鉆孔灌注樁樁位偏差的原因分析及控制措施

馮曉慶

(山西省勘察設(shè)計(jì)研究院，山西太原 030013)

0 引言

鉆孔灌注樁具有低噪聲、小振動、無擠土、環(huán)保、對周圍環(huán)境及鄰近建筑物影響小，能穿越各種復(fù)雜地層和形成較大的單樁承載力，適應(yīng)各種地質(zhì)條件和不同規(guī)模建筑物等優(yōu)點(diǎn)，在橋梁、房屋、水工建筑物等工程中得到廣泛應(yīng)用，已成為一種重要的樁型。其成樁質(zhì)量的要點(diǎn)主要包括:單樁承載力、混凝土強(qiáng)度、鋼筋籠、樁身完整性、樁長、樁徑及樁位偏差。施工過程中要嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，以保證工程質(zhì)量。灌注樁成孔施工允許偏差見表1[1]。

表1 灌注樁成孔施工允許偏差

本文僅就根據(jù)工程實(shí)例對鉆孔灌注樁樁位偏差的原因進(jìn)行分析，并結(jié)合實(shí)際情況，采取了相應(yīng)的控制措施，獲得了較好的效果。

1 工程實(shí)例

1.1 工程概況

光信·國信嘉園位于山西省太原市南中環(huán)街。該項(xiàng)目主樓及地下車庫采用鋼筋混凝土灌注樁(后注漿)，樁徑700 mm，樁長25 m ～35.0 m，空樁7 m ～12.0 m，總樁數(shù)2 250根，單樁承載力極限值為8 000 kPa?；釉O(shè)計(jì)規(guī)模:東西寬約260 m，南北長約180 m，基坑深度3 m～8 m，18號樓基坑深度達(dá)12.0 m。

1.2 工程地質(zhì)條件

本工程場地自上而下各主要土層的工程地質(zhì)特征見表2。

1.3 工程實(shí)際狀況

本工程設(shè)計(jì)方案采用墻(柱)下布樁，必須嚴(yán)格控制樁位偏差，防止出現(xiàn)樁與墻(柱)偏心受力。18號樓基坑開挖深度達(dá)12.0 m，支護(hù)帷幕方案采用攪拌樁+灌注樁+錨索，由于基坑邊場地狹小，攪拌樁與灌注樁相鄰很近，否則攪拌樁施工無法作業(yè)。錨索張拉前，需在設(shè)計(jì)位置沿坑通長安裝2道25號槽鋼，以便支護(hù)體系受力合理，穩(wěn)定性好，這就需要灌注樁樁身平行、整齊，保證槽鋼與樁緊密相接，才能合理受力。所以，必須保證灌注樁樁位偏差很小(控制在設(shè)計(jì)要求范圍以內(nèi))，如果樁位偏差的控制被忽視，則會造成工程質(zhì)量事故，給工程造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。按照合同要求，本項(xiàng)目施工采用回轉(zhuǎn)鉆機(jī)鉆孔，工作量大，工期緊，控制樁位偏差是此工程的關(guān)鍵問題之一。

2 鉆孔灌注樁樁位偏差的原因分析

正如前所述，在本工程中，樁位偏差的大小將直接影響工程質(zhì)量，所以，開工前，我們就組織技術(shù)人員總結(jié)以往工程經(jīng)驗(yàn)及教訓(xùn)，認(rèn)真分析偏差原因:

1)測量依據(jù)不確定，應(yīng)當(dāng)有固定的點(diǎn)及其數(shù)據(jù)，但有的地方只提供某墻或路等，前后測量誤差大，造成偏差也大。

2)測量人員審圖不仔細(xì)，獲取圖紙后，沒有認(rèn)真仔細(xì)的讀圖，相關(guān)軸線尺寸、樁間距、角度沒有進(jìn)行嚴(yán)格的核實(shí)。

3)計(jì)算不準(zhǔn)確，計(jì)算數(shù)據(jù)時馬虎大意，人為地造成樁位施放尺寸錯誤。

4)施工現(xiàn)場采用全站儀，在輸入坐標(biāo)時，將坐標(biāo)數(shù)據(jù)輸錯，樁位施放時沒有及時發(fā)現(xiàn)，造成樁位施放錯誤。

5)所使用的全站儀、水準(zhǔn)儀及鋼尺等測量工具，在使用前沒有檢驗(yàn)與校正。

6)樁位施放完畢后沒有仔細(xì)復(fù)查和檢驗(yàn)，尤其是沒有積極配合現(xiàn)場監(jiān)理工程師對樁位進(jìn)行全方位百分之百的驗(yàn)收。

表2 各土層工程地質(zhì)特征

在一些特定條件下，也會造成樁位偏差超標(biāo):

1)鉆機(jī)就位時，鉆具中心未對準(zhǔn)樁位，超出規(guī)范允許偏差。2)開鉆前鉆機(jī)底座支撐不牢，造成鉆孔時鉆機(jī)傾斜，出現(xiàn)斜孔現(xiàn)象，當(dāng)空樁較長時，造成開槽后樁位偏差超出規(guī)范要求。3)鉆進(jìn)參數(shù)不合理，由于本施工場地地層的巖性不一，主要由雜填土、粘土、粉質(zhì)粘土、細(xì)中砂、粉土、中砂、粉土、粉質(zhì)粘土構(gòu)成，軟硬互層，鉆進(jìn)過程中若鉆具轉(zhuǎn)速、鉆壓沒有或不能隨時進(jìn)行調(diào)整，盲目追求進(jìn)尺，就會形成斜孔導(dǎo)致樁位偏差過大。4)本場地雜填土中建筑垃圾較多，工程開工前需進(jìn)行認(rèn)真細(xì)致的翻槽，清理建筑垃圾，否則鉆進(jìn)過程中遇到地下障礙物，可能擠偏鉆具發(fā)生孔斜，從而導(dǎo)致樁位偏差過大。5)安放鋼筋籠時，鋼筋籠不居中。6)當(dāng)施工場地軟弱時，施工車輛及設(shè)備行走、移位，將樁位碾壓偏移，鉆機(jī)就位開鉆前沒有進(jìn)行復(fù)核。7)制度落實(shí)不到位，施工人員責(zé)任心差。

3 鉆孔灌注樁樁位偏差的控制措施

從以上偏差原因分析來看，灌注樁施工過程中:事前控制，從人、機(jī)、法、環(huán)等方面做好施工準(zhǔn)備工作。光信項(xiàng)目中，我們實(shí)行“風(fēng)險管理”，增強(qiáng)施工人員責(zé)任心，為控制樁位偏差奠定基礎(chǔ)。事中控制，鉆孔時，密切注意是否出現(xiàn)斜孔等現(xiàn)象，及時糾偏，甚至回填重新鉆孔。

1)根據(jù)建設(shè)單位提供的坐標(biāo)點(diǎn)、高程點(diǎn)、正式設(shè)計(jì)圖紙、文件、修改通知等計(jì)算所有工程樁的樁位坐標(biāo)，不得憑口頭通知和未經(jīng)批準(zhǔn)的圖紙計(jì)算、放樣。

2)所使用的全站儀、水準(zhǔn)儀及鋼尺等測量工具，在使用前均需檢驗(yàn)與校正到規(guī)定偏差范圍內(nèi)。

3)必須由專業(yè)技術(shù)人員、測量人員認(rèn)真仔細(xì)地讀圖，精確計(jì)算相關(guān)尺寸，制定詳細(xì)的樁位施放方案，并由項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人進(jìn)行審核確認(rèn)后，嚴(yán)格按方案施放樁位。

4)場地平整后，根據(jù)建設(shè)單位提供的已知坐標(biāo)，組織兩個測量班組，在本場地內(nèi)分別布置3個控制點(diǎn)，按規(guī)定做好永久控制樁，并經(jīng)建設(shè)單位、監(jiān)理單位校核無誤，方可使用。控制點(diǎn)做法:挖尺寸為50 cm×50 cm，深度為100 cm的坑，在坑內(nèi)釘入2 m長C22鋼筋，釘好后在鋼筋頭上鋸十字，并澆筑混凝土。

5)獲取正式施工圖的電子版后，與正式圖紙對照檢查，確認(rèn)無誤后，根據(jù)設(shè)計(jì)控制點(diǎn)坐標(biāo)，用電腦將所有樁位的坐標(biāo)點(diǎn)出來，然后建立Excel文件，把所有坐標(biāo)輸入Excel文件。以上工作由2個專業(yè)測量人員各自完成，相互校核，確認(rèn)無誤后，將坐標(biāo)導(dǎo)入全站儀。

6)施放樁位時，為嚴(yán)格控制樁位精度，組織兩個測量班組，一組負(fù)責(zé)測放樁位，一組負(fù)責(zé)復(fù)核樁位。

7)樁位施放完畢后，首先組織項(xiàng)目部技術(shù)人員進(jìn)行自檢，然后請現(xiàn)場監(jiān)理工程師進(jìn)行驗(yàn)收，并盡可能做到百分之百復(fù)查，將樁點(diǎn)施放錯誤消滅在開孔前。

8)規(guī)劃好場地內(nèi)施工車輛行走路線及施工順序，盡可能避免施工車輛及施工設(shè)備對樁點(diǎn)的碾壓及碰撞，并做到每根樁開孔前采用相鄰樁位或其他控制點(diǎn)對其進(jìn)行校驗(yàn)。

9)通過各種措施穩(wěn)定鉆機(jī):鉆機(jī)就位時，保證鉆頭中心與樁位中心相重合，偏差不超過20 mm;護(hù)筒埋設(shè)應(yīng)準(zhǔn)確、牢固，四周用粘土夯實(shí)，并采用十字線法定位，即樁位中心四周定設(shè)四個鋼筋，拉十字線，交點(diǎn)即樁位，護(hù)筒中心與樁位中心偏差不得大于50 mm;鉆進(jìn)過程中，粉土、中砂交界層時，采用“吊打”法，不能盲目追求進(jìn)尺。通過以上措施防止因孔斜超標(biāo)而造成樁位偏差過大影響工程質(zhì)量。

10)本場地雜填土中建筑垃圾較多，鉆孔遇到大塊硬質(zhì)垃圾時，鉆機(jī)移位后清理干凈，回填土方并夯實(shí)后重新測放樁位。

11)安放鋼筋籠時，采用φ690 mm的鋼筋扶正圈與鋼筋籠同心焊接在一起，保證鋼筋籠360°的扶正，使鋼筋籠居中。

4 結(jié)語

針對不同的工程，管理、技術(shù)、施工人員應(yīng)認(rèn)真查閱本工程的巖土工程勘察報告，熟悉不同地段、不同深度的巖性，針對不同巖性合理選擇鉆機(jī)，選擇鉆進(jìn)參數(shù)，調(diào)整泥漿性能，避免盲目追求進(jìn)尺;制定詳細(xì)的樁位施放方案，責(zé)任落實(shí)到人，從而有效地控制樁位偏差，保證樁基及基坑支護(hù)灌注樁樁位偏差符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。

光信·國信嘉園項(xiàng)目中，我們嚴(yán)格采取控制措施，有效地控制了鉆孔灌注樁樁位偏差，樁位偏差最大值45 mm，確保了工程質(zhì)量，避免了經(jīng)濟(jì)損失。

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

[2] GBJ 50026-93，測量規(guī)范[S].