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摘要:冲孔灌注桩在广东地区,应用比较广泛,因受区域性和地质条件复杂的影响,其施工质量和桩身完整性检测也因其而异;本文通过工程实例,分析探讨本工程施工过程中各种检测方法的特点、选用范围和局限性,提出各种检测方法的综合运用,为区域性冲孔灌注桩完整性检测的准确性、确保桩基工程施工质量提供大家参考。冲孔灌注桩属于隐蔽性工程,加强工程桩的质量控制,提高检测评定结果的可靠性,对确保整个桩基工程质量、安全和进度工期有着重要意义。
关键词:冲孔灌注桩、桩基完整性检测
1 工程概况及桩基选型
1.1工程概况
某游泳馆工程为一栋集游泳、羽毛球馆等多功能教学的公共建筑,总建筑面积7841.80㎡,其中已建面积:712.80㎡,扩建面积7129.0㎡,上部主体结构为钢柱框架2层,二层楼板梁采用有粘结预应力结构,层高H=9.950m,最大跨度:37.30m,屋面为网架结构,采用冲孔灌注桩基础,设计等级为甲级,桩身混凝土强度为C25,桩径为您600mm~800mm,持力层为中风化岩层、微风化岩层,空孔部位长约2~5m,有效桩长13~24 m,总桩数123根;桩基施工前已完成桩基超前钻勘探,按一承台一孔布置。
1.2 根据地质勘察报告显示:某中学游泳馆工程场地处于基底岩石为白垩系沉积岩,岩性为泥质粉砂岩和砂岩,属软质岩,呈粉砂质、砂质结构,中厚层状构造;普遍分布,厚度3.00~13.20m,平均4.47m。第一土层为杂填土,由碎砖瓦块、碎石块、碎砼块等建筑垃圾混少量粘性土和砂性土组成。呈灰、灰黄、紫红、砖红等色,结构松散,欠压实,土质均一性较差,顶部和中部或下部分布砼板;第二层土为流塑状淤泥,呈黑灰色,饱和,含腐植质,具腐臭味,含少量贝壳,厚度0.80~13.00m,平均5.80m。局部有水泥土(属水泥搅拌桩,由水泥和淤泥组成,硬度稍大)。
1.3 该类地基土不能满足大跨度建筑物对其承载力和变形要求;冲孔灌注桩桩底持力层位于完整的沉积(中)微风化岩上,上部结构的荷载传递到(中)微风化岩层,具有承载力高、变形小及抗震性能好等特点,因此本工程建筑采用泥浆护壁冲孔灌注桩基础。
表1某中学游泳馆工程冲孔灌注桩数据:
2 桩基检测的内容
2.1 主要有两个方面:①桩身完整性检测和承载力检测;②桩身完整性是根据桩身截面尺寸相对变化、桩身材料的连续性和密实度综合评价(见表2);
2.2 依据:《建筑基桩检测技术规范》(JGJ 106 - 2018)
《建筑地基基础检测规范》(DBJ15-60-2018)
《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2018)
《广州市住房和城乡建设委员会关于规范建筑工程地基基础检测工作的通知》(穗建规字〔2020〕30号)
表2
2.3 地质自上而下依次划分为:
⑴杂填土:灰色,松散,由建筑垃圾组成;
⑵淤泥土质:灰黒,饱和,流塑状,含腐植质,具腐臭味;
⑶全风化砂岩:褐红色,岩芯呈坚硬土状,遇水易软化崩解;
⑷强风化泥质粉砂岩:褐红色,岩芯呈半岩半土状,土夹岩块状,岩质软,遇水软化;
⑸中风化泥质粉砂岩:褐红色,岩芯呈短柱状,岩质较硬,裂隙较发育,局部夹强风化岩;
⑹微风化泥质粉砂岩,褐红色,岩芯呈完整的柱状,岩质硬,击声脆;
3 地基基础工程质量检测的项目、方法和数量
依据国家和当地有关规范及《广州市住房和城乡建设委员会关于规范建筑工程地基基础检测工作的通知》(穗建规字〔2020〕30号),对123根工程桩进行桩身完整性检测;
3.1 检测方法的选择
4 桩身完整性的检测结果
4.1 低应变检测,共计90根;声测法检测,共计33根,钻芯法13根;桩身完整性评定结果如:桩身完整性检测方法及检测数量,详见表3-1、3-2:
4.1.1 低应变、声测法检测,表3-1
4.3 依据钻芯法初步检测结果:(119#)桩身质量不满足规范或设计要求,详见表4-2
表4-2
【注:该桩收于20.6m,设计要求嵌入中微风岩0.8m;根据超前钻勘探报告显示,19.8m为中风化砂岩,岩质较硬,局部夹微风化岩,下部为砾岩】
4.4针对47#、55#、85#、110#桩桩身质量存在的问题,项目监理部组织建设单位、设计单位、勘察单位、施工单位及监督单位,召开《关于桩基承载力验证检验与扩大检测方案》进行讨论,并结合现场实际情况【注:当桩径>1200mm时确因试验设备或现场条件等限制,难以采用静载试验、高应变法抽测时,对端承型嵌岩桩(含嵌岩型摩擦端承桩、端承桩),可采用钻芯法对不同直径桩的成桩质量、桩底沉渣、桩端持力层进行鉴别】,确定采用钻芯法对桩身质量存有疑问的桩进行检测验证,详见表5:
表5 钻芯法验证
5 桩身质量问题处理过程
5.1 针对47#、55#、85#、110#及119#桩桩身质量存在的问题和检测结果,项目监理部再次组织建设单位、设计单位、勘察单位、施工单位及监督单位,召开《桩基检测结果分析会议》进行讨论,各参建方议定:
5.1.1 依据钻芯法检测结果,共有2条桩(47#、119#)桩身完整性不满足设计要求,根据广东省《建筑地基基础检测规范》GDDBJ15-60-2008中第3.6.2条规定,按照不满足设计要求的桩数加倍扩大抽检,增加4根桩采用钻芯法检测,确定扩大检测的桩号为:41#、49#、71#、95#。
5.1.2 依据钻芯法检测结果,共有4根桩(55#、85#、110#、119#)持力层检测不满足设计要求,经会议议定:①对55#、85#、119#采用高应变法进行验证检测,验证承载力是否满足设计要求。②由于110#桩径由原设计600mm变更为800mm,承载力按照原设计1500KN不变,且根据基桩初步检测结果,桩底14.46-16.77m为微风化岩,经设计核算该桩承载力满足设计要求(设计单位出具核算意见书),不进行高应变验证检测。③119#桩身0.4-0.8m处的芯样砼度值为23.8Mpa,达到设计要求的95.2%,经设计单位核算该部位的砼强度满足使用要求,不进行砼强度验证检测;由于该桩持力层位于强风化岩,可采用高应变法进行验证其承载力,详见表6。
5.1.3 钻芯法扩大检测及高应变验证检测表6
6 质量问题处理结果
本桩基工程123条根桩采用低应变法、声波透射法进行100%检测,对桩身质量存有疑问的,采用了钻心法和高应变法对桩身完整性进行验证检测与扩大检测,对桩基检测存在的缺陷进行验证、处理及复核情况如下表8:
表8 桩基缺陷处理
依据检测结果及设计复核意见,47#、85#桩处理后均满足设计要求和安全使用要求,本工程桩基工程达到验收条件。
7 结束语:
(1)冲孔灌注桩完整性检测宜采用低应变法、声测法、钻芯法以及高应变法联合的模式手段:
普查手段:低应变法、声测法;
验证手段:钻芯法、高应变法;
(2)广州地区,冲孔灌柱桩多为摩擦端承桩,地质条件复杂多变,即使有一桩一孔的勘察资料,仍然有可能是“一孔之见”,岩土的特征并不代表整个桩断面地质的情况,所以在桩基冲孔施工时应根据勘察资料,结合现场实际施工岩层冲入速度等确定终孔位置;
(3)百年大计,撑于手中,基桩检测是一种动态的检测施工质量的过程,可为桩基工程设计、施工和检测等各个阶段提供相关的数据,对排查质量隐患、控制工期和工程造价都有着积极的意义。
参考文献:
《建筑基桩检测技术规范》(JGJ 106 - 2018)
《建筑地基基础检测规范》(DBJ15-60-2018)
《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2018)
《广州市住房和城乡建设委员会关于规范建筑工程地基基础检测工作的通知》(穗建规字〔2020〕30号)