大直徑旋挖樁在工程施工中的質(zhì)量控制措施研究

陶永平

（中歐國際建工集團(tuán)有限公司，四川 眉山 620042）

樁基礎(chǔ)在工程項(xiàng)目中較為常見，其中大直徑旋挖樁技術(shù)因具有施工便利、經(jīng)濟(jì)效益好等優(yōu)點(diǎn)得到進(jìn)一步推廣。與傳統(tǒng)人工挖孔技術(shù)相比，大直徑旋挖樁的成孔質(zhì)量高，可在更短時(shí)間內(nèi)穿越復(fù)雜地層。但是因?yàn)榇笾睆叫跇兜牟僮鲝?fù)雜，在施工環(huán)節(jié)可能存在諸多質(zhì)量隱患，值得關(guān)注。

1 大直徑旋挖樁的質(zhì)量控制要求

1.1 鉆孔施工的質(zhì)量要求

（1）在鉆斗提出或者旋挖機(jī)成孔前，技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)真檢查鉆斗、鉆桿銜接位置的銷子、鋼絲繩等，并考慮成孔設(shè)備的成孔深度、鉆進(jìn)動(dòng)力及操控性能等各項(xiàng)關(guān)鍵參數(shù)，使各項(xiàng)關(guān)鍵參數(shù)滿足成孔施工要求。

（2）鉆孔前放樣測(cè)量、目標(biāo)定位對(duì)于施工質(zhì)量有直接影響，正常情況下鋼護(hù)筒直徑應(yīng)超過大直徑鉆頭直徑，且護(hù)筒標(biāo)高與基準(zhǔn)標(biāo)高之間的高程差可控制在150±50cm 以內(nèi)。

（3）成孔鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)密切觀察現(xiàn)場(chǎng)土質(zhì)結(jié)構(gòu)性能指標(biāo)變化，并密切觀察鉆進(jìn)速率、鉆進(jìn)壓力與地下水位變化情況。在成孔前需要多次上下循環(huán)運(yùn)動(dòng)鉆頭，使鉆頭行進(jìn)延伸方向形成負(fù)壓區(qū)而影響孔壁穩(wěn)固性。同時(shí)鉆桿與鉆頭的升降運(yùn)動(dòng)變化可能產(chǎn)生沖擊力，若沖擊力大于孔壁受力極限時(shí)會(huì)造成孔壁坍塌，這是現(xiàn)場(chǎng)施工中必須關(guān)注的問題。

（4）在旋挖樁成孔時(shí)一旦出現(xiàn)回填土密實(shí)度不足等問題可能會(huì)導(dǎo)致孔口因?yàn)闆_刷而坍塌，甚至引發(fā)連鎖反應(yīng)。為避免此類問題發(fā)生，可采取以下計(jì)量控制措施：①因?yàn)殂@桿鉆頭置換所需要的泥漿量偏高，若泥漿數(shù)量不足可能會(huì)導(dǎo)致漿液面因?yàn)殂@頭運(yùn)動(dòng)而出現(xiàn)劇烈變化，對(duì)孔壁產(chǎn)生巨大沖擊力。因此需要增加孔洞泥漿量，確保泥漿量充足。②配置長護(hù)筒是消除質(zhì)量問題的有效措施，因此在施工中可將長護(hù)筒下放地層深度控制在3m 左右。③施工中控制鉆頭升降速率對(duì)于提升大直徑旋挖樁施工質(zhì)量意義重大，因此在現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)節(jié)應(yīng)嚴(yán)格控制升降速率，將泥漿流速維持在恒定水平。

1.2 鋼筋籠工程質(zhì)量控制

考慮到部分施工場(chǎng)地抗震設(shè)防烈度偏高，樁基配筋率大，因此需通過施加鋼筋籠的方式維持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。相關(guān)人員可以采取以下質(zhì)量控制措施：

（1）鋼筋籠分節(jié)位置決定長度，而分節(jié)長度與吊裝施工方式存在密切關(guān)系。因此在工程質(zhì)量控制中可采用分節(jié)加工制作的方法配置鋼筋籠，降低鋼筋籠下放時(shí)對(duì)孔壁產(chǎn)生的持續(xù)沖擊力，進(jìn)而達(dá)到預(yù)防樁孔坍塌的目的。

（2）在無特殊工藝要求的情況下嚴(yán)禁將鋼筋籠設(shè)置在雙層筋區(qū)域，這是因?yàn)殡p層筋區(qū)域會(huì)影響鋼筋籠的功能，因此下放位置是質(zhì)量控制的重要一環(huán)。同時(shí)因?yàn)殇摻钪睆酱螅路胚^程難以通過調(diào)整鋼筋空間位置的方法實(shí)現(xiàn)對(duì)接；并且為確保最終成品質(zhì)量，可采用鋼筋籠預(yù)拼裝方法。

1.3 導(dǎo)管安裝施工質(zhì)量控制

（1）安裝導(dǎo)管前應(yīng)確保導(dǎo)管性能指標(biāo)滿足工程性能指標(biāo)，檢查其內(nèi)壁是否平滑、大小規(guī)格是否統(tǒng)一等；理想的導(dǎo)管應(yīng)用橡膠圈密封好，并用螺絲扣擰緊加力桿。

（2）在管道拼裝結(jié)束后做壓力測(cè)試，壓力測(cè)試時(shí)的試水壓力維持在0.6—1.0MPa 以內(nèi)；使用導(dǎo)管前應(yīng)認(rèn)真檢查其內(nèi)壁狀況，若發(fā)現(xiàn)泥漿塊等雜質(zhì)應(yīng)及時(shí)清理。

（3）安裝導(dǎo)管時(shí)嚴(yán)禁使用法蘭接頭，一般可選擇雙螺紋方扣或者絲扣等，并且理想的夾緊板應(yīng)為三角形。

（4）提升導(dǎo)管時(shí)應(yīng)避免與鋼筋籠發(fā)生碰撞，且為強(qiáng)化不同工況適應(yīng)能力，可考慮設(shè)置多個(gè)可調(diào)節(jié)長度；下放導(dǎo)管時(shí)若導(dǎo)管下放接近孔底時(shí)，應(yīng)預(yù)留0.3m 的距離。

（5）旋挖樁成孔后盡可能地馬上清孔，并且立即安裝鋼筋籠，下導(dǎo)管之后，灌注混凝土，整個(gè)工作程序最好控制在兩小時(shí)以內(nèi)，同時(shí)還要保證施工的連續(xù)性，從而防止塌孔或是沉渣過多等現(xiàn)象出現(xiàn)。

1.4 混凝土澆筑質(zhì)量控制

（1）樁基樁身長，在施工過程中可能出現(xiàn)溜邊等質(zhì)量問題，并且導(dǎo)管接頭卡在定位箍上的概率大。為避免上述問題，在施工質(zhì)量控制中需要密切記錄垂直度變化，當(dāng)保持垂直下放時(shí)可以避免接頭卡住等問題。

（2）強(qiáng)化澆筑質(zhì)量管理中應(yīng)及時(shí)插搗，在確保混凝土導(dǎo)管長度滿足技術(shù)規(guī)范時(shí)，也要避免因?yàn)殚L度過長而無法拔出導(dǎo)管。

（3）考慮到混凝土工程中可能出現(xiàn)堵管等質(zhì)量問題，可先準(zhǔn)備短導(dǎo)管準(zhǔn)備替換，一旦發(fā)生堵管等問題應(yīng)先拔出導(dǎo)管再清理。疏通導(dǎo)管后將管道下放至上一次澆筑位置下方1000mm 位置，直至排凈導(dǎo)管中泥漿后繼續(xù)插入導(dǎo)管，將導(dǎo)管深入澆筑面下方1m 位置。

2 常見質(zhì)量問題及其預(yù)防措施

2.1 鋼筋籠上浮處理措施

造成大直徑旋挖樁工程鋼筋籠上浮的原因主要包括以下幾方面：（1）鋼筋籠上端鋼筋未固定，導(dǎo)致施工人員提升導(dǎo)管時(shí)鋼筋籠會(huì)隨著導(dǎo)管被一同提起，最終造成鋼筋籠上浮。（2） 混凝土灌注中因?yàn)閷?dǎo)管埋深淺而混凝土灌注量偏大，會(huì)導(dǎo)致混凝土上返速度增加，同時(shí)產(chǎn)生較大的上沖力。（3）由于灌注混凝土一直處于孔內(nèi)已灌注混凝土上方，但因?yàn)榛炷敛牧献陨硇阅軉栴}（包括初凝時(shí)間短、離析或者坍落度大），隨著時(shí)間推移可能會(huì)影響混凝土的流動(dòng)性，并造成上部混凝土發(fā)生凝固風(fēng)險(xiǎn)；而流動(dòng)性差的混凝土接觸鋼筋籠底端時(shí)，將會(huì)托起鋼筋籠造成上浮。（4）地層問題也會(huì)導(dǎo)致鋼筋籠上浮，例如，地層中存在粉細(xì)砂層時(shí)，若泥漿密度小會(huì)導(dǎo)致塌落的細(xì)砂鋪滿混凝土表面，并形成墊層，該墊層會(huì)導(dǎo)致鋼筋籠無法正常下放，隨著混凝土面上升導(dǎo)致鋼筋籠上浮。

應(yīng)對(duì)措施包括：（1）澆筑混凝土?xí)r應(yīng)注意觀察吊筋變化，若發(fā)現(xiàn)吊筋略有上浮趨勢(shì)，則需要降低混凝土灌注速度，并通過卷揚(yáng)機(jī)“慢提快落”導(dǎo)管，該方法可以將逐步上浮的鋼筋籠帶回混凝土中。（2）在混凝土進(jìn)入鋼筋籠時(shí)需控制埋深，為保證施工質(zhì)量，所設(shè)定的最深埋深應(yīng)小于等于6m；而當(dāng)?shù)锥颂嵘涟踩嚯x時(shí)即可控制埋深，通過該方法可以有效解決鋼筋籠上浮問題。（3）調(diào)整混凝土坍落度可以解決鋼筋籠上浮問題，理想狀態(tài)下混凝土坍落度應(yīng)維持在20—22cm 左右，若不滿足該標(biāo)準(zhǔn)會(huì)導(dǎo)致混凝土凝固速度加快并托起鋼筋籠子。因此為避免該問題發(fā)生，還需要技術(shù)人員嚴(yán)格控制坍落度。（4）可在鋼筋籠上方固定一根鋼筋標(biāo)桿，標(biāo)桿上浮則證明鋼筋籠上浮，需要技術(shù)人員采取應(yīng)對(duì)措施。

2.2 斷樁問題

在灌注混凝土?xí)r因?yàn)闊o法覆蓋導(dǎo)管底部，施工人員過度提升導(dǎo)管，鋼筋籠會(huì)影響導(dǎo)管順暢性，此時(shí)泥漿進(jìn)入，導(dǎo)致混凝土中發(fā)生夾層，最終導(dǎo)致斷樁問題。

在處理斷樁時(shí)，澆筑混凝土首封或首封剛剛結(jié)束出現(xiàn)斷樁時(shí)要及時(shí)停止注漿，立即拔出鋼筋籠，之后重新鉆孔，全面清孔后方可組織鋼筋籠下放施工，隨后再次灌注混凝土即可。同時(shí)樁外人工挖孔是常見方法，通常可在樁位兩側(cè)鑿開80cm 施工洞，抵達(dá)缺陷位置后清理斷位周圍土壤，直至露出新鮮混凝土；之后第二次壓漿灌注即可。在樁芯鑿井施工技術(shù)中，以原灌注樁外壁為護(hù)筒，當(dāng)其深度大于質(zhì)量缺陷位置后，需要及時(shí)清理泥沙，下放鋼筋籠，與此同時(shí)，再次澆筑膨脹混凝土。

3 結(jié)語

在大直徑旋挖樁項(xiàng)目施工中，完善施工質(zhì)量管理可有效預(yù)防質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生。大直徑旋挖樁施工質(zhì)量與混凝土澆筑質(zhì)量、鋼筋籠工程質(zhì)量、導(dǎo)管安裝質(zhì)量等因素存在密切關(guān)系。因此相關(guān)人員應(yīng)在了解施工技術(shù)規(guī)范要求后，熟知各類質(zhì)量問題應(yīng)對(duì)措施，做好風(fēng)險(xiǎn)防范，切實(shí)提升施工質(zhì)量。