房屋建筑樁基工程施工質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)

摘" 要：樁基工程作為房屋建筑施工項(xiàng)目的基礎(chǔ)工程，可將地表建筑物產(chǎn)生的荷載力進(jìn)行轉(zhuǎn)移，利用地下樁端巖土持力層承受地表建筑物的作用力，避免建筑物產(chǎn)生不均勻沉降問(wèn)題。樁基工程被廣泛應(yīng)用于房屋建筑施工中，其施工質(zhì)量關(guān)乎整個(gè)建筑物的承載能力，但由于樁基深埋于地下是隱蔽工程的一種，所以樁基工程施工質(zhì)量極易受到影響，倘若出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題將會(huì)影響建筑物上部結(jié)構(gòu)，乃至于整個(gè)建筑物結(jié)構(gòu)的安全。為此需要針對(duì)房屋建筑樁基工程項(xiàng)目開(kāi)展質(zhì)量檢測(cè)工作，確保樁基工程施工質(zhì)量滿足工程要求。該文以某小區(qū)住宅樓工程建設(shè)作為研究分析對(duì)象，通過(guò)探討其所應(yīng)用的檢測(cè)技術(shù)，分析質(zhì)量檢驗(yàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果，為其他房屋建筑工程的質(zhì)量檢測(cè)提供參考。

關(guān)鍵詞：樁基檢測(cè)；靜載試驗(yàn)；樁基工程；荷載力；房屋建筑施工

中圖分類(lèi)號(hào)：TU753.3" " " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " " " " 文章編號(hào)：2095-2945（2023）21-0085-04

Abstract： As the foundation engineering of building construction project， pile foundation engineering can transfer the load force generated by surface buildings， and use the rock and soil bearing layer at the end of underground pile to bear the force of surface buildings to avoid uneven settlement of buildings. Pile foundation engineering is widely used in building construction， and its construction quality is related to the bearing capacity of the whole building. However， as pile foundation is a kind of concealed engineering， the construction quality of pile foundation engineering is easily affected. If there is a quality problem， it will affect the safety of the superstructure of the building and even the whole building structure. Therefore， it is necessary to carry out quality inspection for the pile foundation engineering of building to ensure that the construction quality of pile foundation engineering meets the engineering requirements. In this paper， the construction of a power station is taken as the research and analysis object， and the quality inspection test data results are analyzed by discussing the quality inspection technology applied， which provides reference for the quality inspection of other housing construction projects.

Keywords： pile foundation testing; static load test; pile foundation engineering; load; building construction

在天然地基土中的淺基礎(chǔ)無(wú)法滿足建筑物承載力與沉降要求時(shí)，可利用基底以下深處的土層承擔(dān)上部荷載力。鋼筋混凝土灌注樁在20世紀(jì)初問(wèn)世后便得到業(yè)內(nèi)人士的肯定，并得到廣泛的推廣與應(yīng)用[1]。隨著施工技術(shù)的優(yōu)化改善，樁基礎(chǔ)的應(yīng)用領(lǐng)域逐步擴(kuò)展至地質(zhì)條件、環(huán)境條件復(fù)雜的施工區(qū)域，也因此出現(xiàn)各種類(lèi)型的樁型工藝技術(shù)。現(xiàn)如今在高層建筑、深水碼頭及海上石油平臺(tái)中，樁基礎(chǔ)工程應(yīng)用可充分滿足多元化的工程需求。樁基工程是現(xiàn)代房屋建筑普遍應(yīng)用的施工形式，樁基工程在建筑物結(jié)構(gòu)與地基之間起到連接作用，樁基工程質(zhì)量高低直接影響建筑安全性與穩(wěn)定性，一旦樁基出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，將對(duì)整個(gè)建筑物的后續(xù)應(yīng)用帶來(lái)影響[2-3]。加之施工區(qū)域地質(zhì)條件、施工人員能力水平均會(huì)對(duì)成樁質(zhì)量造成影響，為此在進(jìn)行工程大面積施工前，需開(kāi)展樁基檢測(cè)工作，發(fā)現(xiàn)樁基工程施工質(zhì)量不合格時(shí)應(yīng)立即處理，確保整個(gè)樁基工程施工質(zhì)量安全性[4]。

1" 工程項(xiàng)目背景簡(jiǎn)述

1.1" 工程概況

案例工程以某小區(qū)住宅樓的樁基施工項(xiàng)目為例。試驗(yàn)樁采用機(jī)械成孔混凝土灌注樁。基樁采用樁底后注漿技術(shù)，注漿材料采用32.5級(jí)普通硅酸鹽純水泥漿，水灰比控制在0.50～0.60，攪拌時(shí)間不少于2 min。注漿壓力控制在1.5 MPa，流速控制在30～40 L/min以內(nèi)，每根導(dǎo)管必須一次注漿完成，2根注漿管注漿時(shí)間間隔不得超過(guò)12 h。終壓條件為達(dá)到注漿量要求且穩(wěn)定壓力大于4.3 MPa，持續(xù)時(shí)間1 min以上。以③圓礫層為樁端持力層，進(jìn)入持力層不小于2 m且不小于1倍樁徑。基樁參數(shù)見(jiàn)表1。

1.2" 工程地質(zhì)條件

案例工程的施工場(chǎng)地地層類(lèi)型、分布情況自上而下描述如下。

①雜填土：遍布整個(gè)場(chǎng)地。以灰黃色粉質(zhì)黏土為主，稍濕，呈可塑狀態(tài)。層厚0.40～5.50 m。層頂標(biāo)高1 082.02～1 083.57 m。

②粉質(zhì)黏土：灰黃色～青灰色，濕，呈可塑～軟塑狀態(tài)。土質(zhì)較均勻，刀切面稍有光澤，干強(qiáng)度中等，韌性較差。含黃褐色團(tuán)塊、植物根系等。層厚11.80～21.60 m；層頂標(biāo)高1 076.90～1 082.36 m。

②-1圓礫：雜色，濕～飽和，稍密～中密，局部為松散狀態(tài)。骨架顆粒成分以變質(zhì)巖為主，微～中等風(fēng)化，呈亞圓狀，磨圓狀一般，級(jí)配良好，分選性差。骨架顆粒縫隙主要由中、粉砂及少量粉質(zhì)黏土填充。層厚0.50～4.60 m；層頂埋深3.20～17.20 m；層頂標(biāo)高1 065.49～1 079.46 m。

③圓礫：遍布整個(gè)場(chǎng)地。雜色，飽和，稍密～中密，局部為松散狀態(tài)。骨架顆粒成分以變質(zhì)巖為主，微～中等風(fēng)化，呈亞圓狀，磨圓狀一般，級(jí)配良好，分選性差。骨架顆粒縫隙主要由中、粉砂及少量粉質(zhì)黏土填充。本次勘察最大揭露厚度為10.10 m；層頂埋深15.10～22.50 m；層頂標(biāo)高1 060.43～1 067.17 m。

場(chǎng)地內(nèi)地下水為第四系松散巖類(lèi)孔隙水。主要受大氣降水和河流補(bǔ)給，最終向東面潁川河排泄。地下水穩(wěn)定水位埋深7.00～8.60 m，水位標(biāo)高為1 074.07～1 075.83 m。場(chǎng)地內(nèi)不考慮濕陷性對(duì)場(chǎng)地的影響。

2" 灌注樁檢測(cè)方法

2.1" 荷載傳遞

靜載試驗(yàn)是現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為檢測(cè)樁基承載力最為準(zhǔn)確的檢測(cè)方法。靜載試驗(yàn)過(guò)程中近似于樁基工程在實(shí)際使用過(guò)程中所需要承擔(dān)上部荷載工作條件。樁頂部豎向力可由公式求得。

F=Fc+Fd，

式中：F所代表的是樁頂?shù)呢Q向力；Fc所代表的是樁側(cè)總摩阻力；Fd所代表的是樁端總阻力。樁側(cè)阻力與樁端阻力發(fā)揮過(guò)程，便是指樁土地系荷載傳遞過(guò)程。樁頂在受到豎向拉力后，樁身將會(huì)壓縮出現(xiàn)向上或向下位移的趨勢(shì)，而樁側(cè)表面在受到土向上或向下的摩阻力后，荷載將經(jīng)由樁側(cè)摩阻力向樁基周邊的土系傳遞。

2.2" 樁的極限狀態(tài)

2.2.1" 樁基承載能力極限狀態(tài)

單樁豎向受壓的荷載～沉降（Q～s）曲線主要表現(xiàn)為陡降型與緩變型2種。其中，陡降型曲線特征為，在荷載一旦超出極限承載力后，沉降將會(huì)急速增加，出現(xiàn)極為明顯的破壞。而緩變型曲線特征為，在樁基判定極限承載力并未達(dá)到最大承載力時(shí)，繼續(xù)增加荷載，樁基沉降處于穩(wěn)定下降趨勢(shì)。

2.2.2" 樁基正常使用極限狀態(tài)

樁基沉降位移過(guò)大時(shí)，將會(huì)致使樁基出現(xiàn)變形，導(dǎo)致建筑物無(wú)法正常化應(yīng)用。在腐蝕環(huán)境下則需對(duì)鋼筋混凝土樁進(jìn)行耐腐蝕處理，增加樁身的耐久性，確保建筑物運(yùn)行的安全性。

3" 樁基施工質(zhì)量檢測(cè)試驗(yàn)分析

3.1" 試驗(yàn)方法

加載試驗(yàn)示意圖，如圖1所示。

案例工程對(duì)3根后注漿灌注樁分別開(kāi)展單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)，利用錨樁反力裝置慢速維持單樁的荷載力。加載分級(jí)表見(jiàn)表2。

沉降試驗(yàn)中，需要在樁頂沉降率達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定值時(shí)，方可施加下一級(jí)的荷載，而在沉降觀測(cè)過(guò)程中，需要在每一級(jí)荷載施加后，按照5、10、15 min讀取樁頂沉降量，之后需要在每一級(jí)荷載施加每間隔30 min測(cè)讀。表明后注漿灌注樁沉降穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)為每小時(shí)內(nèi)的連續(xù)沉降量低于0.1 mm。在后注漿灌注樁卸載過(guò)程中，需要將每一級(jí)荷載維持在1 h，每15、30、60 min分別讀取后注漿灌注樁的樁頂沉降量，讀取完成后卸下一級(jí)荷載。直至卸載歸0后，測(cè)讀后注漿灌注樁的樁頂殘余沉降量，分別在15、30、60、120和180 min進(jìn)行測(cè)讀。

3.2" 終止加載條件

1）某級(jí)荷載作用下，樁頂沉降量大于前一級(jí)荷載作用下的沉降量的5倍，且樁頂總沉降量超過(guò)40 mm[5]。

2）某級(jí)荷載作用下，樁頂沉降量大于前一級(jí)荷載作用下的沉降量的2倍，且經(jīng)24 h尚未達(dá)到JGJ 106—2014《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》第4.3.5第2款相對(duì)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)。

3）已達(dá)到設(shè)計(jì)要求的最大加載量且樁頂沉降達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)[6]。

4）工程樁作錨樁時(shí)，錨樁上拔量已達(dá)到允許值。

5）荷載～沉降（Q～s）曲線呈緩變型時(shí)，可加載至樁頂總沉降量60～80 mm；當(dāng)樁端阻力尚未充分發(fā)揮時(shí)，可加載至樁頂累計(jì)沉降量超過(guò)80 mm。

3.3" 檢測(cè)結(jié)果

3.3.1" 加荷過(guò)程分析

1）樁1加荷過(guò)程分析。樁1的最低荷載量為1 200 kN，最大荷載量為6 600 kN，共10級(jí)的加載，累計(jì)加載時(shí)間共1 650 min。詳見(jiàn)表3。

2）樁2加荷過(guò)程分析。樁2的最低荷載量為1 200 kN，最大荷載量為8 400 kN，共13級(jí)的加載，累計(jì)加載時(shí)間共2 040 min。詳見(jiàn)表4。

3）樁3加荷過(guò)程分析。樁3的最低荷載量為1 200 kN，最大荷載量為7 800 kN，共12級(jí)的加載，累計(jì)加載時(shí)間共1 860 min。詳見(jiàn)表5。

3.3.2" 檢測(cè)結(jié)果

樁1的最大加載量為6 600 kN，最大累計(jì)沉降量為48.55 mm，單向豎向抗壓極限承載力6 000 kN，對(duì)應(yīng)累計(jì)沉降量為23.52 mm。

樁2的最大加載量為8 400 kN，最大累計(jì)沉降量為86.04 mm，單向豎向抗壓極限承載力7 800 kN，對(duì)應(yīng)累計(jì)沉降量為38.78 mm。

樁3的最大加載量為7 800 kN，最大累計(jì)沉降量為64.55 mm，單向豎向抗壓極限承載力7 200 kN，對(duì)應(yīng)累計(jì)沉降量為28.61 mm。

案例工程通過(guò)靜載試驗(yàn)可知，后注漿灌注樁的樁基抗壓極限承載能力得到有效提升，荷載越大，沉降也會(huì)隨之增加。

4" 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，在我國(guó)對(duì)建筑工程項(xiàng)目施工質(zhì)量要求初步提升的背景下，需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐恼邨l例，靈活應(yīng)用樁基工程質(zhì)量檢測(cè)方法提升樁基檢測(cè)質(zhì)量，延長(zhǎng)上層建筑的使用壽命。

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