一體化成樁質量控制要點

倪學志

（海洋石油工程股份有限公司， 天津 300452）

如今樁基工程中普通灌注樁施工技術已相當成熟，與其配套的機械設備和工裝也非常完備。在以往的樁基工程中，地下灌注樁施工完成并檢測合格后，進行土方開挖、破樁頭、接樁、支模板澆筑等工作，這種施工方法耗費時間長、污染環(huán)境、浪費資源、易形成冷縫、不易施工、施工時間和環(huán)境受限。國內某LNG儲罐工程采用的一體化成樁施工技術具有工作面小、工期短、質量優(yōu)、一體化成型無施工冷縫、無二次作業(yè)、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點。

1 項目概述

本項目新建2座20萬立方米的LNG儲罐，儲罐基礎采用一體化成型灌注樁施工技術，樁徑1.5m。每罐共有灌注樁380根，樁上澆筑中心1.2m厚邊緣1.5m厚承臺。樁基類型為端承樁，經地質詳勘，本項目選址地下有兩座古潛山，樁端要求持力層為中風化凝灰?guī)r，入巖深度大于1.2m。

一體化成樁工藝共有以下幾個主要工序：樁位測量放線、泥漿制備及處理、旋挖成孔、一次清孔、孔深測量、入巖判定、鋼筋籠制作、鋼筋籠安裝、灌注高承臺安裝、灌注導管安裝、二次清孔、地下砼灌注、提拔護筒、混凝土超灌判定、地上短柱模板支護、地上短柱澆筑、樁位坐標及標高復測、拆模養(yǎng)護、試塊送檢、樁基檢測等。

2 一體化成樁質量控制要點

2.1 樁位測量放線

樁位測放護筒中心坐標控制誤差為20mm，并保證護筒垂直，上口水平，護筒上口需高于地表25cm。本項目護筒長為4.5m，使用10mm厚鋼板卷制而成，直徑1.5m，埋深3.5～4m。周圍松軟泥土清理干凈，避免掉入護筒內，造成沉渣過多。

2.2 泥漿制備及性能控制

本項目現場建造泥漿池，泥漿制備使用攪漿桶，配備一臺泥漿凈化處理器，凈化處理泥漿，控制泥漿中含砂率，并將泥漿循環(huán)使用，以節(jié)約成本，降低環(huán)境污染。在旋挖過程中、成孔后需多次進行泥漿性能檢測。本項目泥漿性能指標：比重1.05～1.15、含砂率≤2%、黏度16～20s、pH值7～9。每槽泥漿攪拌時間不少于5min。檢驗使用工具為比重計、黏度計、pH試紙等。

2.3 鋼筋籠質量控制

一體化成樁技術鋼筋籠采用地下樁和地上短柱一體成型制作方式。依據成孔時孔深測量數據進行鋼筋籠制作。依據圖紙，鋼筋籠采用分段制作方式，每一段鋼筋籠最長18m，但配筋比例不同，其中首段鋼筋籠為標準段。鋼筋籠制作采用流水作業(yè)，分為鋼筋加工區(qū)、主筋機械連接區(qū)、加強筋加工區(qū)、箍筋焊接區(qū)、鋼筋籠成形加工區(qū)、鋼筋籠分段堆放區(qū)等。鋼筋籠各段在孔口進行焊接搭接，控制要點為鋼筋籠配筋情況檢查及鋼筋籠垂直度檢查。

2.4 下設導管及清孔質量控制

所下導管需進行密封性能試驗，壓力0.6-1.0MPa，導管長度下設長度＜孔深300～500mm。通過管節(jié)計算導管長度，導管下設長度計算錯誤易導致樁身夾泥、堵管、斷樁等損害樁身的重大危害。因此，下設導管筒節(jié)長度需嚴格控制。

清孔是保證樁身質量非常重要的一項操作，本項目采用器具循環(huán)二次清孔法。利用壓縮空氣經風管向導管內送風，導管內空氣與泥漿混合物密度小于導管內泥漿密度，形成負壓，在氣壓作用下，將導管內汽水混合物排出管外。孔底泥漿及沉淀物的混合物順導管上升噴出，形成循環(huán)系統。清除的泥漿雜物需排放到回收池，以防止流回孔內造成污染。清孔不徹底易導致孔底沉渣過多，樁基靜載試驗的情況下出現沉降數值過大，影響樁身性能。用測孔深的測繩測量沉渣情況。

2.5 混凝土灌注質量控制

混凝土灌注過程中，混凝土性能需符合標準要求，并保證坍落度在180～220mm之間。灌注過程中導管埋深低于混凝土面2～6m。實際灌注方量大于該混凝土面深度理論用量，以保證充盈系數≥1。灌注時間間隔需小于混凝土初凝時間，以保證樁身質量。一體化成樁需要在孔口和地面搭接位置進行超灌0.8～1m3并流出新鮮混凝土骨料，用以保證樁身不夾雜泥漿。每根樁需留置2組標準養(yǎng)護抗壓試塊，地下樁一組，孔口流出新鮮粗骨料留置一組。灌注導管埋深過低或過高易引起堵管或斷樁。灌注時間間隔過長易造成混凝土初凝，導致斷樁；充盈系數＜1則有可能造成樁孔縮孔，嚴重影響樁身質量。

2.6 模板支護質量控制

一體化成樁地上部分需用鋼模進行模板支護，鋼模支護系統樁定位誤差應小于20mm，鋼模拼縫＜2mm，截面尺寸±10mm，垂直度≤6mm。保護層厚度依靠墊塊進行控制，應大于90mm。地面鋼模需進行定位，采用鋼筋拉帶形式對鋼模進行固定。易出現的質量隱患為：鋼模板支撐系統出現偏差，直接影響地上短柱部分成樁質量，如跑模、偏心、傾斜、錯縫、跑漿，都會出現嚴重質量缺陷。

3 樁基檢測結果

樁基靜載檢測：兩臺罐各選取4根樁進行靜載檢測，單樁豎向抗壓極限承載力不低于15000kN，全部合格，合格率100%。

超聲波檢測：A號罐檢測樁數38根，一類樁38根，一類樁占比100%，全部合格。B號罐檢測樁數57根，一類樁57根，一類樁占比100%，全部合格。

小應變檢測：兩臺罐各檢測380根，A號罐一類樁375根，二類樁5根，一類樁占比98.68%；B號罐一類樁378根，二類樁2根，一類樁占比99.47%。所有樁基全部合格。

4 結語

一體化成樁技術與傳統高承臺樁基施工相比，避免了地下樁與地上樁柱之間存在的施工縫薄弱部位，杜絕了地上樁施工時易出現的跑漿、蜂窩、冷縫等現象。避免接樁過程的鋼筋接頭，減少了接樁、土方開挖和鑿樁頭的工作，節(jié)約了大量時間。解決了傳統樁基工藝中工序多、工期長、污染大、資源浪費等缺點。一體化成樁由于地上樁部位較高，在靜載樁基檢測時需配備相應的鋼結構件和高承臺進行檢測，略顯不便。但一體化成樁技術以其高效率、高質量、低成本和污染小的技術優(yōu)勢，相比傳統樁基施工工藝，確實值得推廣。

◆參考文獻

[1] 張希明. 一體化成樁技術在LNG接收站的應用[J].化工管理，2019，(17)：118-119.

[2] 張立. 樁柱一體化施工技術[J].工程技術（文摘版），2015，(8)：39-40.