超長(zhǎng)空樁旋挖灌注樁施工質(zhì)量控制

王華

摘 要：旋挖灌注樁是現(xiàn)代機(jī)械和傳統(tǒng)工藝結(jié)合的典范，旋挖灌注樁因其成孔速度快、噪聲低、污染小、適用范圍廣等特點(diǎn)，被廣泛用于基礎(chǔ)樁基施工中。隨著我國(guó)城市化建設(shè)的推進(jìn)，城市土地資源日益稀缺，為充分利用土地資源，建筑物逐漸向地上更高、地下更深的方向發(fā)展，工程樁的埋深也隨著增加，因此旋挖灌注樁超長(zhǎng)空樁施工也會(huì)日益普遍。

關(guān)鍵詞：超長(zhǎng)空樁；泥漿護(hù)壁；吊筋

1 引言

工程樁施工因其樁體隱蔽于地下，具有不可視性，因而細(xì)節(jié)把握、過程管控、提前預(yù)見是控制施工質(zhì)量的關(guān)鍵所在。旋挖灌注樁超長(zhǎng)空樁施工質(zhì)量控制是綜合性控制，施工組織和施工要素環(huán)環(huán)相扣，可謂是牽一發(fā)而動(dòng)全身，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出問題都會(huì)影響工程樁的施工質(zhì)量。因此，制作和安裝工藝的更新成為了鋼筋籠加工的重中之重。由于鉆孔深、空樁長(zhǎng)，因而工程樁標(biāo)高控制、注漿管（或聲測(cè)管）質(zhì)量控制和成品保護(hù)、混凝土澆筑質(zhì)量及鋼立柱樁位偏差及標(biāo)高控制等均為質(zhì)量控制的重難點(diǎn)。

2 施工工藝

3 質(zhì)量控制要點(diǎn)

3.1 護(hù)筒埋設(shè)偏差的質(zhì)量控制

護(hù)筒在樁基施工中對(duì)樁位控制、防止孔洞坍塌具有至關(guān)重要的作用，施工過程中必須嚴(yán)格控制好護(hù)筒埋設(shè)質(zhì)量。

（1）護(hù)筒選擇要求：護(hù)筒可用4mm～8mm厚鋼板制作，內(nèi)徑比鉆頭直徑大100mm，上部設(shè)1～2個(gè)溢漿口，護(hù)筒在黏土中長(zhǎng)度不小于1.0m，砂土中不小于1.5m，地下水位漲落較大時(shí)，護(hù)筒應(yīng)打入不透水層。

（2）護(hù)筒埋設(shè)：鉆機(jī)就位后，鉆頭中心對(duì)準(zhǔn)樁位中心，鉆頭直徑同護(hù)筒直徑，初步鉆孔作為埋設(shè)護(hù)筒用，鉆孔深度小于護(hù)筒長(zhǎng)度約50cm。將護(hù)筒吊入孔中，對(duì)中初步定位后將護(hù)筒砸入土中，護(hù)筒頂部高于自然地面約20cm，周圍用黏土填實(shí)。

（3）護(hù)筒校核：傳統(tǒng)校核方法是在護(hù)筒四周定位4個(gè)控制點(diǎn)，拉十字線定位檢驗(yàn)護(hù)筒中心偏差，此方法比較費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，同時(shí)鉆機(jī)對(duì)中護(hù)筒中心會(huì)增加累計(jì)偏差；在現(xiàn)場(chǎng)施工過程可以采用以下方法簡(jiǎn)便控制護(hù)筒偏差：在已埋好的護(hù)筒上放一塊跳板，用全站儀定出樁中心點(diǎn)，可簡(jiǎn)單快速校核出護(hù)筒偏差，同時(shí)鉆機(jī)中心直接對(duì)中工程樁中心點(diǎn)，可進(jìn)一步減小樁位偏差。

3.2 泥漿護(hù)壁成孔質(zhì)量的控制

泥漿護(hù)壁工藝是灌注樁施工質(zhì)量另一控制要點(diǎn)，泥漿有防止孔壁坍塌、冷卻潤(rùn)滑機(jī)械的作用，合理的泥漿密度能夠懸浮土渣，通過泥漿循環(huán)排出土渣。

（1）泥漿制備要求：除能自行造漿的黏性土層外，均應(yīng)制備泥漿。泥漿制備應(yīng)選用高塑性黏土或膨潤(rùn)土。泥漿應(yīng)根據(jù)施工機(jī)械、工藝及穿越土層情況進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)，一般控制泥漿比重在1.15～1.30范圍內(nèi)。

（2）泥漿護(hù)壁的主要作用就是在于維持孔壁穩(wěn)定，施工期間要嚴(yán)格控制好泥漿比重、黏度、含砂率等指標(biāo)，且施工期間護(hù)筒內(nèi)的泥漿面應(yīng)高出地下水位1.0m以上，在受水位漲落時(shí)，泥漿面應(yīng)高出最高水位1.5m以上。

3.3 鋼筋籠安裝質(zhì)量的控制

鋼筋籠加工好后，吊運(yùn)安裝均按照常規(guī)方法進(jìn)行即可，但在安裝中必須注意細(xì)節(jié)問題，因安裝的一些小細(xì)節(jié)起大作用，否則會(huì)引起很大的質(zhì)量問題。

3.3.1 吊筋控制鋼筋籠錨固長(zhǎng)度

吊筋顧名思義，就是起吊放鋼筋籠的作用，可實(shí)際施工過程中吊筋多支撐于護(hù)筒上，護(hù)筒受壓多數(shù)會(huì)下沉，最終會(huì)造成工程樁錨入筏板的鋼筋長(zhǎng)度不夠，出現(xiàn)質(zhì)量問題，因此，加工吊筋長(zhǎng)度要比理論長(zhǎng)度短約10cm（據(jù)現(xiàn)場(chǎng)按施工最大荷載試壓護(hù)筒確定及時(shí)調(diào)整），可有效控制解決鋼筋籠因護(hù)筒下沉造成錨固長(zhǎng)度不足的問題。

3.3.2 負(fù)空段吊籠定位鋼立柱

某工程中有14根鋼立柱為混凝土內(nèi)支撐所用，和其他工程樁相比，鋼立柱在樁位偏差、垂直度和標(biāo)高控制上都有更高的要求，由于空樁較長(zhǎng)，這給質(zhì)量控制帶來了很大的困難。經(jīng)過總結(jié)和實(shí)踐，用負(fù)空段吊籠可以很好地控制鋼立柱施工。

（1）鋼立柱負(fù)空段吊籠加工要求：鋼筋籠由4根主筋和加勁筋組成，長(zhǎng)、寬為鋼立柱內(nèi)徑尺寸，長(zhǎng)度為：護(hù)筒標(biāo)高-鋼立柱頂標(biāo)高+吊籠與鋼立柱焊接長(zhǎng)度，主筋、加勁筋直徑不宜小于25，以滿足足夠的剛度，加勁筋每隔1.5m一道，最上面一道主筋上用鋼筋頭焊制4個(gè)堵頭做吊裝用。

（2）安裝定位：①安裝：鋼立柱吊裝完畢后開始吊裝吊籠，吊籠與鋼立柱連接時(shí)，4根主筋的棱線必須與鋼立柱內(nèi)角棱線貼緊，保證吊籠中心與鋼立柱中心重合，并搭接不小于30cm單面焊接；②定位：標(biāo)高定位：用水準(zhǔn)儀測(cè)出護(hù)筒標(biāo)高，即可推算出吊籠從護(hù)筒至鋼立柱頂?shù)拈L(zhǎng)度：護(hù)筒標(biāo)高-鋼立柱頂標(biāo)高-10cm（10cm是防止護(hù)筒下沉造成鋼立柱頂標(biāo)高不夠，據(jù)現(xiàn)場(chǎng)按施工最大荷載試壓護(hù)筒確定及調(diào)整），根據(jù)此長(zhǎng)度提前畫出標(biāo)記線，兩邊各焊制兩根并排的直徑不小于25的鋼筋在標(biāo)記線處作為受力支撐，并在支撐鋼筋上焊制4個(gè)堵頭做進(jìn)一步加固；位置定位：用兩根長(zhǎng)于護(hù)筒直徑的鋼筋十字交叉定出吊籠中心線，用全站儀測(cè)定出4個(gè)控制點(diǎn)并引至護(hù)筒邊（控制點(diǎn)要沿支撐梁軸線布置），用吊車吊起吊籠使，中線與4個(gè)控制點(diǎn)交匯中心重合，并通過受力支撐鋼筋與護(hù)筒有效焊接牢靠，直到混凝土澆筑初凝后才可拆除焊接。

3.4 注漿管（或檢測(cè)）管細(xì)部控制

在鋼筋籠加工完成后，如設(shè)計(jì)有注漿（或檢測(cè)）管，則須進(jìn)行聲波檢測(cè)樁身完整性以及工程樁后注漿工作，注漿管兼做聲測(cè)管。保證鋼管不被堵塞、成品不被破壞是施工控制的重難點(diǎn)，保證措施：（1）加工工藝控制：①鋼管連接使用鋼管套，套筒長(zhǎng)約10cm左右，保證焊縫質(zhì)量；②使用成品單向止回閥及封堵蓋，避免混凝土漿液灌入鋼管（封堵蓋可以回收利用）；③若工程樁僅做聲波檢測(cè)，可以封死管底，在鋼管里灌滿水，一方面可檢測(cè)鋼管焊縫質(zhì)量，另一方面焊縫即使有漏點(diǎn)，混凝土漿液進(jìn)入會(huì)被稀釋，不會(huì)造成聲測(cè)管堵塞。（2）施工控制：①鋼管是布置在鋼筋籠上的，吊裝時(shí)禁止拖籠、敦籠，以免造成鋼管接頭破壞，或造成鋼管彎曲；②鋼管頂部平齊護(hù)筒頂，以避免由于空樁長(zhǎng)，后續(xù)施工因機(jī)械、人工二次挖管造成破壞，同時(shí)也便于聲波檢測(cè)及后注漿工作的銜接和開展。

3.5 水下混凝土灌注質(zhì)量控制

3.5.1 導(dǎo)管質(zhì)量控制

（1）導(dǎo)管要求：規(guī)格、隔水性能等滿足規(guī)范設(shè)計(jì)要求；料斗混凝土儲(chǔ)備量要滿足初次澆筑量能埋管不小于0.8m，底管長(zhǎng)度不宜小于4m，以保證埋管長(zhǎng)度。

（2）導(dǎo)管安裝：要保證導(dǎo)管具有足夠長(zhǎng)度，導(dǎo)管底部距離孔底宜為300mm～500mm，料斗與導(dǎo)管連接完畢后，一定要澆水潤(rùn)濕，然后封閉料斗閥門。導(dǎo)管安裝完畢要驗(yàn)收合格后才可進(jìn)行混凝土澆筑。

3.5.2 混凝土澆筑質(zhì)量控制

（1）控制第一斗混凝土儲(chǔ)備量，保證埋管長(zhǎng)度滿足不小于0.8m要求。要根據(jù)工程樁直徑、導(dǎo)管距孔底的距離、土質(zhì)充盈系數(shù)，綜合精確計(jì)算出最小埋管所需混凝土量，來選擇合適的料斗，且必須待料斗儲(chǔ)存夠所需混凝土量才可打開料斗閥門。

（2）控制拔管長(zhǎng)度和速度，保證樁身完整性和混凝土密實(shí)性。灌注水下混凝土一個(gè)最關(guān)鍵點(diǎn)就是保證適宜的埋管深度，保證了埋管就可利用混凝土自身隔水、隔渣，利用混凝土產(chǎn)生的壓力在成樁過程還可擠密混凝土。在施工過程中，我們要勤測(cè)實(shí)量，始終保證埋管深度控制在4m～6m范圍內(nèi)。

（3）控制混凝土澆筑量，保證超灌高度，節(jié)約混凝土用量。在實(shí)際施工過程中，工程樁混凝土超灌高度往往遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)值，這就造成混凝土浪費(fèi)，同時(shí)也增加后續(xù)施工工程量。可通過雙控，即混凝土設(shè)計(jì)量和實(shí)測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)控制：①精確理論用量：根據(jù)土質(zhì)情況依次為回填土、圓礫層、黏土層，通過實(shí)踐和資料查詢，得到各土層的充盈系數(shù)依次：1.20、1.15、1.05左右，然后根據(jù)地勘報(bào)告的土層厚度精確計(jì)算出工程樁理論用量；②根據(jù)設(shè)計(jì)要求，提前計(jì)算出負(fù)空段，現(xiàn)場(chǎng)對(duì)混凝土澆筑班組工人交底，且在澆筑過程中實(shí)測(cè)實(shí)量。通過這兩種方式，在保證工程樁成樁質(zhì)量的前提下，有效地控制超灌高度，節(jié)約材料用量，減少后續(xù)施工的工作量。

4 安全措施

（1）吊裝鋼筋籠要嚴(yán)格遵守《起重機(jī)械安全規(guī)程》的規(guī)定，起重機(jī)械運(yùn)行前必須安置平穩(wěn)，地面承載力滿足要求，全面檢查設(shè)備狀況后方可作業(yè)。吊裝鋼筋籠時(shí)由專人指揮；履帶吊必須由專人操作、指揮，持證上崗。

（2）設(shè)備使用前，要檢查相關(guān)電源的接通情況，漏電保護(hù)器、底線要安裝正確，確保其運(yùn)行安全。

（3）設(shè)備運(yùn)行過程中嚴(yán)禁遮蓋電器部分，以保證散熱量好。

（4）鋼筋切頭使用的砂輪機(jī)，安裝牢固合適的砂輪罩，否則不得使用；開動(dòng)砂輪機(jī)后先空轉(zhuǎn)，待轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后方可使用，切頭時(shí)不得正對(duì)砂輪。

（5）套絲機(jī)應(yīng)先空載試運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)行檢查、調(diào)整、各部運(yùn)轉(zhuǎn)正常，方可作業(yè)；套絲時(shí)隨時(shí)加潤(rùn)滑冷卻。

（6）操作人員要正確使用勞動(dòng)防護(hù)用品，不能穿過于肥大、有絲帶或易被卷入設(shè)備的服裝進(jìn)行作業(yè)，防止衣服手臂卷入設(shè)備中。

5 環(huán)保措施

（1）施工期間必須遵守國(guó)家有關(guān)環(huán)境保護(hù)的法令

（2）將各種油類廢物進(jìn)行分類收集，統(tǒng)一處理，減少對(duì)環(huán)境的污染。

（3）保持現(xiàn)場(chǎng)整潔，鋼筋切頭套絲廢料、廢舊砂輪片等及時(shí)清除運(yùn)走，棄至制定廢料池?，F(xiàn)場(chǎng)機(jī)械設(shè)備更換的零配件應(yīng)及時(shí)回收。

6 結(jié)束語

我單位承建的某項(xiàng)目，其中樁基工程采用了旋挖成孔灌注樁，基礎(chǔ)為樁筏基礎(chǔ)，工程樁共計(jì)271根，其中鋼立柱樁14根，有效樁長(zhǎng)48m的35根，其余有效樁長(zhǎng)均為40m，平均空樁段約16m。土質(zhì)概況為：自然地坪下約1m的范圍為人工填土，人工填土下約20m的范圍為圓礫層，其下為黏土層。

現(xiàn)場(chǎng)通過精心組織、過程管控，把握每一個(gè)細(xì)節(jié)，責(zé)任到人、分工明確，克服了超長(zhǎng)空樁施工的技術(shù)難題，最終提前按質(zhì)按量的完成了施工任務(wù)，14根鋼立柱樁的標(biāo)高、垂直度、位置完全滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，且通過第三方的檢測(cè)，I類工程樁達(dá)到92%，其余均為II類工程樁，為后續(xù)施工打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1] JGJ 94—2008.建筑樁基技術(shù)規(guī)范[S].

[2] 《建筑施工手冊(cè)》[第五版].中國(guó)建筑工業(yè)出版社.