旋挖成孔灌注樁施工質(zhì)量控制

吳仕見(jiàn)

（重慶市光大房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)有限公司，重慶 404000）

旋挖成孔灌注樁施工質(zhì)量控制

吳仕見(jiàn)

（重慶市光大房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)有限公司，重慶 404000）

旋挖鉆孔灌注樁以其快速、高效、廣闊的適用條件在樁基施工中被廣范采用，但因其在地下作業(yè)，施工質(zhì)量難以控制，因此了解整個(gè)旋挖成孔灌注樁施工工藝流程及過(guò)程質(zhì)量控制以及旋挖樁施工中易發(fā)生的質(zhì)量問(wèn)題及防治措施非常必要。

施工準(zhǔn)備；旋挖樁成孔；鋼筋籠制安；混凝土灌注施工；樁基檢測(cè)

旋挖成孔灌注樁（以下簡(jiǎn)稱旋挖樁），作為一種近年來(lái)發(fā)展迅猛的成樁工藝，因其成樁速度快，能直接鉆取巖芯來(lái)檢驗(yàn)地基承載力，文明施工程度高，加之適用于絕大部分地質(zhì)條件，已成為大多數(shù)樁基施工中的首選。

1 旋挖樁成孔質(zhì)量控制

1.1 測(cè)量放線及樁基定位

（1）工程開(kāi)工前，在做好了施工準(zhǔn)備以后，根據(jù)軸線及樁位布置情況，在場(chǎng)地內(nèi)建立測(cè)量控制網(wǎng)，然后依據(jù)控制網(wǎng)用全站儀測(cè)放各樁位中心點(diǎn)，布置十字龍門(mén)控制樁。

（2）測(cè)量放線質(zhì)量驗(yàn)收：樁位測(cè)放前應(yīng)根據(jù)樁基施工平面布置圖及地方規(guī)劃部門(mén)提供的坐標(biāo)控制及高程控制點(diǎn)計(jì)算出各控制點(diǎn)及樁位的坐標(biāo)，經(jīng)復(fù)核無(wú)誤后，填寫(xiě)《施工樁位坐標(biāo)一覽表》，復(fù)測(cè)檢查確認(rèn)無(wú)誤后，報(bào)審監(jiān)理工程師和業(yè)主代表進(jìn)行驗(yàn)收簽字。檢查驗(yàn)收可分階段進(jìn)行，即在軸線測(cè)放完成后和每批樁位測(cè)放完成經(jīng)自檢合格后，填寫(xiě)《測(cè)量放線報(bào)審表》和《工程定位測(cè)量放線記錄》，監(jiān)理工程師復(fù)核驗(yàn)收合格后方可進(jìn)入下道工序進(jìn)行施工。

1.2 旋挖樁機(jī)就位

將旋挖鉆機(jī)開(kāi)至作業(yè)區(qū)，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)指揮人員確定鉆頭是否指向樁中心位置，以防止樁偏移，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量人員檢查鉆桿是否垂直，鉆機(jī)就位必須穩(wěn)固，調(diào)正水平定位，鉆頭中心與樁位中心誤差不大于10mm。采用全站儀觀測(cè)及機(jī)械自帶系統(tǒng)雙控法控制鉆桿的垂直度，以確保鉆桿垂直度不大于1%。

1.3 埋設(shè)護(hù)筒護(hù)壁

護(hù)筒直徑應(yīng)比樁孔直徑大200mm，長(zhǎng)度應(yīng)滿足護(hù)筒底進(jìn)入黏土層不少于0.5m或全部土層的要求，護(hù)筒頂端高出地面0.3～0.5m，護(hù)筒埋設(shè)的傾斜度控制在1%以內(nèi)，護(hù)筒埋設(shè)垂直度最大偏差不超過(guò)30mm，護(hù)筒四周用黏土回填，分層夯實(shí)。

1.4 泥漿護(hù)壁

（1）利用鉆進(jìn)過(guò)程中鉆頭對(duì)泥土的攪拌作用自然造漿，根據(jù)實(shí)際需要可對(duì)泥漿的比重進(jìn)行調(diào)節(jié)，在施工過(guò)程中泥漿比重一般控制在1.2～1.3之間。

（2）針對(duì)無(wú)水旋挖作業(yè)，現(xiàn)場(chǎng)自制泥漿池，通過(guò)泵送如旋挖樁內(nèi)，通過(guò)鉆頭對(duì)泥土的攪拌作用，泥漿在循環(huán)過(guò)程中在孔壁表面形成泥皮，對(duì)孔壁起到保護(hù)作用，防止孔壁坍塌。

1.5 旋挖成孔

（1）首先根據(jù)地勘資料中反映出來(lái)的各層巖土的類型、深度、分布、工程特性、變化規(guī)律和地貌標(biāo)高，計(jì)算出每個(gè)樁進(jìn)入持力層滿足設(shè)計(jì)要求的大致深度作為施工過(guò)程中參考依據(jù)。

（2）抽取部份樁進(jìn)行試樁，試樁時(shí)巖石崁巖部分采用筒式鉆頭施工，取出整體巖石部分，對(duì)地質(zhì)情況進(jìn)行了解和與地勘報(bào)告進(jìn)行比較，確定樁持力層情況（是否有夾層、孔隙、豎縫等），同時(shí)進(jìn)行持力層巖石試壓強(qiáng)度試驗(yàn)。

（3）首次開(kāi)挖直徑大于設(shè)計(jì)200mm，開(kāi)挖深度盡可能深至土方存在塌方或流沙、孔隙處停止。

（4）鉆頭選用時(shí)應(yīng)根據(jù)土質(zhì)情況進(jìn)行判斷，若無(wú)地下水時(shí)，可采用螺旋鉆，鉆至設(shè)計(jì)要求地質(zhì)時(shí)，最后采用清渣桶進(jìn)行清渣；若有地下水時(shí)，鉆頭可采用可分斗筒式鉆，鉆頭鉆入后，切削的土屑進(jìn)入斗筒內(nèi)，將斗筒提出孔后進(jìn)行反向旋轉(zhuǎn)，斗筒從中分為兩半，將筒內(nèi)的粘土抖出后重復(fù)鉆孔。

（5）鉆頭鉆至設(shè)計(jì)要求的地質(zhì)層時(shí)，通知地質(zhì)工代及監(jiān)理到場(chǎng)驗(yàn)收，并做好樁孔深度記錄，地質(zhì)工代及監(jiān)理到場(chǎng)確認(rèn)后繼續(xù)鉆孔，鉆至設(shè)計(jì)要求的深度，當(dāng)孔深達(dá)到設(shè)計(jì)要求，由地質(zhì)工代對(duì)持力層的巖樣進(jìn)行判定，確定進(jìn)入持力層的深度滿足設(shè)計(jì)要求后，由地質(zhì)工代、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工程師及施工方共同進(jìn)行成孔質(zhì)量驗(yàn)收（驗(yàn)收指標(biāo)及偏差參見(jiàn)表1）。

成孔驗(yàn)收合格后，施工單位填寫(xiě)《混凝土灌注樁成孔質(zhì)量驗(yàn)收記錄》，各方及時(shí)會(huì)簽驗(yàn)收記錄。

2 鋼筋籠綁扎與安放

2.1 鋼筋綁扎及運(yùn)輸

鋼筋綁扎應(yīng)與鉆孔同時(shí)進(jìn)行，并根據(jù)鉆孔深度來(lái)最終確定鋼筋籠長(zhǎng)度。鋼筋籠的接長(zhǎng)優(yōu)先采用機(jī)械連接和搭接焊，焊接時(shí)主筋要對(duì)正，同一截面上搭接頭數(shù)量≯50%，兩個(gè)接頭中心距離不小于35d（d為主筋直徑），搭接長(zhǎng)度按雙面焊5d,單面焊10d，焊縫高度≥0.3d，焊縫寬度≥0.7d（d為主筋直徑）。鋼筋籠加工完成后應(yīng)檢查最底層首道箍筋搭接是否滿足設(shè)計(jì)要求，加勁箍是否與主筋焊接牢固，綁扎是否牢固，鋼筋籠軸線是否順直等，鋼筋籠制作時(shí)允許一定的偏差[1-2]。鋼筋籠運(yùn)輸時(shí)應(yīng)防止機(jī)械碰撞產(chǎn)生變形。

表1 成孔驗(yàn)收指標(biāo)及偏差要求[1-3]

2.2 鋼筋籠吊運(yùn)及安放

將鋼筋籠運(yùn)送至指定地點(diǎn)時(shí)，利用吊車(chē)將鋼筋籠起吊。要求入孔時(shí)應(yīng)緩慢下放、入孔后不得強(qiáng)行左右旋轉(zhuǎn)，嚴(yán)禁高起猛落、碰撞和強(qiáng)行下放。吊裝時(shí)，應(yīng)防止變形，安放要對(duì)準(zhǔn)孔位，避免碰撞孔壁，就位后應(yīng)立即固定。

2.3 檢測(cè)管的安裝

液壓鉗連接，和用鐵絲綁扎固定在鋼筋籠內(nèi)壁，并均勻布置，下口用鐵板封閉。

2.4 鋼筋籠制作及吊裝質(zhì)量驗(yàn)收

鋼筋籠必須吊運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行驗(yàn)收，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工程師與施工方對(duì)鋼筋的品種、規(guī)格、數(shù)量、接頭的焊接質(zhì)量、鋼筋籠的長(zhǎng)度檢驗(yàn)合格后，允許轉(zhuǎn)入吊裝。

鋼筋籠吊裝完成驗(yàn)收合格后，施工單位填寫(xiě)《混凝土灌注樁鋼筋籠質(zhì)量驗(yàn)收記錄》和《隱蔽工程檢查驗(yàn)收記錄》，報(bào)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工程師和建設(shè)單位代表簽字確認(rèn)。

3 混凝土灌注施工

在進(jìn)行了機(jī)械、機(jī)具及混凝土準(zhǔn)備后，即按以下幾個(gè)步驟施工。

（1）檢查成渣厚度。放置鋼筋籠后，重新測(cè)量樁孔深度，與成孔時(shí)的深度進(jìn)行比較，檢查孔底成渣厚度或用沉碴盤(pán)檢查孔底成渣厚度是否滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。

（2）混凝土灌注導(dǎo)管在使用前應(yīng)進(jìn)行試壓試驗(yàn)，試水壓力不得小于0.6MPa，壓力過(guò)小不利于對(duì)樁底成渣的沖擊散開(kāi)，造成樁底成渣較厚，影響結(jié)構(gòu)安全。

（3）澆筑樁混凝土?xí)r應(yīng)居中下放，混凝土灌注導(dǎo)管連接處應(yīng)安裝密封橡膠圈，保證導(dǎo)管密封性；隨時(shí)對(duì)鋼筋籠軸線位置、標(biāo)高、保護(hù)層厚度進(jìn)行檢查校正。

（4）初灌混凝土導(dǎo)管埋入長(zhǎng)度?；炷翝仓?，應(yīng)對(duì)不同直徑、深度的樁孔分別計(jì)算出混凝土澆筑初灌量。施工中要保證澆筑初灌量，確保導(dǎo)管下口一次埋入混凝土灌注面以下，埋入深度不應(yīng)少于800mm。

（5）后續(xù)澆筑導(dǎo)管埋入混凝土長(zhǎng)度。導(dǎo)管長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)孔深進(jìn)行調(diào)整，導(dǎo)管端部應(yīng)高出孔底小于0.5m，以保證第一斗混凝土澆筑時(shí)超出導(dǎo)管管口（首料封底）。導(dǎo)管固定后，待料斗裝滿混凝土后拔出活塞，混凝土在重力作用下順導(dǎo)管排入孔底，將地下水及沉渣壓出，在第一斗料放完后，繼續(xù)裝入混凝土并提升導(dǎo)管，導(dǎo)管提升不能過(guò)快，澆筑時(shí)導(dǎo)管提升速度及高度保證導(dǎo)管埋深控制在2～6m，提升一段后卸去一段導(dǎo)管，重新填料、提升、澆筑。重復(fù)以上過(guò)程，直至樁身混凝土將地下泥漿全部排出。

（6）澆筑混凝土接近樁頂標(biāo)高時(shí)，應(yīng)控制最后一次澆筑量，確保樁頂標(biāo)高高出設(shè)計(jì)標(biāo)高500mm的要求。

4 樁基檢測(cè)

采用超聲波透射檢測(cè)法和鉆芯檢測(cè)法相結(jié)合的辦法，所有樁必須進(jìn)行超聲波透射檢測(cè)，對(duì)場(chǎng)地地質(zhì)條件復(fù)雜、成樁質(zhì)量可靠性較低的樁基，每一棟樓隨機(jī)抽取20%（或按當(dāng)?shù)刭|(zhì)監(jiān)站規(guī)定比例）的樁基數(shù)量進(jìn)行鉆芯檢測(cè)。

5 旋挖樁施工中易發(fā)生的質(zhì)量問(wèn)題及防治措施[4]

5.1 孔壁坍陷

鉆進(jìn)過(guò)程中，如發(fā)現(xiàn)排出的泥漿中不斷出現(xiàn)氣泡，或泥漿突然漏失，則表示有孔壁坍塌跡象。

5.1.1 造成原因

主要是土質(zhì)松散，泥漿護(hù)壁不好，護(hù)筒周?chē)从谜惩辆o密填封以及護(hù)筒內(nèi)水位不高，可能造成孔口附近坍塌。孔內(nèi)泥漿面偏低、鉆進(jìn)速度過(guò)快、鉆孔時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，成孔后待灌時(shí)間過(guò)長(zhǎng)和灌注時(shí)間過(guò)長(zhǎng)也可能會(huì)引起孔壁坍陷。

5.1.2 坍孔處理

鉆孔過(guò)程中發(fā)生坍孔后，要查明原因進(jìn)行分析處理，坍孔嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)回填重新鉆孔。（1）發(fā)生孔口坍塌時(shí)，可立即拆除護(hù)筒并回填鉆孔，重新埋設(shè)護(hù)筒再鉆；（2）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況也可在泥漿中加入大量的干鋸末，同時(shí)增大泥漿比重 （控制在1.15～1.4之間）或采用膨潤(rùn)土、纖維素、火堿等機(jī)械造漿護(hù)壁成孔， 造漿比重為：1200kg水∶1000kg膨潤(rùn)土∶100kg甲基纖維素∶0.5kg火堿，改善其孔壁結(jié)構(gòu)；（3）如發(fā)生孔內(nèi)坍塌，判明坍塌位置，回填砂和粘質(zhì)土（或砂礫和黃土）混合物到坍孔處以上1～2m，當(dāng)坍孔特別嚴(yán)重，粘土回填不能滿足要求時(shí)，采用C15細(xì)石混凝土進(jìn)行回填；（4）針對(duì)回填土層塌孔時(shí)則應(yīng)采用50#水泥砂漿凝固或C15混凝土回填二次鉆進(jìn)；（5）可采用鋼護(hù)筒護(hù)壁。處理措施應(yīng)根據(jù)塌孔的程度及地質(zhì)條件而定，既要降低成本，也要達(dá)到相應(yīng)的效果。

5.1.3 防治措施

在松散易坍的土層中，適當(dāng)加長(zhǎng)護(hù)筒，用粘土密實(shí)填封護(hù)筒四周，使用優(yōu)質(zhì)的泥漿提高泥漿的比重和粘度，保持護(hù)筒內(nèi)泥漿水位高于地下水位。鉆頭每次進(jìn)入液面時(shí)，速度要非常緩慢，等鉆頭完全進(jìn)入漿液后，再勻速下到孔底，每次提鉆速度控制在0.3～0.5m/s。搬運(yùn)和吊裝鋼筋籠時(shí)應(yīng)防止變形，安放要對(duì)準(zhǔn)孔位，避免碰撞孔壁，鋼筋籠接長(zhǎng)時(shí)要加快焊接時(shí)間，盡可能縮短沉放時(shí)間。成孔后，待灌時(shí)間一般不應(yīng)大于3h，并控制混凝土的灌注時(shí)間，在保證施工質(zhì)量的情況下，盡量縮短灌注時(shí)間。適當(dāng)控制同時(shí)鉆進(jìn)的相鄰鉆孔間距，最小間距不小于5倍樁徑。

5.2 縮徑

5.2.1 造成原因

造成縮徑的主要原因是地層的性質(zhì)不良和泥漿性能指標(biāo)不合適，同時(shí)，成孔后放置時(shí)間過(guò)久，鉆孔內(nèi)泥漿壓力不能抵消地層壓力也會(huì)造成縮徑。

5.2.2 防治措施

采用優(yōu)質(zhì)泥漿，降低失水量。成孔時(shí)，應(yīng)加大泥漿循環(huán)量，適當(dāng)加快成孔速度，在成孔一段時(shí)間內(nèi)，孔壁形成泥皮，則孔壁不會(huì)滲水，四周土體也不會(huì)引起膨脹。適當(dāng)增加泥漿比重，并注意保持鉆孔內(nèi)的泥漿面高度也是預(yù)防縮經(jīng)的措施之一。如出現(xiàn)縮徑，可采用上下反復(fù)掃孔的辦法，以擴(kuò)大孔徑。

5.3 樁底沉渣量過(guò)多

5.3.1 造成原因

清孔不干凈或未進(jìn)行二次清孔；泥漿比重過(guò)小或泥漿注入量不足而難于將沉渣浮起；鋼筋籠吊放過(guò)程中，未對(duì)準(zhǔn)孔位而碰撞孔壁使泥土坍落孔底；清孔后,待灌時(shí)間過(guò)長(zhǎng)致使泥漿沉積等。

5.3.2 防治措施

成孔后，先進(jìn)行徹底清孔再撤離鉆機(jī)。采用性能較好的泥漿，控制泥漿的比重和粘度，不要用清水進(jìn)行置換。鋼筋籠吊放時(shí)，使鋼筋籠的中心與樁中心保持一致，避免碰撞孔壁。加快對(duì)接鋼筋籠速度，減少空孔時(shí)間，從而減少沉渣。下完鋼筋籠后，檢查沉渣量，如沉渣量超過(guò)規(guī)范要求，則應(yīng)利用導(dǎo)管進(jìn)行二次清孔，直至孔口返漿比重及沉渣厚度均符合規(guī)范要求。

5.4 鉆孔偏斜

5.4.1 造成原因

鉆機(jī)就位時(shí)鉆機(jī)底盤(pán)不平，鉆進(jìn)過(guò)程中鉆機(jī)底盤(pán)不均勻下沉，致使鉆孔垂直度偏差超標(biāo)；在地層軟硬分界面鉆進(jìn)時(shí)不注意調(diào)整鉆壓，鉆頭向偏軟的一面偏移等。

5.4.2 防治措施

鉆機(jī)就位前適當(dāng)加固地基或鉆機(jī)下鋪墊方木，鉆進(jìn)過(guò)程中注意檢查鉆機(jī)底盤(pán)的水平度，不符合要求時(shí)及時(shí)調(diào)整，采用經(jīng)緯儀觀測(cè)及機(jī)械自帶系統(tǒng)雙控法控制鉆桿的垂直度，以確保鉆桿垂直度不大于1%，鉆進(jìn)過(guò)程中注意控制鉆進(jìn)速度和鉆壓，尤其是地層交界處，同時(shí)要注意觀察鉆桿在鉆孔中的位置，發(fā)現(xiàn)鉆桿不在鉆孔中心時(shí)要及時(shí)分析原因，進(jìn)行糾偏處理。

5.5 鋼筋籠位置偏差過(guò)大

5.5.1 造成原因

鋼筋籠墊塊放置不符合要求，導(dǎo)致鋼筋籠平面位置偏差過(guò)大；鋼筋籠吊鉤長(zhǎng)度計(jì)算錯(cuò)誤，導(dǎo)致鋼筋籠豎向位置偏差過(guò)大；鋼筋籠掉落孔內(nèi)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致鋼筋籠豎向位置偏差過(guò)大。

5.5.2 防治措施

在鋼筋籠頂部增設(shè)墊塊，并適當(dāng)增大墊塊直徑，使墊塊緊貼護(hù)筒，以此固定鋼筋籠的平面位置；兩人以上檢查吊鉤長(zhǎng)度，保證計(jì)算正確；使用雙吊鉤固定鋼筋籠，防止鋼筋籠掉落。

5.6 鋼筋籠下放不到位

5.6.1 造成原因

孔斜；鋼筋籠變形；鋼筋籠連接時(shí)不順直；孔內(nèi)沉渣過(guò)多。

5.6.2 防治措施

鋼筋籠運(yùn)輸采用專門(mén)運(yùn)籠車(chē)，起吊時(shí)采用三點(diǎn)或四點(diǎn)起吊，防止鋼筋籠在運(yùn)輸和起吊過(guò)程中發(fā)生永久變形，鋼筋籠連接時(shí)在兩個(gè)相互垂直的方向觀察鋼筋籠是否豎直，保證連接后的鋼筋籠順直。

6 結(jié)束語(yǔ)

（1）旋挖成孔灌注樁施工質(zhì)量控制主要分為測(cè)量放線、樁基定位、旋挖成孔、對(duì)樁基進(jìn)入持力層及入巖深度是否滿足設(shè)計(jì)要求進(jìn)行判斷（采用巖芯試驗(yàn)檢測(cè)法及經(jīng)驗(yàn)法）,清渣、鋼筋籠綁扎、鋼筋籠吊運(yùn)及安放、混凝土澆筑施工工序質(zhì)量控制。

（2）旋挖成孔法，具有低噪音、低振動(dòng)、扭矩大、成孔速度快、文明施工程度高等優(yōu)點(diǎn)。

（3）泥漿護(hù)壁旋挖成孔施工中，根據(jù)樁徑與地質(zhì)層情況，控制鉆斗升降速度是成敗的關(guān)鍵。

（4）旋挖鉆機(jī)作為性能突出的新設(shè)備，在使用時(shí)應(yīng)做好配套的現(xiàn)場(chǎng)管理，方可使其性能得到充分發(fā)揮。

[1]中國(guó)建筑科學(xué)研究院.GB50300-2001建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2001.

[2]重慶市土木建筑學(xué)會(huì)，后勤工程學(xué)院.DBJ50-125-2011建筑地基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 [S].重慶市城鄉(xiāng)建設(shè)委員會(huì)，2011.

[3]中國(guó)建筑科學(xué)研究院.JGJ94-2008建筑樁基技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2008.

[4]《建筑施工手冊(cè)(第4版)》編寫(xiě)組.建筑施工手冊(cè)：第四版[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2008.

Quality Controlover Rotary Drilling Pile Construction

Rotary drilling pile ispopularized in pile foundation construction for itsspeedy,efficientand w ideapplication scope.Butits construction quality ishard to be controlled forunderground operation.Thus it'squitenecessary to know about the construction process,quality control and quality problemsduring construction.

construction preparation;rotary drilling pile;construction and installation of reinforcementcage;concrete casting construction;pile foundation testing

TU 71

B

1671-9107（2014）05-0047-03

10.3969/j.issn.1671-9107.2014.05.047

2013-12-18

吳仕見(jiàn)（1966-），男，重慶人，大專，工程師，主要從事工程技術(shù)和項(xiàng)目管理工作。

孫蘇，李紅