关于地下工程施工的技术问题

混凝土灌注桩基础承载力鉴定、钢筋笼检验、桩混凝土质量判断；摘要:根据多年的工作经验和理论知识，从桩的承载机理、桩的缺陷及预防措施、桩质量的判断以及围绕桩监理的讨论三个问题来探讨质量监理的关键。
灌注桩(这里指钻孔灌注桩和端承桩，以下简称桩)的质量监督从验收规范上来说很简单，无非就是地基承载力的鉴定，钢筋笼的检查，桩混凝土质量的判定。但由于地下工程的诸多隐形因素，很难准确判断。从具体内容看，有三个问题:从桩的承载机理看质量监督的关键，桩的缺陷及预防措施，桩质量的判断，围绕桩的监督展开讨论。
一、从灌注桩的承载机理看质量监管的关键
端承桩的承载机理是桩将荷载传递到桩底，它支承在坚实的岩土层上。不难得出结论，桩的承载力取决于桩身强度和地基承载力。
(当桩强度>地基承载力时，桩承载力=地基承载力；反之，桩强度<地基承载力，桩承载力=桩强度。
当孔底没有沉积物时，前面的公式成立。对于挖孔桩来说，沉淀物不是问题，但对于钻孔桩来说，沉淀物是存在的。如果泥沙量太大，桩受载时会产生大量沉降，桩就会失效。
(一)桩质量监督的关键之一──地基承载力的鉴定
从桩的施工程序来看，在质量监督中，首先要保证地基承载力满足设计要求，否则桩就会失效。
地基承载力取决于岩层的结构、桩嵌入岩石的深度和岩石的单轴饱和抗压强度。
如果施工区域位于断层带，施工时应注意夹层的存在。如福州热电厂化学处理间，XXX公司施工的钻孔端21号桩，通过抽芯检查发现其桩基位于软土上。由于工厂位于佛山-诏安地震断裂带上，存在夹层。当钻孔钻至夹层时，施工单位认为岩石已轻微风化。在这个破碎的岩层下面，有一个地震构造运动造成的破碎层下面的软弱夹层。抽芯时发现桩基落在软土上，桩的承载力达不到设计要求。由于夹层的存在和施工单位的粗心，化学处理区很多桩都是抽芯检测，桩底没有支撑在岩基上。再比如永安纺织厂的人工挖孔桩工程。当作者监督该工程时，在该工程的2B堆中有一层带有非常坚硬裂缝的新鲜岩石。是用锤子敲的，锤击声很闷。如果没有如下软夹层，声音应该很清脆。挖15cm就会发现下面松散的软夹层，再挖5m见方到微风化岩石。在该桩基工程中，薄硬基岩下有许多松散软土层的现象。
(二)桩质量监督的第二个关键——桩强度的监督(施工工艺中)
地基承载力满足设计要求。如果桩的强度不够，桩的承载力就不能保证。桩的强度是桩质量监督的另一个关键。
桩身质量监督主要在于混凝土质量的监督，桩身强度取决于钢筋笼的制作质量和混凝土的质量。钢筋笼的制作检验简单明了；影响混凝土质量的因素很多，有些是看得见的，有些是看不见的。在工程实践中，由于混凝土质量问题，很多桩的强度达不到设计要求，所以对桩质量的监督主要在于对混凝土质量的监督。
混凝土的缺陷往往是由于施工工艺不合理造成的。因此，必须严格监督桩基工程的施工工艺和质量保证措施。否则达不到质量监督的效果。项目验收时，项目的质量会有不确定性，测试产生的问题也不会被分析。
人工挖孔桩的混凝土缺陷主要是由混凝土浇筑过程造成的。成孔时护壁设置在土层中，而在岩层中，孔壁自然受到岩石的保护，一般孔壁质量对混凝土没有太大影响。为了监督混凝土浇筑过程，特别是有地下水的水下混凝土的浇筑，必须采用水下混凝土配合比和水下导管浇筑。
永安纺织厂剑杆车间4B人工挖孔桩基础要求混凝土强度等级为C20。由于桩孔水位高，出水量大，作者要求水下导管灌注。建设单位和施工单位不听劝告，抱着试试看的态度。浇筑混凝土时，从孔底到“混凝土”面以上6m左右有很高的水位，浇筑到孔内的混凝土遭受水的侵害。
钻孔灌注桩混凝土的质量不仅与灌注过程有关，而且与成孔过程也有很大关系。要保证桩孔成孔质量和灌注工艺的合理性，操作得当。钻孔灌注桩成孔质量为桩径不小于设计桩径，护壁可靠；与混凝土质量有关的浇筑工艺主要有:a .控制混凝土质量的和易性，防止堵管埋管，造成断桩事故。b .控制导管埋深，导管埋深控制在2 ~ 4m，使混凝土表面呈垂直顶进状，浮浆和泥浆不卷入混凝土，防止因渗漏造成断桩事故。
(三)钻孔灌注桩质量监督的另一个关键——沉渣量的检查。
对于摩擦桩来说，其受力机理是通过桩面与周围土体之间的摩擦力或附着力，将荷载从桩顶逐渐转移到周围土体中。如果设计中端部反力不大，端部泥沙量对桩承载力影响不大。但对于钻孔端承桩来说，如果沉渣量过大，必然导致桩在受荷时产生大量沉降，也会使桩的承载力失效。如福州热电厂化学处理室施工的44号桩，设计承载力为2000kN。荷载试验时，当外荷载增加到1400kN时，桩会大量沉降。经多方面证明，桩端沉渣量过多导致桩的破坏，也影响其他桩的评定。因此，钻孔灌注桩监理的另一个关键是沉渣量的检测。
总之，人工挖孔桩质量监督的关键在于桩身混凝土浇筑工艺是否合理，地基承载力是否满足设计要求；钻孔灌注桩的关键不仅在于施工工艺和地基承载力，还在于沉渣量是否满足规范要求。所以对于人工钻孔灌注桩，如果桩有质量问题，要么是混凝土有缺陷，要么是持力层没挖好。但如果钻孔桩检验不合格，可能是桩底沉渣量过大，或者混凝土有缺陷，或者没有钻入持力层，或者两者兼而有之。