)程
P62[文獻(xiàn)碼]B
1000-405X(2016)-9-267-1