1、论软弱地基桩基础施工质量检测分析【摘 要】在工程建设过程中,往往会遇到一些地基施工地区土壤软弱的情况,给工程施工带来一定的困难。但为了保证工程施工的正常进行,就需要在加强地基桩基础施工技术改进的同时,严格地对地基桩基础的施工质量进行检测,以确保施工安全。本研究针对目前软弱地基桩基础施工质量检测中存在的一些问题,探讨了一些相关加强措施。 【关键词】软弱地基;桩基础施工质量;检测 引言: 在我国的黄土高原、南方水网发达的广阔地区内,无论是建筑工程建设还是市政路桥建设均需要在软弱地基上进行施工。这就要求必须对软弱地基桩基础施工质量检测工作重视起来。鉴于此,笔者探讨了一些相关的软弱地基桩基础质量检测与
2、处理方法。 1、部分软弱地基桩基础施工质量检测与处理的典型方法分析 1.1.地基桩基础自身结构情况的检测与处理 在现代施工技术的支持下,在处理软弱地基桩基础施工问题时,工程上往往采用的是钢筋混凝土现浇技术。也就是说,在地基上用钢筋扎成钢筋笼,以确定地基桩基础的基本形态,然后用混凝土浇筑成型。据此,在对桩基础作施工质量分析时,需要在三个方向上着手,其一是混凝土的自身的质量的检测,如混凝土配料比是否合适,黏度与淌度是否满足需要,混凝土凝固后的强度等是否符合施工标准规定等;其二是混凝土的浇筑质量的检测,根据有关统计数据,桩基的主要缺陷有:部分桩身局部离析、胶结不良,主要反映在桩顶 12 m 和桩底
3、2 m 范围,占总检测桩数的 30%;?部分桩底基岩支承情况较差,如胶结不良,底部有34 cm 的泥岩碎块沉碴,或桩底持力层较弱,占总检测数的 20%;浇筑桩基础的内部压密程度不够,造成承力性能不足,容易发生弯折甚至断裂。对这类缺陷工程上主要使用超声波和小应变动测检测(主要针对前两种情况,检测原理是根据声波和力在装内的传播情况来判断其内部结构) ,以及抽芯检测法(主要针对第三种情况) 。抽芯检测法主要是在桩身按照一定的分布打孔取样,对取得的样品进行自己的检测,如利用芯样的感官情况反映桩的质量好坏,骨粒分布是否均匀,水泥与骨粒之间搅拌是否均匀,胶结是否紧密,芯样表面光滑成都、质坚硬情况以及是否存
4、在见离析现象等,从而根据检测结果反映出整桩的施工质量。 1.2.对缺陷桩基础的后续检测与处理方法 若在桩基础自身的结构检测中发现了问题,必须采用一定的方法进行处理,决不能把问题带到后续工序中,以免发生危险。在实际施工中,常发生的施工问题有钢筋笼下放时在淤泥层揪下的淤泥,或是桩底泥岩含有部分软化物,造成桩芯的施工质量满足不了进一步施工的要求。而在这种问题的检测处理时,工程上有一套行之有效的方法。例如桩内含有淤泥和底岩含有软化物的的情况,利用 1.5MPa 的空压机将空气沿着钻芯孔中的 3 寸钢管试加压过程中,发现未经灌水的桩底有自然水冒出,孔底的水、淤质夹层物从另一孔喷射出,连续施压清洗近 36
5、 h,喷射出来的浆水由浊变清,但水量并未减少,并伴有一些呈黄褐色的风化砾岩,就可以检测出问题的症结所在,为下一步的处理做好准备。那么,对这类问题应当怎么处理呢?工程上普遍使用的是压浆法,利用压浆机将含0.2%铝粉的高强水泥浆高压灌入,待另一孔冒浆后用木塞塞紧,继续并持荷 2 h 后停机。经过计算,实际压浆量是理论压浆量的 3 倍,其中近2 倍的水泥浆压入桩底裂隙,从而达到处理目的。 1.3. 桩基单桩承载力性能以及桩基沉降量的综合检测 我们知道,地基桩基础是承载建筑物主体的主要结构,因此需要非常强的承载能力和抗沉降性能。故而,在桩基础施工完毕后,必须对每个桩位的承载能力和沉降量性能进行综合性检
6、测。在对桩基础承载能力的检测时,工程上主要应用两种方法,其一是大应变动测法(利用瞬态的高应力应变状推算桩土体系在接近极限阶段时桩基的极限承载力)进行测试,通俗来说,就是在桩基础建成后,使用发力装置突然在极短的时间内施加一个很大的力,这个力既可以是纵向力也可以是水平力,观察桩基础的变化情况,若在瞬间冲击下桩体不发生较大的形态变化,则一般就认为符合工程需要;另一种方法是做静载试验,也即在桩基础上施加工程计算后桩位应当承受的力,一般用一定质量的配重物体来产生这个力,在较长的时间范围内观察桩位的变化情况。 2、加强软弱地基桩基础施工质量检测的一些措施 2.1.在地桩打孔时严格进行质量检测与控制 桩基础
7、打孔是地桩施工最基础的阶段,也是保证桩位稳定的关键阶段。因此,在打孔时须严格控制泥浆的比重、粘度、砂率等指标。特别像本桥淤质砂层较厚的地层,控制适当的钻时速度,不可急进;并采用适当增大泥浆泵的单位小时循环量等措施,以减轻钻机钻进时的负荷。而且,为了保证水泥浆的渗透能力,且为了增强孔位的密实程度以及抗压能力,可以在拌浆是适当提高水泥浆的比例,尽量设 23 级的沉淀池,使粉砂、碎岩等物充分沉淀,并经常清理泥浆池,以保证泥浆具有良好的悬浮功能。在灌浆之前,还要对土层进行取样分析,并根据分析结果来确定水泥浆的最佳配料比,从而受到最佳的灌浆效果。 2.2.严格检测清孔质量 打孔完成后,就进入了清孔阶段。
8、清孔阶段主要是对孔内实施换浆作业,和清理孔内的杂物。这个阶段的施工质量直接会影响到桩基础的浇筑质量,因此必须严格检测施工质量。在具体施工时,以相对密度较低(1.1-1.2)的泥浆压人换浆时间宜长一点,保证换浆彻底。必要时采用空压机压缩高压空气喷射孔底,下钢筋笼和灌注水下混凝土前各喷射一次或数次。确保孔口、孔中部、孔底提出的泥浆相对密度的平均值和桩底沉淀厚度均符合设计要求。在清空完毕后,接着需要进行杂物清除工作,也即将残留在孔内的较大体积的砂石、土块、泥块等杂物清除干净,并严格检测清除效果,尤其是淤泥,必须清理彻底,不容许有较大量的残留。同时在钢筋笼的扎制时,应控制好垂直度,避免钢筋碰撞孔壁坍落
9、泥块,施工人员也要注意脚下,不要将杂物弄入孔中,从而损害清孔工作的工作效果。 2.3. 水下混凝土配合比配制的控制与检测 首先宜采用级配良好、含泥量少的粗细骨料,水灰比控制在0.50.6,含砂率宜在 40%50%,强度设计需足够的保证率,且在完成配比后,可以依照配方生产出少量的混凝土样品进行质量检验,以确定配合比是否满足浇筑要求;其次,须满足首批灌注的混凝土的初凝时间不得早于灌注桩全部混凝土灌注完成时间的要求,使混凝土始终保持一定的塑性和流动性。若混凝土发生了塑性凝结,可根据凝结情况进行适当的处理,如加水或者返回拌浆机重新打浆;最后,施 工前可通过试验掺入一些缓凝剂(如 FDN 早强型缓凝剂)
10、 ,防止混凝土过早凝 结而沾附在桩壁、钢筋笼,或过早成块而被续灌混凝土顶破等现象。2.4.混凝土浇筑时的质量检测与控制 在混凝土浇筑之前,需要最后在检测一下孔位的施工质量,以确保浇筑质量。在浇筑时首灌混凝土量须足够,浇筑过程应确保连续进行,且导管的升降不可 太频繁,否则,容易增加混凝土顶面的沉渣进入混凝土的机会,使桩顶形成一段含泥率、含水率均较大的混凝土层,造成离析、胶结不良甚至断桩的现象。浇筑完成后需进行整体浇筑质量检测,确保无冷缝、空隙遗留。 结语:除此之外,质量检测人员的素质也与监测工作的效果关系密切。因此应当尽量使用高素质的质量检测人员开展具体的检测工作。 参考文献: 1张诚厚,袁文明,戴济群.高速公路软基处理M.北京:中国建筑工业出版社,2012 年版:123-198 2凌治平.基础工程M.北京:人民交通出版社,2009 年 6 月版:44-186