论文部分内容阅读
广东省建筑科学研究院集团股份有限公司 广东广州 510500
摘要：本文通过对钻芯法检测混凝土灌注桩中出现的常见不合格结果分析，反演混凝土灌注桩常见质量问题在施工环节中的产生，阐述如何把控好混凝土灌注桩的重要施工环节，提高混凝土灌注桩的钻芯法检测合格率。
关键词：钻芯法；灌注桩；检测
引言：
近年来，随着工程建设规模的不断扩大，特别是高层、超高层建筑的不断兴建，使得混凝土灌注桩在桩基础工程中的应用频率大大增加。与此同时，各个地方质量监督部门对混凝土灌注桩的质量把控也更加重视。由于钻芯法与其他桩基检测方法相比更加全面、直观（钻芯法适用于检测混凝土灌注桩的桩长、桩身混凝土强度、桩身缺陷及其位置、桩底沉渣厚度，判定或鉴别桩底持力层、判定桩身完整性类别1），因而被很多地方质量监督部门作为必须检测的项目，但是正因为钻芯法检测的全面性，使得钻芯法检测合格率远低于低应变、超声波等检测方法，对不合格桩又得进行加倍扩大检测，往往致使有些工程在桩基础检测阶段陷入瘫痪（钻芯检测耗时耗力）或者循环（对不合格桩处理或者补桩，对补桩进行检测，检测有可能不合格，又处理或者补桩）状态，未能按工期完成，甚至打乱整个工程的时间计划。钻芯法检测对混凝土灌注桩质量的的全面检测，发现问题固然是好事，但是，如果做好了施工环节的把控，就可以大大提高钻芯法检测的合格率，就能够最大限度地避免检测时再发现问题，再处理，就可以使得整个工程建设更加顺利。
1、浮浆
浮浆在混凝土灌注桩中是不可避免的问题，常见设计要求至少超出设计桩顶标高60～100cm，但是根据实际钻芯检测结果发现，在很多工程中均出现设计桩顶标高以下仍存在浮浆的问题，导致桩顶部分骨料分布不均匀，甚至是在桩顶部分存在夹泥现象，检测结果就导致Ⅲ、Ⅳ类桩的频繁出现。通过钻芯总结分析发现，浮浆的出现存在比较集中的现象，比如某工程常规检测中发现了较多条桩有浮浆，经过扩大检测后发现这批桩大部分均有浮浆产生，且浮浆中还常伴有较为严重的夹泥现象产生，而浮浆较少的工程，整批桩几乎就一两条桩存在浮浆，且浮浆的问题均较为轻，只为骨料分布不均匀。最终发现浮浆现象严重的工程集中表现为桩间距较小，场地内机械摆放较密，施工过程中泥浆浸在整个场地内，有得甚至把钻（冲）桩机械埋在泥浆中。综上，为避免设计桩顶标高以下浮浆问题的产生，规范施工是必要的，同时，应该根据场地条件，边施工边发现问题，适当的增加混凝土的超灌量，确保桩顶部分混凝土的质量。
2、人工挖孔桩常见质量问题
人工挖孔桩在终孔时具有“显而易见”的特性，相对于钻（冲）孔桩在沉渣与持力层部位都控制比较好，在对较多的人工挖孔桩工程钻芯检测中发现，常见质量问题主要为混凝土强度不够，或者在桩底部位出现芯样松散。
2.1人工挖孔桩混凝土芯样大多数整体完整性较好，但混凝土芯样气孔较多，从芯样断口表观上看混凝土似乎存在龄期不够的问题，但实际龄期已经达到或者超过28天，这使得人工挖孔桩混凝土强度普遍偏低，常常出现混凝土强度不满足设计要求的情况。出现此类情况一方面由于人工挖孔桩大多采用直接灌注的形式，在混凝土下料和振捣过程中均会使气体混入混凝土当中，混入的气体大多依靠桩身截面排出去，桩身截面太小和混凝土浇筑的连续性使得气体无法及时排出，因此形成较多气孔甚至是孔洞；另一方面，可能由于人工挖孔桩正常情况下在孔侧壁不会有水，没有像钻（冲）孔桩那样有泥浆护壁，形成一层“养护膜”，或者有些地质条件较好的情况下甚至没有采取护壁的形式，导致混凝土浇筑完成后，水分流失过快，养护的条件相对要差于钻（冲）孔桩，因此，到了龄期，芯样感观上看出现未到龄期的情况。
2.2在桩底部位较多出现混凝土松散的情况，一方面由于桩底部位地下水丰富，在浇筑过程中没有按照水下混凝土浇筑的形式浇筑混凝土，另一方面，即便采取了水下混凝土的浇筑形式，有些现场施工人员也会马虎大意，比如有个工地误把三米长的导管当成了五米的用，导致了桩底部位混凝土相当于直接在丰富地下水里直接浇筑，到最后钻芯出现问题时才恍然大悟，最终钻芯都出现桩底位置混凝土松散，这两种情况，在钻芯检测工程中均有遇到。
为避免以上常见问题的出现，实际混凝土强度可比设计强度提高一个等级，并严格控制好地下水丰富部位的混凝土浇筑。例如：某房地产项目第一期开发采用人工挖孔桩基础，混凝土设计强度等级为C30，钻芯法检测45条桩，就有8条桩强度不满足设计C30要求，有的强度连C25都未达到；第二期仍采用人工挖孔桩基础，混凝土设计强度等级仍为C30，但是施工单位将实际浇筑的混凝土提高到了C35，最终钻芯法检测的60条桩只有一条桩强度不满足设计C30要求，且强度达到了27.9MPa。
3、蜂窝麻面严重、沟槽连续、芯样破碎
混凝土灌注桩作为隐蔽工程，出现或多或少的缺陷固然不可避免，比如说少量的蜂窝、麻面，气孔，这是能让人接受的。但是，经过钻芯检测发现，很多工程还是存在蜂窝麻面严重、沟槽连续、芯样破碎等桩身缺陷较为严重的问题。经过对同一施工单位同一时期施工的不同项目进行检测发现，其中某一项目检测的桩大多为Ⅰ类桩，芯样侧面大多完好光滑，而另一个项目的桩却频频出现蜂窝麻面严重、沟槽连续、芯样破碎这类问题，缺陷位置大多为2～6m。经过了解得知，出现问题的项目桩长基本为10～20m，桩径为1000mm或1200mm，混凝土方量大多两车就足够，施工过程中，第二车混凝土时常会等太久，有时候超过两个小时，前后两车混凝土浇筑时间相差太大或许是出现此类问题的主要原因，导致第一车混凝土浇筑完毕之后，导管被埋部分的混凝土已经出现一定的凝结反应，会部分凝结，坍落度、和易性均会产生改变，当第二车混凝土浇筑时候，会改变导管被埋部分混凝土的初始状态，打破已经趋于稳固的状态，部分会在压力下上升快，部分却上升慢，这就使得新旧混凝土混在一起，这样就存在一个凝结时间不一样的问题，前面的混凝土或许已经达到凝结的状态，后面的混凝土却还未开始凝固，必然会造成前后混凝土在相同龄期下强度不一样，或者胶结面强度较为薄弱，最终通过钻芯钻取的混凝土由于机械扰动，使得前后两次本来胶结脆弱的混凝土芯样呈现蜂窝麻面严重、沟槽连续、芯样破碎这类问题，而恰好导管埋入混凝土中的深度也正好为2～6m。为避免这类问题的产生，就应该在混凝土供应商的选择时候严格把好关，保证混凝土的供应能满足时间要求，同时，对到达工地现场的混凝土进行坍落度试验，确保坍落度满足要求。
4、夹泥
按照检测规范混凝土芯样任一段夹泥，桩身完整性就应判为Ⅳ类。因此，在桩基施工中应严格杜绝此类质量问题的产生，造成桩身夹泥产生的原因有多种，比如泥浆比重不适、混凝土质量不好和导管埋深不当等，应该根据地质条件严格控制好泥浆的比重、检查好导管的质量、控制好混凝土的质量（拌合时间、坍落度、和易性等）以及供应的及时性、计算好首灌混凝土的方量、浇灌过程中严格控制导管埋深等，对浇筑混凝土过程中发现的问题应及时处理，切忌不能存在侥幸心理。
5、桩端持力层岩性不满足
設计规范明确规定了嵌岩灌注桩桩端以下3倍桩径且不小于5m范围内应无软弱夹层2。但通过大量检测实例发现，在设计要求的持力层深度范围内存在软弱夹层的现象比较普遍，而且在某些工程中甚至大部分检测桩均存在。出现此类问题的原因往往是前期勘察不够细致造成，为此，大家应该加大对勘察环节的重视，建设单位一定要选择好有实力的勘察单位做好勘察工作，对发现场地存在软弱夹层时，应该加大布置勘察钻孔，最好针对每根桩做好超前钻。不仅如此，在检测中还发现不少桩底并未嵌岩的情况，往往由于现场技术人员经验不够丰富造成，为此，在成孔过程中应该配备经验丰富的专业技术人员，严格以实际入岩判断是否终孔，不应一昧的以勘察设计资料为准。
6、结语
影响混凝土灌注桩成桩质量的因素较多、较复杂，本文通过对钻芯检测所发现的常见质量问题进行分析与总结，提醒大家在灌注桩施工过程中应该如何控制重要环节。
参考文献：
[1]广东省标准建筑地基基础检测规范（DBJ15-60-2008）
[2]建筑地基基础设计规范（GB50007-2011）
摘要：本文通过对钻芯法检测混凝土灌注桩中出现的常见不合格结果分析，反演混凝土灌注桩常见质量问题在施工环节中的产生，阐述如何把控好混凝土灌注桩的重要施工环节，提高混凝土灌注桩的钻芯法检测合格率。
关键词：钻芯法；灌注桩；检测
引言：
近年来，随着工程建设规模的不断扩大，特别是高层、超高层建筑的不断兴建，使得混凝土灌注桩在桩基础工程中的应用频率大大增加。与此同时，各个地方质量监督部门对混凝土灌注桩的质量把控也更加重视。由于钻芯法与其他桩基检测方法相比更加全面、直观（钻芯法适用于检测混凝土灌注桩的桩长、桩身混凝土强度、桩身缺陷及其位置、桩底沉渣厚度，判定或鉴别桩底持力层、判定桩身完整性类别1），因而被很多地方质量监督部门作为必须检测的项目，但是正因为钻芯法检测的全面性，使得钻芯法检测合格率远低于低应变、超声波等检测方法，对不合格桩又得进行加倍扩大检测，往往致使有些工程在桩基础检测阶段陷入瘫痪（钻芯检测耗时耗力）或者循环（对不合格桩处理或者补桩，对补桩进行检测，检测有可能不合格，又处理或者补桩）状态，未能按工期完成，甚至打乱整个工程的时间计划。钻芯法检测对混凝土灌注桩质量的的全面检测，发现问题固然是好事，但是，如果做好了施工环节的把控，就可以大大提高钻芯法检测的合格率，就能够最大限度地避免检测时再发现问题，再处理，就可以使得整个工程建设更加顺利。
1、浮浆
浮浆在混凝土灌注桩中是不可避免的问题，常见设计要求至少超出设计桩顶标高60～100cm，但是根据实际钻芯检测结果发现，在很多工程中均出现设计桩顶标高以下仍存在浮浆的问题，导致桩顶部分骨料分布不均匀，甚至是在桩顶部分存在夹泥现象，检测结果就导致Ⅲ、Ⅳ类桩的频繁出现。通过钻芯总结分析发现，浮浆的出现存在比较集中的现象，比如某工程常规检测中发现了较多条桩有浮浆，经过扩大检测后发现这批桩大部分均有浮浆产生，且浮浆中还常伴有较为严重的夹泥现象产生，而浮浆较少的工程，整批桩几乎就一两条桩存在浮浆，且浮浆的问题均较为轻，只为骨料分布不均匀。最终发现浮浆现象严重的工程集中表现为桩间距较小，场地内机械摆放较密，施工过程中泥浆浸在整个场地内，有得甚至把钻（冲）桩机械埋在泥浆中。综上，为避免设计桩顶标高以下浮浆问题的产生，规范施工是必要的，同时，应该根据场地条件，边施工边发现问题，适当的增加混凝土的超灌量，确保桩顶部分混凝土的质量。
2、人工挖孔桩常见质量问题
人工挖孔桩在终孔时具有“显而易见”的特性，相对于钻（冲）孔桩在沉渣与持力层部位都控制比较好，在对较多的人工挖孔桩工程钻芯检测中发现，常见质量问题主要为混凝土强度不够，或者在桩底部位出现芯样松散。
2.1人工挖孔桩混凝土芯样大多数整体完整性较好，但混凝土芯样气孔较多，从芯样断口表观上看混凝土似乎存在龄期不够的问题，但实际龄期已经达到或者超过28天，这使得人工挖孔桩混凝土强度普遍偏低，常常出现混凝土强度不满足设计要求的情况。出现此类情况一方面由于人工挖孔桩大多采用直接灌注的形式，在混凝土下料和振捣过程中均会使气体混入混凝土当中，混入的气体大多依靠桩身截面排出去，桩身截面太小和混凝土浇筑的连续性使得气体无法及时排出，因此形成较多气孔甚至是孔洞；另一方面，可能由于人工挖孔桩正常情况下在孔侧壁不会有水，没有像钻（冲）孔桩那样有泥浆护壁，形成一层“养护膜”，或者有些地质条件较好的情况下甚至没有采取护壁的形式，导致混凝土浇筑完成后，水分流失过快，养护的条件相对要差于钻（冲）孔桩，因此，到了龄期，芯样感观上看出现未到龄期的情况。
2.2在桩底部位较多出现混凝土松散的情况，一方面由于桩底部位地下水丰富，在浇筑过程中没有按照水下混凝土浇筑的形式浇筑混凝土，另一方面，即便采取了水下混凝土的浇筑形式，有些现场施工人员也会马虎大意，比如有个工地误把三米长的导管当成了五米的用，导致了桩底部位混凝土相当于直接在丰富地下水里直接浇筑，到最后钻芯出现问题时才恍然大悟，最终钻芯都出现桩底位置混凝土松散，这两种情况，在钻芯检测工程中均有遇到。
为避免以上常见问题的出现，实际混凝土强度可比设计强度提高一个等级，并严格控制好地下水丰富部位的混凝土浇筑。例如：某房地产项目第一期开发采用人工挖孔桩基础，混凝土设计强度等级为C30，钻芯法检测45条桩，就有8条桩强度不满足设计C30要求，有的强度连C25都未达到；第二期仍采用人工挖孔桩基础，混凝土设计强度等级仍为C30，但是施工单位将实际浇筑的混凝土提高到了C35，最终钻芯法检测的60条桩只有一条桩强度不满足设计C30要求，且强度达到了27.9MPa。
3、蜂窝麻面严重、沟槽连续、芯样破碎
混凝土灌注桩作为隐蔽工程，出现或多或少的缺陷固然不可避免，比如说少量的蜂窝、麻面，气孔，这是能让人接受的。但是，经过钻芯检测发现，很多工程还是存在蜂窝麻面严重、沟槽连续、芯样破碎等桩身缺陷较为严重的问题。经过对同一施工单位同一时期施工的不同项目进行检测发现，其中某一项目检测的桩大多为Ⅰ类桩，芯样侧面大多完好光滑，而另一个项目的桩却频频出现蜂窝麻面严重、沟槽连续、芯样破碎这类问题，缺陷位置大多为2～6m。经过了解得知，出现问题的项目桩长基本为10～20m，桩径为1000mm或1200mm，混凝土方量大多两车就足够，施工过程中，第二车混凝土时常会等太久，有时候超过两个小时，前后两车混凝土浇筑时间相差太大或许是出现此类问题的主要原因，导致第一车混凝土浇筑完毕之后，导管被埋部分的混凝土已经出现一定的凝结反应，会部分凝结，坍落度、和易性均会产生改变，当第二车混凝土浇筑时候，会改变导管被埋部分混凝土的初始状态，打破已经趋于稳固的状态，部分会在压力下上升快，部分却上升慢，这就使得新旧混凝土混在一起，这样就存在一个凝结时间不一样的问题，前面的混凝土或许已经达到凝结的状态，后面的混凝土却还未开始凝固，必然会造成前后混凝土在相同龄期下强度不一样，或者胶结面强度较为薄弱，最终通过钻芯钻取的混凝土由于机械扰动，使得前后两次本来胶结脆弱的混凝土芯样呈现蜂窝麻面严重、沟槽连续、芯样破碎这类问题，而恰好导管埋入混凝土中的深度也正好为2～6m。为避免这类问题的产生，就应该在混凝土供应商的选择时候严格把好关，保证混凝土的供应能满足时间要求，同时，对到达工地现场的混凝土进行坍落度试验，确保坍落度满足要求。
4、夹泥
按照检测规范混凝土芯样任一段夹泥，桩身完整性就应判为Ⅳ类。因此，在桩基施工中应严格杜绝此类质量问题的产生，造成桩身夹泥产生的原因有多种，比如泥浆比重不适、混凝土质量不好和导管埋深不当等，应该根据地质条件严格控制好泥浆的比重、检查好导管的质量、控制好混凝土的质量（拌合时间、坍落度、和易性等）以及供应的及时性、计算好首灌混凝土的方量、浇灌过程中严格控制导管埋深等，对浇筑混凝土过程中发现的问题应及时处理，切忌不能存在侥幸心理。
5、桩端持力层岩性不满足
設计规范明确规定了嵌岩灌注桩桩端以下3倍桩径且不小于5m范围内应无软弱夹层2。但通过大量检测实例发现，在设计要求的持力层深度范围内存在软弱夹层的现象比较普遍，而且在某些工程中甚至大部分检测桩均存在。出现此类问题的原因往往是前期勘察不够细致造成，为此，大家应该加大对勘察环节的重视，建设单位一定要选择好有实力的勘察单位做好勘察工作，对发现场地存在软弱夹层时，应该加大布置勘察钻孔，最好针对每根桩做好超前钻。不仅如此，在检测中还发现不少桩底并未嵌岩的情况，往往由于现场技术人员经验不够丰富造成，为此，在成孔过程中应该配备经验丰富的专业技术人员，严格以实际入岩判断是否终孔，不应一昧的以勘察设计资料为准。
6、结语
影响混凝土灌注桩成桩质量的因素较多、较复杂，本文通过对钻芯检测所发现的常见质量问题进行分析与总结，提醒大家在灌注桩施工过程中应该如何控制重要环节。
参考文献：
[1]广东省标准建筑地基基础检测规范（DBJ15-60-2008）
[2]建筑地基基础设计规范（GB50007-2011）