軟土區(qū)旋挖鉆孔灌注樁的施工技術(shù)及質(zhì)量控制分析

謝燕財(cái)

（福建國運(yùn)建設(shè)發(fā)展有限公司，福建 南平 353000）

1 工程概況

項(xiàng)目位于某地軟土地區(qū)，為框剪結(jié)構(gòu)建筑，基層挖掘深度為6m。施工場地各土層特性如下：第一，雜填土層：厚度0.4m～0.7m，灰黃色，土質(zhì)松軟。第二，粉質(zhì)黏土：層厚度為0.5m～2.1m，灰黃色，軟塑狀。第三，淤泥粉質(zhì)黏土：厚度0.5m～1.4m，深灰色，流塑狀。施工場地地下水孔隙潛水，極易受到氣候、地表徑流、大氣降水影響。施工場地孔隙水埋深淺顯，按照區(qū)域資料，孔隙潛水水位年變幅1.8m。地下水水位埋深1.0m～1.4m，穩(wěn)定水位埋深為18m，水位標(biāo)高10m。近些年發(fā)展中，雨水季最高水位埋深50cm，枯水期最低水位為2.4m。按照基坑開挖深度、水文地質(zhì)、環(huán)境要求，支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)用旋挖鉆孔灌注樁技術(shù)，樁身長度為8m，樁徑1m，混凝土強(qiáng)度等級為C35。

2 施工工藝流程

第一，施工前期準(zhǔn)備。按照施工現(xiàn)場實(shí)際情況，確保施工場地平整度。注重施工準(zhǔn)備，建設(shè)施工運(yùn)行通道，便于運(yùn)輸物資，配置發(fā)電機(jī)，確保突發(fā)性停電時(shí)期應(yīng)用。建設(shè)測量控制網(wǎng)，確保樁位測放準(zhǔn)確，同時(shí)設(shè)置護(hù)樁，將其作為成樁施工參考。注重樁基、護(hù)樁防護(hù)，以免受到不良碾壓影響。

第二，埋設(shè)護(hù)筒。護(hù)筒材料為鋼板（厚8mm），直徑大于設(shè)計(jì)樁徑30cm，長度控制在2m，護(hù)筒制作必須滿足剛度與強(qiáng)度要求。護(hù)筒埋設(shè)至地下部分，應(yīng)當(dāng)滿足1.5m要求，頂端高出地面30cm。按照工程規(guī)劃可知，確保鉆機(jī)精準(zhǔn)定位，優(yōu)化配置鉆頭，能夠向下鉆進(jìn)施工，直到滿足護(hù)筒底標(biāo)高要求，安裝預(yù)制成型護(hù)筒，對護(hù)筒垂度、中心點(diǎn)進(jìn)行檢測，優(yōu)化調(diào)整偏差，夯實(shí)黏土[1]。

第三，鉆孔。鉆機(jī)具備較強(qiáng)作用力，必須確保頂端、底座穩(wěn)定性。按照特定姿態(tài)，向下推進(jìn)鉆頭與鉆桿。鉆機(jī)起吊滑輪線、鉆錐、鉆孔中心，必須處理相同鉛垂線。初期采用小沖程開孔，達(dá)到正常鉆進(jìn)狀態(tài)后，應(yīng)當(dāng)轉(zhuǎn)化為中大沖程，以4m 為主。在鉆進(jìn)施工時(shí)，應(yīng)當(dāng)及時(shí)清理渣滓，防止堵塞鉆孔。

第四，首次清孔鉆孔至設(shè)計(jì)深度，應(yīng)當(dāng)交付監(jiān)理工程師批復(fù)。通過之后，及時(shí)做好清孔處理。首先進(jìn)行自檢，檢查孔深、孔徑、孔內(nèi)沉渣、垂直度，是否滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，之后由監(jiān)理工程師驗(yàn)收。

第五，制作安裝鋼筋籠。在鋼筋加工棚內(nèi)，制作鋼筋籠。按照樁長實(shí)行分段制作，吊車吊入孔內(nèi)，做好現(xiàn)場焊接操作。入孔之后定位固定。

第六，灌注混凝土?；谠O(shè)計(jì)配合比，攪拌站生產(chǎn)混凝土，由罐車運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，使用串筒下料，確保灌注施工效果。為了防止混凝土離析，灌注操作持續(xù)實(shí)施，邊澆筑邊振搗。為避免混凝土堆積，影響振搗效果，可分層澆筑、振搗，灌注混凝土必須高于設(shè)計(jì)標(biāo)高以上20cm。當(dāng)存在樁頂浮漿問題時(shí)，按照實(shí)際情況合理增加高度。上部放置混凝土漏斗，計(jì)算混凝土方量?；炷吝M(jìn)入料斗后，經(jīng)過漏斗導(dǎo)入導(dǎo)管澆筑，一邊澆筑一邊拔管，導(dǎo)管深入混凝土內(nèi)2m左右。當(dāng)導(dǎo)管內(nèi)空氣比較多時(shí)，混凝土應(yīng)用溜槽注入導(dǎo)管與漏斗，不能直接從上方批量灌注混凝土，防止出現(xiàn)高壓氣囊問題，導(dǎo)致導(dǎo)管滲漏[2]。

第七，樁基檢驗(yàn)。施工操作過程中，注重檢查各工序施工質(zhì)量，詳細(xì)記錄相關(guān)信息，并且由監(jiān)理工程師檢驗(yàn)。每根鉆孔樁混凝土，試件控制在3組以內(nèi)。當(dāng)樁基存在質(zhì)量隱患時(shí)，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行取樣檢驗(yàn)。

3 旋挖鉆孔灌注樁施工隱患控制措施

3.1 塌孔控制

鉆孔施工操作中，泥漿穩(wěn)定性比較高。當(dāng)泥漿產(chǎn)生氣泡時(shí)，觀察鉆孔內(nèi)部坍塌問題。在鉆孔施工中，孔壁坍塌屬于常見問題，引發(fā)鉆孔坍塌的成因也比較多，比如泥漿調(diào)試問題、土質(zhì)問題。鉆孔操作時(shí)，注重保護(hù)周邊環(huán)境，以免影響孔壁。分析工程項(xiàng)目可知，鉆孔施工操作時(shí)，整體速度比較快，鉆孔持續(xù)時(shí)間長，從而引發(fā)孔壁坍塌事故。在旋挖操作中，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范比較少，導(dǎo)致實(shí)際操作參考依據(jù)少。鉆孔速度與鉆孔間隔，也會(huì)影響成孔質(zhì)量。由于參考質(zhì)量缺乏，無法全面落實(shí)控制工作，所以會(huì)破壞影響孔壁[3]。

與孔壁坍塌問題相比，隱蔽性特點(diǎn)顯著。在施工操作期間，如果未使用科學(xué)化措施，就無法發(fā)現(xiàn)問題隱患。在混凝土灌注施工中，會(huì)影響柱體完整性，但是該項(xiàng)問題的不太凸顯，多是在后期應(yīng)用中暴露安全隱患。

工程落實(shí)期間，挖孔孔徑失控原因比較多，必須采取有效措施予以處理[4]：第一，合理減少地層水分。施工人員實(shí)施操作前，應(yīng)當(dāng)挖設(shè)降水井，使地層含水量降低，有效控制泥層流動(dòng)性。第二，合理選取泥漿。由于泥漿調(diào)配不到位，將會(huì)導(dǎo)致泥漿吸附到鉆頭上，導(dǎo)致鉆頭無法達(dá)到目標(biāo)深度。所以，合理調(diào)配泥漿，避免泥漿鉆孔操作產(chǎn)生泥皮。第三，挖孔設(shè)備中，導(dǎo)正器做好墊板焊接。在起鉆操作中，能夠?qū)崿F(xiàn)掃孔效果。第四，在鉆孔設(shè)備中，合理處理淤泥層問題。當(dāng)進(jìn)入淤泥層，則對技術(shù)人員技能水平要求高，鉆井速度與深度控制不到位，將無法把控預(yù)設(shè)形狀、挖孔結(jié)果。在鉆頭外部設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)長度套管，避免挖掘操作中導(dǎo)致孔徑過大。

3.2 鉆孔偏斜控制

在鉆孔施工操作中，孔位偏斜屬于常見問題，多是由于鉆機(jī)固定不當(dāng)，下鉆對正不佳、土層分布不均勻所致。為了避免出現(xiàn)上述問題，鉆機(jī)就位之前，必須做好科學(xué)化管理與控制，維護(hù)現(xiàn)場施工秩序，同時(shí)使鉆機(jī)處于水平狀態(tài)。正式鉆進(jìn)施工時(shí)，科學(xué)分析和調(diào)查水文地質(zhì)情況。在勘察作業(yè)中，當(dāng)存在斜狀巖層問題，土層孤石較多，在鉆進(jìn)施工時(shí)，必須合理控制鉆進(jìn)速度[5]。

3.3 鋼筋籠上浮與下沉控制

鋼筋籠上浮與下沉原因，多數(shù)由于材料性能質(zhì)量不過關(guān)、自重較輕、孔位偏斜所致。在安裝鋼筋籠時(shí)，必須采用吊裝加套方式，增加鋼筋籠重量，以免鋼筋籠上浮動(dòng)。灌注施工時(shí)，必須合理控制灌注速度，避免混凝土灌注操作時(shí)，沖擊影響鋼筋籠，造成鋼筋籠變形。

3.4 縮徑控制

鉆進(jìn)施工操作中，當(dāng)土層含水量較高，水量比較大時(shí)，導(dǎo)致孔壁變形問題比較多，從而導(dǎo)致鉆孔孔徑變小。在施工操作期間，防止鉆孔縮徑措施如下[6]：第一，加快成孔速度，控制孔壁變小；第二，維護(hù)成孔質(zhì)量，實(shí)時(shí)監(jiān)測成孔質(zhì)量。當(dāng)出現(xiàn)質(zhì)量問題，采用掃孔措施處理。第三，下放鋼筋籠時(shí)，合理控制混凝土灌注時(shí)間。

3.5 超徑問題

在軟流塑地層、松散地層，旋挖鉆機(jī)施工極易面臨超徑問題。為了處理好上述問題，必須對泥漿質(zhì)量進(jìn)行控制，確保泥漿質(zhì)量達(dá)標(biāo)。針對軟流塑地層，必須合理控制進(jìn)尺，提鉆操作時(shí)，必須清理鉆頭雜物，降低提鉆阻力。

3.6 孔底沉渣多

當(dāng)清孔不徹底時(shí)，將會(huì)使孔底出現(xiàn)沉渣。在下放鋼筋籠時(shí)，沒有按照標(biāo)準(zhǔn)化下放規(guī)則，導(dǎo)致鋼筋籠直接接觸孔壁，還會(huì)導(dǎo)致孔壁泥土坍塌，致使孔底部沉積沉渣。為了處理好孔底沉渣問題，必須確保清孔徹底性，合理控制鋼筋籠下放操作。

3.7 斷樁控制

混凝土灌注施工，必須確保灌注操作連續(xù)性。當(dāng)混凝土灌注施工時(shí)，出現(xiàn)灌注中斷問題，就會(huì)增加斷樁概率。在旋挖鉆孔灌注樁施工操作期間，必須確保混凝土供應(yīng)、澆筑連續(xù)性，維護(hù)混凝土性能與質(zhì)量。

4 施工質(zhì)量控制措施

4.1 成孔質(zhì)量控制

在旋挖樁成孔施工中，孔壁坍塌、擴(kuò)孔、縮徑問題屬于常見安全隱患。當(dāng)出現(xiàn)孔壁坍塌事故時(shí)，多是由于現(xiàn)場土質(zhì)松散，泥漿護(hù)壁不到位，無法展示出防護(hù)效果。未合理控制護(hù)筒內(nèi)水位，鉆進(jìn)時(shí)間比較長，將會(huì)增加孔壁坍塌率。當(dāng)出現(xiàn)孔洞坍塌問題時(shí)，必須按照坍塌位置，采用對應(yīng)處理措施。當(dāng)坍塌區(qū)域在孔口時(shí)，必須立即拆除鋼護(hù)筒，同時(shí)埋設(shè)鋼護(hù)筒，做好鉆孔操作。當(dāng)孔內(nèi)出現(xiàn)坍塌問題，則回填黏質(zhì)土、沙質(zhì)土。當(dāng)處理效果不理想，應(yīng)當(dāng)回填細(xì)石混凝土[7]。

4.2 鋼筋安放質(zhì)量控制

第一，注重檢查吊筋長度、鋼筋籠頂部高度，比較分析設(shè)計(jì)值，準(zhǔn)確判斷質(zhì)量安全問題，針對現(xiàn)存問題，提出針對性處理措施。

第二，安裝鋼筋籠時(shí)，注重檢查和控制鋼筋籠位置，精確定位鋼筋籠，確保后續(xù)澆筑工作順利進(jìn)行。

第三，鋼筋籠處于墊層位置，需要在四周焊接定位卡，注重鋼筋籠固定，確保其處于孔中心位置。

第四，在鋼筋籠頂部設(shè)置墊塊，需要合理控制墊塊直徑，緊密貼合護(hù)筒，確保鋼筋籠水平位置穩(wěn)定性。此外，配置雙吊鉤，確保鋼筋籠穩(wěn)定性，防止突然下落。

4.3 混凝土澆筑質(zhì)量控制

第一，混凝土灌注施工結(jié)束后，注重管內(nèi)殘留混凝土清理，同時(shí)撤離鉆機(jī)；第二，注重泥漿制備，檢查和控制性能質(zhì)量，保證黏度、比重指標(biāo)合理；第三，安裝導(dǎo)管時(shí)，注重導(dǎo)管缺陷檢查。在連接位置，鋪墊高質(zhì)量膠墊，加強(qiáng)導(dǎo)管緊密性。

5 結(jié)語

綜上所述，在施工實(shí)踐中，鉆挖鉆機(jī)地層施工的參數(shù)與工藝不同，施工人員聯(lián)合工程需求，合理控制施工步驟與流程，防止工程偏差。在本文研究中，聯(lián)合工程項(xiàng)目實(shí)況，分析施工技術(shù)與質(zhì)量控制措施，全面保障旋挖鉆孔灌注樁施工效果。