靜載及低應變鉆芯法在樁基檢測中的運用探討

周軍

摘要：現階段低應變靜載與鉆芯法在建筑工程樁基檢測中的運用越來越普遍。本文結合工程實例分析了樁基檢測中低應變靜載與鉆芯法的運用，并給出了不合格樁的分析與處理方法，以供參考。

關鍵詞：樁基檢測;低應變;靜載;鉆芯法

樁基是隱蔽的地下物體，樁基支撐著地面上的構筑物，它是建筑物的基礎，一旦基礎失穩，勢必造成整體建筑物破壞。常見的樁基檢測方法主要有靜載法、高應變法、低應變法、聲波透射法和鉆孔取芯法等。根據本工程的實際情況，按照《建筑基樁檢測的規范》（JGJ106-2014）的規定，最終采用了低應變法和靜載法綜合檢測鉆孔灌注樁的質量，并使用鉆芯法對問題樁的質量加以驗證。

1工程概況

某工程項目2#、3#樓為小區高層住宅樓。擬建建筑設計為地下2層，地上23層，箱筏基礎，剪力墻結構，10.00相當于絕對標高37.55m，基礎埋深9.50m。由于基底以下地基持力層承載力特征值為180-220kPa，如果采用天然地基，則建筑物沉降和變形不能滿足設計要求，因此。2#、3#樓均采用鋼筋混凝土鉆孔灌注樁基礎。

在擬建場區范圍內有二層地下水，第一層水位標高25.99-27.30m（埋深 8.70-10.30m）;第二層水位標高5.86-6.18m（埋深29.40-30.00m）。2#樓設計鋼筋混凝土灌注樁有效樁長 24.5m，樁徑800mm，樁間距不等，單樁承載力特征值6300kN，總樁數為93根（其中包括2根增補的錨樁）。3#樓設計鋼筋混凝土灌注樁有效樁長 24.0m，樁徑800mm，樁間距不等，單樁承載力特征值6300kN，樁端持力層為微風化巖，總樁數為208根。工程樁樁身混凝土強度等級 C35，試樁及錨樁樁身混凝土強度C40。

鋼筋混凝土灌注樁采用反循環鉆機施工，土方開挖至距基礎墊層 80cm后，進行基礎樁施工，成孔過程中采用泥漿護壁工藝，成樁后采用樁底樁側后壓漿技術進行處理。

2 低應變檢測

在基樁樁身性檢測的手段當中，低應變法應用最快速、簡單、廣泛，但低應變法還是存在著一定的局限性，需要運用其它檢測手段進行綜合驗證是非常必要的。2#樓的20#和29#樁由于持力層為微風化巖，按照規范，樁底為同向反射波，應該判為II類樁，說明存在一定的問題（如沉渣過厚等），需要結合其它辦法進行進一步的檢測。

3 單樁豎向抗壓靜載荷試驗

根據規定，單位工程樁檢測數量應該是樁總數的1%，并且每個單位的工程不應少于三根。對2#樓而言，參照低應變的檢測結果和擇劣的原則，應該抽7，20，48#樁，特別是20#樁;對3#樓而言，抽檢施工的時候遇暴雨的29和103#樁，以及重要的209#樁，特別是29#樁。根據加載的等級以及靜載的試驗得到樁頂中心沉降量s和荷載Q，從而繪制Q一s曲線。試驗證明檢測的各試驗點的Q一s曲線都沒有明顯的比例界限，均為緩變形曲線，各試驗點的沉降都很小。

4 抽芯檢測

由于低應變顯示20#、29#樁樁底存在一定問題，而靜載試驗顯示上述兩條樁承載力均能達到要求，為了確保工程質量，決定對20#、29#樁進行抽芯驗證。抽芯結果顯示20#、29#樁樁底沉渣厚度平均值分別達到40cm、15cm，已經超過了10cm的極限，不滿足設計要求，需要對其進行工程處理。在鉆孔樁的施工巾，樁底的沉渣超標是最常見的質量通病，樁底的沉渣對于鉆孔灌注樁承載力具有顯著的影響，在其它條件相同的條件之下，樁端的沉渣厚度越大，樁的承載力就會越低。研究表明，樁底有沉渣的時候，不但降低樁端阻力的發揮，而且還會降低樁側的阻力，要是不能正確地把握施工技術要領，就會極易出現各種各樣的質量事故，嚴重的影響工程質量以及進度。質量事故出現以后，其處理方法多種多樣，但是難度也比較大，無論采取什么樣的先進辦法去處理都會對工程的質量、進度以及施工企業的信譽帶來一些不可忽視的影響。經驗表明，樁底沉渣的超標，主要是由于清孔不干凈所導致的。在灌注樁的施工當中可以確保成樁質量的重要環節是清孔，通過清孔可以把樁孔中的沉渣全部清除掉，使巖基和混凝土結合得很好，可以提高樁基的承載力，提升施工質量。

5 不合格樁的分析與處理

經驗表明，樁底沉渣超標，主要是清孔不干凈所致。清孔是灌注樁施工中保證成樁質量的重要環節，通過清孔應盡可能的使樁孔中的沉渣全部清除，使混凝土與巖基結合完好，提高樁基的承載力。施工中發生樁底沉渣的主要原因及處理的措施總結如下：（1）樁底的沉渣過多主要由于施工中違犯操作規定，清孔不干凈或未進行二次清孔造成的：施工中應保證灌注樁成孔后，鉆頭提高孔底10-20cm，保持慢速空轉，維持循環清孔時間不少于30min，然后將錘式抓斗慢慢放入孔底，抓出孔底的沉渣。（2）當使用的泥漿比重過小或泥漿注入量不足時，樁底的沉渣浮起困難，沉渣將堆積在樁底，影響樁與地基的結合。工程中需采用性能較好的泥漿，控制泥漿的比重和粘度，不能用清水進行置換。（3）鋼筋籠吊放過程中，如果鋼筋籠的軸向位置未對準孔位，將會發生碰撞孔壁的事故，孔壁的泥土會坍落在樁底;因此，鋼筋籠吊放時，務使鋼筋籠的中心與樁中心保持一致，避免碰撞孔壁。（4）清孔后，待灌時間過長，致使泥漿沉積。開始灌注混凝土時，導管底部至孔底的距離宜為30-40mm應有足夠的混凝土儲備量，使導管一次埋入混凝土面以下1.0m以上，以利用混凝土的巨大沖擊力濺除孔底沉渣，達到清除孔底沉渣的目的。

找出原因后制定處理方案，最終選擇了灌漿補強法，通過樁身鉆孔、洗孔、壓漿、以提高樁身、樁底混凝土與基巖的膠結程度，達到補強目的。抽芯檢測所鉆的兩個孔，一個作為灌漿進漿孔，另一個作為出漿孔。使用的壓漿泵最大灌漿力為 0.7MPa，灌漿前先配制 3種水泥，其水灰比分別為0.7-0.8、0.5-0.6和0.38-0.43，第三種水泥漿的強度比樁身混凝土強度等級高一級，稠度控制在14-18s。先用高壓泵向一個孔內注清水，壓力為0.7MPa，將沉渣從另一個孔沖出來，直至排除清水為止。灌漿分三次進行，第一次壓入水灰比為0.7-0.8 的稀漿，待孔內的清水全部排出，再用水灰比0.5-0.6的水泥漿壓入。使水泥漿充分擴散。當目測進出口水泥漿稠度相同時，再用水灰比為0.38-0.43的水泥將進行第三次灌漿，以0.7MPa的壓力穩壓悶漿至少20min。為確保灌漿效果，在第三次灌漿后30min進行第四次灌漿，壓力和水泥漿與第三次相同，但是將進出漿口調換。

結語

低應變檢測可以快速測定樁身缺陷位置，能判定樁身完塑性的類別，為靜載的檢測提供依據，鉆芯法更能準確判定混凝土膠結情況、沉渣厚度等，三種方法互為驗證，增大了檢測的可信度和抽檢率，因此控制施工質量、提早防治與正確處理施工質量事故、完善檢測手段具有重大意義。

參考文獻：

[1]何賢斌.建筑工程基樁檢測技術及應用研究[J].福建建材，2015（11）：25-27.