人工挖孔灌注樁施工技術相關規範的套用

2022-06-15 11:54:04 字數 5079 閱讀 8949

趙剛(重慶華宇物業集團****,重慶 400030)

樁基礎是工程結構中採用的主要基礎型別,目前約佔全部工程結構基礎的70%以上,其中鋼筋混凝土灌注樁又是目前在工程實踐中應用最多的樁基型別。長期以來業內在大直徑鋼筋混凝土灌注樁的設計、施工、檢測工作中或多或少的存在對規範理解不夠透徹的問題,這裡提出來請同行一起**和學習。

1、樁位允許偏差

筆者在工作中發現,個別監理單位在樁基施工結束後進行樁位驗收時,要求人工挖孔樁的樁位允許偏差不能大於10mm。其實《建築地基基礎工程施工質量驗收規範》(以下簡稱gb50202-2002)第5.1.

1條規定單排樁的樁位允許偏差是針對樁基放樣樁位的限制,雖然說樁位偏差越小工程質量就越高,但人工挖孔樁直徑大,小量偏差對樁基的承載能力是沒有影響的,樁位驗收時用放樣允許偏差來要求是不恰當的,而應按gb50202-2002中表5.1.4規定來驗收,表中關於混凝土護壁人工挖孔樁是這樣相應規定的:

1-3根、單排樁基垂直於中心線方向和群樁基礎的邊樁允許偏差50mm;條形樁基沿中心線方向和群樁基礎的中間樁允許偏差150mm。在套用該錶時,個別施工單位又將所有混凝土護壁人工挖孔樁的樁位允許偏差放大到150mm。這裡我們先理解一下規範中群樁基礎這個術語。

gb50202-2002中沒有樁基礎的相關術語解釋。《建築樁基技術規範》(以下簡稱jgj94-94)規定,「樁基礎:由基樁和連線於樁頂的承臺共同組成」;「單樁基礎:

採用一根樁(通常為大直徑樁)以承受和傳遞上部結構(通常為柱)荷載的獨立基礎」;「群樁基礎:由2根以上基樁組成的樁基礎」。如果不仔細分析,這三個術語會讓人以為,一般樁基礎工程中的基樁數量都是幾十根,肯定就是群樁基礎,甚至認為根本就不可能有單樁基礎。

因此在確定樁位允許偏差時認為:採用混凝土護壁人工挖孔樁基礎工程中,凡是在建築平面周邊的基樁樁位允許偏差50mm;其餘的基樁樁位允許偏差150mm。

《建築樁基技術規範》(以下簡稱jgj94-2008)中也沒有「單樁基礎」和「群樁基礎」的術語解釋,但是關於樁基礎的術語解釋卻與jgj94-94有很大區別:「樁基礎:由設定於岩土中的樁和與樁頂聯結的承臺共同組成的基礎或由柱與樁直接聯結的單樁基礎」。

這個術語裡面涵蓋了「單樁基礎」和「群樁基礎」的術語。可以這樣理解:單樁基礎:

採用一根樁(通常為大直徑樁)支承乙個或多個上部豎向構件的樁基礎;群樁基礎:由2根以上基樁和承臺組成共同支承乙個或多個上部豎向構件的樁基礎。其實是不是群樁基礎與是否有由乙個承臺連線幾根基樁有關。

工程實踐中很多人工挖孔樁基礎都是採用由柱與樁直接聯結的單樁基礎,如果是短肢剪力牆超出了挖孔樁斷面範圍,在單樁基礎上增加乙個單樁承臺,實在是剪力牆太長就在基樁之間增加承臺梁。也有群樁基礎採用人工挖孔樁的情況,但同一承台下的樁數並不多。這樣一來,很多基樁的樁位允許偏差就只能是50mm而不是150mm。

2、樁頂標高

gb50202-2002第5.1.4條規定灌注樁的樁頂標高至少要比設計標高高出0.

5m。由於是驗收規範,很容易理解為樁基在驗收的時候樁頂標高至少要比設計標高高出0.5m。

規範這樣規定是考慮樁基混凝土一次澆灌量大或者是水下澆灌混凝土的基樁,混凝土面浮漿較厚且強度較低,達不到設計要求,為了保證樁頭部分的混凝土強度,應該將浮漿部分剔除,也就是規定一種工藝,而不是規定驗收狀態,驗收狀態應該是實際樁頂標高與設計標高一致。當然這種統一 「高出0.5m」的規定似乎有點值得商榷,因為不同的成樁工藝、不同的基樁直徑、不同的單樁混凝土量,其浮漿厚度是不可能一樣的。

jgj94-2008第6.3.30、6.

4.11、6.5.

4條分別對不同成樁工藝的基樁「超灌高度」作了規定,就顯得比驗收規範的規定要合理一些。筆者以為,由於大直徑人工挖孔灌注樁相對其他成樁工藝(比如水下澆築混凝土的泥漿護壁灌注樁)的孔內集水、樁身直徑、混凝土坍落度等作業條件較好,只要樁身混凝土量不是太大,其浮漿厚度一般是沒有0.5公尺那麼厚的,較多情況下剔鑿0.

15~0.2公尺後做回彈顯示混凝土強度能達到設計要求。這裡說明一下沒有承臺的單樁基礎因為上部構件插筋的錨固問題,混凝土一般分兩次澆築,第一次澆築到基礎梁下口或插筋錨固區下口,浮漿厚度最大的地方不是在設計的樁頂標高處,而是在第一次澆築混凝土頂面。

對於有承臺的樁基頂標高(特別是低承臺樁基),由於承臺與樁身混凝土不能一次性澆築,個別施工單位在澆築樁身混凝土時,澆灌高度比設計樁頂標高略低(有的比承臺底標高還低),浮漿剔鑿後樁頂標高比設計頂標高低很多,這一部分與承臺混凝土一起澆築。承臺與樁頭連線處必然產生斷面突變,連線不好就會產生應力集中現象。規範要求大直徑灌注樁頂嵌入承臺內的長度不小於100mm,這個嵌固構造非常重要,不但能夠有效抵抗樁與承臺之間的水平剪下,而且還能避免樁基在承臺以下出現薄弱環節。

所以在確定有承臺的基樁頂標高時應考慮浮漿剔除後應比承臺底高100mm。

3、樁與承臺的連線

樁頂嵌入承臺實際是樁與承臺連線構造的乙個部分,樁與承臺連線構造的另乙個要求是樁身主筋在承臺中的錨固長度。這方面的規定在早期有一點混亂:jgj94-94第4.

2.4 條規頂樁頂主筋錨入承臺不小於30倍主筋直徑,混凝土抗拔樁基的樁頂鋼筋伸入承臺的長度不應小於40倍主筋直徑。《建築地基基礎設計規範》(以下簡稱gb50007-2002)第8.

5.2條規定樁頂鋼筋伸入承臺的長度,ⅰ級鋼不宜小於30倍主筋直徑、ⅱ級鋼不宜小於35倍主筋直徑。隨著鋼筋混凝土理論的成熟(相對成熟),現在這方面的規定就逐漸統一起來:

《混凝土結構施工圖平面整體表示方法製圖規則和構造詳圖》<06g101-6>第61頁樁頂縱筋在承臺內的錨固構造中規定樁頂鋼筋伸入承臺的長度取lae與35d的較大值。jgj94-2008第4.2.

4 條規定混凝土樁的樁頂縱向主筋應錨入承臺內,其錨入長度不宜小於35倍縱向主筋直徑;對於抗拔樁,樁頂縱向主筋的錨固長度應按現行國家標準《混凝土結構設計規範》確定。可以看出06g101-6與jgj94-2008的規定基本沒有出入。筆者發現個別設計規定樁頂鋼筋伸入承臺的長度取lae,而忽略了lae與35d的比較。

4、樁籠鋼筋的箍筋加密

影響端承型大直徑灌注樁的豎向承載力的一大因素是樁身的配箍條件,jgj94-94第4.1.3條規定受水平荷載較大的樁基和抗震樁基,樁頂3~5d範圍內箍筋應適當加密。

jgj94-2008第4.1.1條規定受水平荷載較大樁基、承受水平**作用的樁基以及考慮主筋作用計算樁身受壓承載力時,樁頂以下5d範圍內的箍筋應加密,間距不應大於100mm;兩套規範的差別顯示出樁身的配箍條件引起了專家們的注意,筆者發現有相當一部分的大直徑人工挖孔樁基的配箍設計不規範,比如某工程是這樣設計的:

無承臺的樁基樁頂2公尺範圍箍筋加密,有承臺的樁基在承臺以下1.5公尺範圍箍筋加密。分析該工程,裙樓地下車庫部分的樁基,樁身長度4~6公尺,從其計算上審查僅需構造配筋即可,樁頂2公尺(沒有承臺)箍筋加密就是浪費,而33層的塔樓樁身長度10~16公尺,樁身直徑1.

0~1.4公尺,樁頂1.5公尺(有承臺)箍筋加密就不滿足規範要求。

5、樁基的檢測

凡是與樁基有關的規範,都規定了基樁在施工前和施工後應進行確定豎向承載力的試驗,用詞一律採用了正常情況下均應該這樣做的嚴格用詞「應」,而且都是以「必須嚴格執行」的強制性條文來規定。根據gb50007-2002第8.5.

5 條:當樁端持力層為密實砂卵石或其他承載力類似的土層時,對單樁承載力很高的大直徑端承型樁,可採用深層平板載荷試驗確定樁端土的承載力特徵值;第10.1.

8 條:施工完成後的工程樁應進行豎向承載力檢驗,……,大直徑嵌巖樁的承載力可根據終孔時樁端持力層岩性報告結合樁身質量檢驗報告核驗的規定,很多施工單位就僅做低應變動測或聲波透射法檢測。

《建築基樁檢測技術規程》(以下簡稱jgj106-2003)第3.3.7 條規定對於端承型大直徑灌注樁,當受裝置或現場條件限制無法檢測單樁豎向抗壓承載力時,可採用鑽芯法測定樁底沉渣厚度並鑽取樁端持力層岩土芯樣檢驗樁端持力層,抽檢數量不應少於總樁數的10%,且不應少於10根。

規範用「可採用」這個詞,並不是表示「也可以不採用」,而是表示在沒有辦法做單樁豎向抗壓承載力靜載檢測的無奈情況下,必須採用其他手段從其他角度檢驗樁基承載力,就目前的檢測理論和檢測能力出發,推薦採用鑽芯法檢測(高應動測發因目前還存在一些問題而沒有推薦)。所以當基樁無法做單樁豎向抗壓承載力靜載檢測時,應抽檢數量不應少於總樁數的10%,且不應少於10根基樁來做鑽芯法測定樁底沉渣厚度並鑽取樁端持力層岩土芯樣檢驗樁端持力層,然後根據終孔時樁端持力層岩性報告結合樁身質量檢驗報告核驗單樁豎向抗壓承載力。

6、樁孔基岩取樣

某工程人工挖孔樁設計持力層為中風化砂岩,嵌巖深度為一倍樁徑(0.9~1.3m之間),在樁成孔驗收會議上,施工單位提供的基岩飽和單軸抗壓強度試驗報告共12份,其中7份報告中反映基岩取樣部位位於樁端底面,另外5份報告反映基岩取樣部位位於樁端底面以上300~500mm範圍。

質監單位質疑施工工藝上有問題,提出在人工挖孔樁成孔開挖過程中,應該是在目測判別開挖至中風化砂岩強度值滿足設計要求值時開始基岩取樣,根據檢測結果與設計要求值比較,大於設計值時開始計算嵌巖深度,小於設計值時應繼續下挖再次取樣,直至大於設計值的部位才開始計算嵌巖深度,認為基樁在嵌巖段的持力層基岩強度應大於設際要求的基岩強度。地勘單位證實,由於岩層的形成過程以及風化過程中的諸多原因一般情況存在如下規律:中風化砂岩接近表層的強度較低,往下挖強度就更高,但進入一定深度後強度提高不再很明顯,因此不能保證在樁端底面取樣基岩滿足設計要求強度的樁孔從孔底往上一倍樁徑的基岩也滿足設計要求強度。

會議決定應擴大基岩取樣檢測範圍,並在基岩取樣檢測達到設計要求強度時再下挖乙個嵌巖深度後重新驗收。

樁基礎(特別是嵌巖樁)與一般擴充套件基礎相比有一定特殊性,國家規範對樁基岩石的取樣數量、位置一直沒有明確的、統一的規定,設計、施工、監理、質監等部門難以取得一致意見,所以最終多以質監單位意見或共同認為較為妥當的方法確定。

根據gb50007-2002第10.1.6條「人工挖孔樁終孔時,應進行樁端持力層檢驗」 和第10.

1.8 條「施工完成後的工程樁應進行豎向承載力檢驗,……,大直徑嵌巖樁的承載力可根據終孔時樁端持力層岩性報告結合樁身質量檢驗報告核驗」的規定來理解,基岩取樣位置應該是在「終孔時」的「樁端」。 jgj94-2008第5.

3.9 條關於嵌巖樁承載力規定中將承載力劃分成三部分,其中最大的乙個值是總端阻力qpk=ζpfrkap,式中frk就是樁端岩石飽和單軸抗壓強度值,因此樁端底面基岩強度是決定嵌巖樁承載力的主要因素。jgj106-2003第3.

3.7條規定對於端承型大直徑灌注樁,當受裝置或現場條件限制無法檢測單樁豎向抗壓承載力時,可採用鑽芯法測定樁底沉渣厚度並鑽取樁端持力層岩土芯樣檢驗樁端持力層,本條規定的鑽芯法鑽取的持力層岩土芯樣也必定是樁端底面的基岩,而不是嵌巖段的基岩。《重慶地基基礎設計規範》第9.

3.3條規定:採用岩石的單軸抗壓強度檢驗樁基礎地基的承載力時,抽(取)芯的位置應在樁端底面。

人工挖孔灌注樁施工

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人工挖孔樁灌注樁施工方案

一 工程概況 工程位於南岸,交通方便,三通一平 基本落實。該工程樓建築總高度52.8 為地上17層 地下1層的現澆鋼筋混凝土框架剪力牆結構,建築基底面積為3090.93m2,總建築面積26713.21m,共設定4臺電梯,每台載重為800kg,設計使用年限50年,結構抗震設防烈度7度,負一層高為4.8...

人工挖孔灌注樁施工方案

目錄一 編制依據 工程概況 工程規模 工程特點 1 二 施工平面布置圖 2 三 施工部署和組織體系 3 四 施工方案及技術措施 6 五 樁基整體施工方案及技術措施 12 六 進度控制和質量目標設計 13 七 冬季施工措施 17 八 安全 文明施工 環保節能降耗措施以及輔助和配套的施工措施 19 一 ...