建築樁基檢測工作的要點及問題

2022-09-01 05:45:02 字數 4467 閱讀 9004

湖北建鄂勘察設計諮詢審查****袁內鎮

內容提要

根據湖北省建築樁基檢測工作開展的實際情況及存在問題,結合相關標準的規定,提出了常見的以及相關標準不明確的疑難問題的解決方法,可供建築樁基檢測工作參考。

一、樁基檢測工作的特點

1、檢測工作的階段性

樁基檢測工作包括以下三個階段四種型別的檢測,每個階段的檢測目的、檢測要求和檢測方法各不相同,每個階段的檢測又有一定的聯絡,尚應綜合認識和對待。

⑴施工前為設計提供依據的檢測。

目的是為設計人員提供合理的樁基力學引數和工藝引數,並為優化設計提供依據。樁基力學引數主要指單樁承載力和單樁承載力與變形的關係;工藝引數主要指錘重、鎚擊數、貫入度、壓樁力、成樁可行性、鑽具型別、工藝的適應性、成樁時間、地下水對施工的影響等;為達到優化設計的目的,有時還需要進行不同樁徑、不同樁端持力層、甚至不同樁型的成樁試驗和靜載荷試驗。

⑵施工檢測

指的是在施工過程中為指導施工、確保施工質量而進行的跟蹤檢測。此階段的檢測由於工作量及耗資大,同時對施工進度有不同程度的影響,僅在重要工程中實施。

⑶驗收檢測

指的是工程竣工驗收時,為確認工程質量而進行的檢測,檢測結果是施工質量保證資料的重要組成部分。本階段的檢測方法和數量是2023年以後多本規範修編中增加的重要內容,常以強條形式表述。由於施工條件的限制,樁基承載力的驗收檢測比較困難,加上多本規範在此問題上內容交叉及矛盾,造成了混亂局面,亟需澄清。

⑷鑑定檢測

指的是對正在施工或已投入使用的建築物樁基,由於勘察、設計、施工、災害、改造等原因,需對樁基質量及工作狀態進行驗證的檢測。

以上四種檢測以為設計提供依據的檢測及驗收檢測最為重要且存在問題較多。

2、隱蔽性

建築樁基大多數處於地下或水下隱蔽狀態,檢測的難度較大。

3、複雜性

鑑於樁基工程的隱蔽性、樁基型別的多樣性,需要利用一些間接的檢測手段進行檢測,其檢測技術牽涉多個學科,如各種動測法、水電效應法、聲波透射法等。同時檢測工作還要緊密聯絡岩土工程條件、施工情況進行綜合分析,因此,對檢測人員素質的要求較高。

其複雜性的另一方面表現在以下幾點:

⑴常用樁的型別達十餘種,適應其承載力檢測的方法分別有靜載試驗、高應變法、孔底平板載荷試驗及鑽芯檢驗等方法;適應其樁身完整性檢測的常用方法有低應變法、高應變法、聲波透射法、鑽芯法等。多種樁型與多種檢測方法形成了交叉聯絡,其組合相當複雜。

⑵三個階段的檢測有不同目的和要求,又有相互之間的聯絡和協調。

⑶同一場地多棟建築物與單棟建築物的檢測要求有區別。

⑷單棟建築物採用不同樁型,根數有多有少,如何檢測?

⑸以工程樁兼作試樁的情況如何處理?

⑹對承載能力很大的樁或因場地限制無法進行單樁豎向抗壓靜載荷試驗時,承載力如何檢驗?

⑺需用多種檢測方法綜合判斷時,如何操作?

⑻其他特殊情況的檢測。

結合工程實際情況及可操作性對多種樁型、多種檢測方法、多個階段的檢測以及多種特殊情況的綜合考慮和協調組合是乙個複雜的問題,目前各本規範均未予以妥善解決。

4、不確切性及綜合性

樁基檢測技術近年來發展較快,但仍落後於工程實踐。截至目前尚沒有一種手段能精確檢驗反映樁基在實際工作條件下的性狀,比如單樁靜載荷試驗難以反映群樁工作狀態,鑽芯法不能確定樁身全斷面的質量情況,高、低應變難以反映樁身多個缺陷的情況,高、低應變法不能定量反映樁身缺陷性狀等。因此,採用單一的檢測方法容易造成誤判,在條件複雜時,應選取多種檢測方法,並結合岩土工程及施工情況對樁基工程質量進行綜合判斷。

5、重要性

如前述,多本規範對樁基的檢測方法及數量以強條形式作出規定,表明樁基檢測工作已進入新時期,作為建築工程的重要環節用法規形式予以明確,在學術上地基基礎的檢測也形成了相對獨立的學科。樁基檢測工作已成為工程建設中不可缺少和替代的重要程式和環節。現階段,在工程規模大及施工工藝不完善的情況下,樁基檢測工作尤為重要。

二、樁基檢測的主要依據

《建築地基基礎設計規範》gb50007-2002

《建築工程施工質量驗收統一標準》gb50300-2002

《建築地基基礎工程施工質量驗收規範》gb50202-2002

《建築樁基技術規範》jgj94-2008

《建築基樁檢測技術規範》jgj106-2003

《建築地基基礎技術規範》db42/242-2003

《建築地基基礎檢測技術規範》db42/269-2003

《鑽芯法檢測混凝土強度技術規程》cecs03

《預應力混凝土管樁基礎技術規程》db42/489-2008

《建築地基處理技術規範》jgj79-2002

上列規範中有關樁基檢測的規定有矛盾和交叉的情況,為解決執行中的困難,2023年頒布了湖北省地方標準《建築地基基礎檢測技術規範》db42/269-2003,針對大量應用的預應力混凝土管樁的特殊性,2023年又將頒布《預應力混凝土管樁基礎技術規程》db42/489-2008,這兩本標準解決了大部分樁基檢測的疑難問題,應為目前湖北省樁基檢測的主要依據。一部分未明確的問題,本文將予說明。

樁基檢測除依據上述標準的規定外,岩土工程勘察報告,樁基設計檔案以及成樁施工記錄等也是樁基檢測工作不可缺少的資料。

三、為設計提供依據的單樁豎向抗壓承載力試驗檢測方法

國家標準gb50007-2002及行業標準jgj94-2008、jgj106-2003對設計等級為乙級、丙級的樁基工程未強調一定要採用單樁靜載荷試驗的方法確定單樁承載力,根據湖北省的實際情況,db42/242-2003、db42/269-2003、db42/489-2008從嚴提出了要求,即各種樁基(臨時工程除外)均應採用單樁豎向靜載荷試驗的方法確定單樁承載力特徵值,上述幾本規範的規定見表1:

表1 為設計提供依據的單樁豎向抗壓承載力的確定方法

具體執行辦法如下:

1、預應力砼管樁、沉管樁、夯擴樁、鑽孔灌注樁、鑽孔灌注後壓漿樁、復合載體樁、鑽孔壓灌砼樁、cfg樁等非嵌巖樁(包括嵌入強風化層或破碎、極破碎中風化岩石中的樁),以及極限承載力小於20000kn 嵌巖樁,在施工前均應由設計單位按規範規定的經驗引數公式估算試樁的樁徑、樁長,並初定持力層進行試樁的施工,單棟建築物試驗根數不少於3根,當預估單棟建築物總樁數少於50根時,試樁根數不少於2根(預估總樁數少於30根的次要樁,可為1根)。試驗宜壓至破壞(管樁應壓至破壞)。

2、嵌巖的端承型鑽孔灌注樁及其他大直徑樁,當預估單樁極限承載力超過20000kn,且岩石為完整、較完整或較破碎時,由於靜載荷試驗困難,又不能進行孔底試驗,可按db42/242第5.2.6條規定,在詳勘規定的巖芯取樣的數量之外,單棟建築由設計單位指定位置抽取不少於3個孔孔底的岩石芯樣,每孔巖芯數量不少於3個,對岩芯進行飽和單軸抗壓試驗,結合岩土工程勘察報告,進一步複核確認樁端岩石的承載能力。

進行施工超前鑽的樁基,勘察單位應根據超前鑽所取岩石芯樣進行試驗分析,確認樁端持力層的承載能力。鑽孔取芯深度不淺於樁底以下5m。

3、對於有條件進行孔底作業的端承型大直徑乾成孔鑽孔灌注樁、人工挖孔樁,當持力層為土層、強風化層時,可以採用深層平板載荷試驗或淺層平板載荷試驗確定樁端持力層的承載力,採用深層平板載荷試驗可直接得出樁端阻力的極限值和特徵值也可得出樁端土層的承載力特徵值(試驗結果不應進行深度修正)。

採用淺層平板載荷試驗的方法時,壓板尺寸可為500×500mm,孔底尺寸不應小於3倍壓板邊長,試驗結果可按規範要求進行深度修正,但應慎重使用修正值。

當樁端持力層為中風化、微風化、未風化岩石時,可用直徑為300mm的壓板,在孔底進行岩基載荷試驗,試驗結果不能進行深度修正。

上述檢測的數量,每單棟建築物不應少於3根,當預估總樁數少於50根時,不應少於2根。

4、岩土工程條件簡單且以壓樁力控制樁長的預應力砼管樁或岩土工程條件簡單且有鄰近場地經驗的其他型別樁,在工期緊迫的情況下,可直接用工程樁進行靜載荷試驗,並結合驗收檢測增加一倍檢測數量,其中有一半的數量應在大量工程樁施工前進行試驗。詳細操作方法可按db42/489第9.0.

3條的規定執行。

5、對於特別重要的對沉降有特殊要求的樁基工程,應克服困難,先進行試樁的載荷試驗。大噸位載入時可採用錨樁、自平衡試樁等方法,也可考慮按設計樁長,採取縮小樁徑的辦法進行載荷試驗,作為輔助驗證措施。

6、岩土工程條件均勻簡單的同一場地多棟建築物樁基,當樁型、樁長、樁徑及施工工藝相同時,可由設計單位決定試樁數量,但每棟建築物、每種樁型不應少於1根(高層建築或檢測中離散性較大時,宜適當增加試驗數量),且每一施工單位所施工的每種型別樁的檢測數量不應少於3根。

當各棟建築物分散採用某一型別樁平均每棟少於30根,且該型別的樁為裙樓、附樓等所用次要樁,總的載荷試驗根數可按每50根樁試驗1根,但總數不應少於2根。

當採用孔底平板載荷試驗或岩基載荷試驗為設計提供依據時,可不考慮樁徑及單樁承載力的差別,每棟建築物應進行不少於2根樁的試驗(岩土工程條件簡單的多層建築物,每棟不應少於1根)。

當採用鑽取持力層岩石芯樣進行岩芯飽和抗壓強度試驗為設計提供依據時,除詳細勘察規定的鑽芯數量外,尚應由設計單位指定位置在每棟建築物中抽取不少於2個孔的岩石芯樣,每孔岩石芯樣數量不少於3個。

四、工程樁單樁豎向抗壓承載力驗收檢測的方法

1、單棟建築物單樁豎向抗壓承載力驗收檢測的方法及數量見表2,多本規範對單樁豎向抗壓承載力驗收檢測的規定見表3。

表2 單樁豎向抗壓承載力驗收檢測方法及數量表(db42/269第3.0.6條)

表2中注的內容不適用於施工前用工程樁兼作試樁的工程。

建築樁基檢測工作的要點及問題 袁內鎮

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