關(guān)于建筑樁基工程施工質(zhì)量監(jiān)理關(guān)鍵點(diǎn)的分析

彭玉文

中國(guó)鐵路廣州局集團(tuán)公司長(zhǎng)沙工程建設(shè)指揮部，中國(guó)·湖南 長(zhǎng)沙 410007

1 引言

隨著中國(guó)國(guó)民的經(jīng)濟(jì)水平不斷提高，對(duì)物質(zhì)生活的要求也越來越高，除了對(duì)吃穿的要求日益增加，對(duì)居住、辦公條件的要求也逐漸提高，這也促進(jìn)了建筑行業(yè)的發(fā)展。隨著市場(chǎng)對(duì)建筑要求的提高，建筑結(jié)構(gòu)也趨于復(fù)雜，導(dǎo)致樁基的建設(shè)也逐漸變得復(fù)雜。人口在不斷增加，但是駐地面積是有限的，所以要建高樓，也就需要提高樁基的牢固程度，為了保證樁基的質(zhì)量，對(duì)施工過程中的質(zhì)量監(jiān)理是必不可少的。樁基能在很大程度上保證建筑的穩(wěn)定性，確保建筑地下部分的承重性，能有效地避免不均勻沉降情況的發(fā)生。尤其是一些軟土的地面，需要在上面進(jìn)行建筑施工時(shí)，使用樁基能保證施工的安全、建筑的穩(wěn)定以及建筑的使用壽命。論文主要針對(duì)樁基技術(shù)的施工中的質(zhì)量監(jiān)理進(jìn)行分析闡述。

2 技術(shù)簡(jiǎn)介

2.1 樁基技術(shù)簡(jiǎn)介

樁基技術(shù)主要分為振動(dòng)沉管灌注樁、引孔沉管灌注樁、螺旋鉆孔壓漿成樁、鉆孔灌注樁等，要根據(jù)不同的施工地點(diǎn)和樁基技術(shù)的適用性來確定不同的樁基技術(shù)，并靈活運(yùn)用。例如，振動(dòng)沉管灌注樁適用于一般黏性土、淤泥等，與預(yù)制樁相比，它的優(yōu)點(diǎn)較為突出，可以有效節(jié)約成本，并且施工過程中噪聲污染較小，與鉆孔樁相比，施工工藝簡(jiǎn)單，施工進(jìn)度快，不會(huì)有排污問題的困擾。但是只能用于軟土地基，樁徑小，單樁承載力低[1]（見圖1）。

圖1 振動(dòng)沉管灌注樁流程圖

2.2 樁基技術(shù)應(yīng)用情況

樁基技術(shù)主要應(yīng)用于以下幾類建筑：對(duì)于地基要求較高的建筑；要盡量避免較大沉降的建筑；規(guī)模較大的重型工業(yè)廠房等承載壓力大的建筑；建筑重心較高的建筑物；在地面發(fā)生振動(dòng)的時(shí)候會(huì)受到較大影響的建筑；建立在軟土質(zhì)或其他特殊土質(zhì)上的建筑；需要使用壽命較長(zhǎng)或永久性建筑；抗震建筑等[2]。

3 樁基施工的技術(shù)要點(diǎn)及質(zhì)量管理

建筑樁基工程的質(zhì)量監(jiān)理工作有兩大基本原則：第一個(gè)是前期準(zhǔn)備原則，即在項(xiàng)目開工之前要制定好詳細(xì)的計(jì)劃，制定好科學(xué)嚴(yán)格有序的監(jiān)管體系，保證整個(gè)施工過程的安全性；第二個(gè)原則是現(xiàn)場(chǎng)督導(dǎo)原則，指的是監(jiān)理人員必須隨時(shí)對(duì)施工過程進(jìn)行監(jiān)督，把握好施工的進(jìn)度等情況，確保整個(gè)施工的質(zhì)量[3]。

3.1 做好前期勘察工作

在進(jìn)行樁基施工之前，必須嚴(yán)格對(duì)施工地點(diǎn)進(jìn)行勘察，安排專業(yè)人員對(duì)施工地點(diǎn)進(jìn)行考察，考察的主要內(nèi)容包括地質(zhì)的情況、建筑場(chǎng)所的情況等。例如，土質(zhì)松軟度、地下的地層的類別情況、土壤的成分、是否有硬土石塊等，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整理，勘察之后撰寫詳細(xì)的報(bào)告。除此之外，有關(guān)施工現(xiàn)場(chǎng)的水文地質(zhì)條件和氣候條件也需要進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查，方便對(duì)樁基施工提供更詳細(xì)的信息，進(jìn)行施工計(jì)劃。勘察是很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，是建筑工程的參考要素之一。

3.2 合理選擇樁基形式

建筑物的使用時(shí)間往往長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年，樁基作為保證建筑物安全性以及使用壽命的基礎(chǔ)，施工技術(shù)必須要達(dá)標(biāo)，這就需要選擇合適的樁基技術(shù)。建筑歷史文化悠久，因而有關(guān)于樁基的技術(shù)歷史也較為久遠(yuǎn)。隨著新時(shí)代的到來，樁基技術(shù)也有了新的改變，融入新時(shí)代的技術(shù)，逐漸發(fā)展，緊跟時(shí)代的步伐，技術(shù)的發(fā)展也推動(dòng)了建筑行業(yè)和人類文明的發(fā)展，成為現(xiàn)代建筑技術(shù)中不可缺少的一份子。

現(xiàn)在樁基技術(shù)種類繁多，選擇合適的樁基技術(shù)對(duì)于策劃人員來說是施工項(xiàng)目中的一大難點(diǎn)，這不僅需要設(shè)計(jì)人員熟悉掌握各種樁基技術(shù)的優(yōu)劣勢(shì)、適用的土質(zhì)、施工地點(diǎn)，還需要技術(shù)人員對(duì)施工地點(diǎn)十分熟悉，好的樁基技術(shù)代表著建筑施工成功了一小半，所以對(duì)樁基技術(shù)的合理選擇，是發(fā)揮樁基作用的重要基礎(chǔ)。在進(jìn)行選擇時(shí)，要結(jié)合勘察報(bào)告進(jìn)行施工設(shè)計(jì)，需要格外注意的是，若是施工場(chǎng)地曾經(jīng)有過大沉降的建筑物施工，是不合適進(jìn)行樁基施工的。

3.3 施工順序

施工時(shí)必須按照工程步驟進(jìn)行施工，包括測(cè)量放線、開挖樁孔、構(gòu)造支護(hù)壁模板、澆灌護(hù)壁混凝土、拆除模板等多個(gè)步驟，按照順序施工能提高施工的效率，減少錯(cuò)誤。在進(jìn)行施工方案的設(shè)計(jì)時(shí)，也需要根據(jù)實(shí)際情況合理安排施工順序。

施工場(chǎng)地必須做好“三通一平”，設(shè)置排水溝，防止積水的產(chǎn)生，并做好相應(yīng)措施。施工現(xiàn)場(chǎng)的出土路線應(yīng)該保持暢通，挖樁之前，需要按照?qǐng)D紙進(jìn)行測(cè)量放線，并在樁中心點(diǎn)的位置上延伸畫出四個(gè)樁心控制點(diǎn)，用牢固的木樁標(biāo)定。

3.4 鉆孔施工質(zhì)量管理

在進(jìn)行鉆孔施工之前，首先要對(duì)施工地面進(jìn)行整理，確定樁位，設(shè)置好護(hù)筒，準(zhǔn)備好相應(yīng)的鉆孔機(jī)器設(shè)備，確保成孔的連續(xù)性施工，要對(duì)鉆孔過程進(jìn)行嚴(yán)格地把握控制，防止鉆孔坍塌，保證鉆孔施工的高質(zhì)量。若是在鉆孔過程中遇到硬土或者石塊，可加大壓力，保證鉆孔順利施工。如果是多臺(tái)鉆機(jī)同時(shí)工作，需要保持鉆機(jī)之間的距離，或者是注意成樁的時(shí)間間隔。另外，在成孔過程中，還需要注意保持泥漿液面的平穩(wěn)性，保持泥漿的密度。

3.5 預(yù)制混凝土樁與鋼樁質(zhì)量管理

在進(jìn)行預(yù)制混凝土樁和鋼樁的施工時(shí)，可能會(huì)因?yàn)槭┕ぜ夹g(shù)質(zhì)量問題，如出現(xiàn)焊接不牢固等出現(xiàn)樁基斷裂的情況，為了防止這種情況的發(fā)生，需要在打樁前對(duì)地下土層進(jìn)行研究，研究巖層的走勢(shì)、分布等情況，確定地下的情況以及是否存在溶洞等，再進(jìn)行合理的施工設(shè)計(jì)。施工時(shí)盡量采用靜壓法施工，根據(jù)樁機(jī)壓力表讀數(shù)初步確定樁承載力，并據(jù)此直觀判斷樁的完整性，這樣做可以使巖石受到的沖擊反力降低，減少斷樁的出現(xiàn)。還可以借增加樁徑、增強(qiáng)剛度等手段來減小樁尖鋼板厚度；控制靜壓樁的施工終止壓力及承載力；控制樁端入持力層。

對(duì)于鋼樁的質(zhì)量管理，最主要的工作就是對(duì)鋼筋材料進(jìn)行檢查管理。根據(jù)規(guī)定對(duì)其進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格之后才能投入使用。

3.6 灌注樁施工質(zhì)量管理

灌注樁施工中經(jīng)常出現(xiàn)孔壁坍塌、樁身縮頸或膨脹、鋼筋籠上浮、孔底沉渣超標(biāo)等問題，解決這些問題可以采用鉆孔灌注樁技術(shù)。這種技術(shù)在樁端進(jìn)行持力層的鉆進(jìn)時(shí)，緩慢的上提鉆斗，保持孔內(nèi)水位高出地下水位2m，借孔內(nèi)水壓來對(duì)抗孔外壓力，避免孔壁坍塌。如果地層中有流沙和淤泥存在，就要進(jìn)行清孔工作，選用恰當(dāng)?shù)臋C(jī)械和優(yōu)質(zhì)泥漿，反復(fù)將孔內(nèi)懸浮的鉆渣替換出來，清孔時(shí)間不少于孔內(nèi)泥漿循環(huán)3次的時(shí)間。如果不進(jìn)行清孔，就有可能因?yàn)榱魃澈陀倌鄬?dǎo)致孔底的沉渣超標(biāo)或泥漿太稠，以致在灌注混凝土?xí)r，管外的反壓力迫使管內(nèi)的混凝土卷入稠泥漿，形成夾泥層，進(jìn)而引發(fā)斷樁廢樁。清孔時(shí)要注意維持孔內(nèi)水頭達(dá)到一定高度，以免發(fā)生坍孔。另外，混凝土灌注工作必須連續(xù)、迅速，否則一旦混凝土完成初凝，那么后來灌入的混凝土就會(huì)和之前的混凝土產(chǎn)生裂縫，降低樁基強(qiáng)度（見圖2）。

圖2 灌注樁施工流程圖

另外，為了保證樁頭的質(zhì)量，一方面需要保證混凝土的強(qiáng)度，另一方面在進(jìn)行混凝土的灌注時(shí)，實(shí)際灌注高度要高出設(shè)計(jì)時(shí)樁頂?shù)母叨取?/p>

3.7 斷樁的防控管理

相信斷樁都大家是最擔(dān)心又很難完全避免的事，不論從處理難度還是對(duì)工程質(zhì)量、成本費(fèi)用、工期影響方面考慮，斷樁都是麻煩事。究其原因，大致可以分為：①混凝土因素；②施工不當(dāng)；③其他（塌孔、交通堵塞、機(jī)械故障等）。發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題，施工單位切忌自行處理，必須報(bào)監(jiān)理、業(yè)主，然后會(huì)同設(shè)計(jì)、勘察等相關(guān)部門分析、研究，做出正確處理方案，并由設(shè)計(jì)部門出具修改設(shè)計(jì)通知。

第一，混凝土因素。水下混凝土坍落度一般設(shè)計(jì)為180～220mm，前兩車混凝土坍落度宜取大值，200～220mm之間，特別對(duì)于C50級(jí)以上混凝土相當(dāng)重要，混凝土斷樁原因80%是發(fā)生在前3車混凝土，商品混凝土因?yàn)檫\(yùn)距大、偶然因素相對(duì)多，還應(yīng)盡量放大坍落度。另外，很多單位前期對(duì)坍落度試驗(yàn)比較重視，但一段時(shí)間后為圖省事，不再做坍落度試驗(yàn)。這將大大提升斷樁風(fēng)險(xiǎn)，所以經(jīng)常是后期斷樁比前期多。對(duì)于商品混凝土，施工單位試驗(yàn)室應(yīng)多與攪拌站試驗(yàn)室聯(lián)系，及時(shí)調(diào)整相關(guān)參數(shù)。

初凝時(shí)間，一般不小于2.5h，對(duì)于運(yùn)距較遠(yuǎn)、樁長(zhǎng)較大時(shí)，初凝時(shí)間較大，但不超4h。對(duì)于灌注時(shí)間較長(zhǎng)的首批混凝土可適當(dāng)增加緩凝劑。嚴(yán)禁因時(shí)間過長(zhǎng)任意加水來延長(zhǎng)初凝（見圖3）。

圖3 水下混凝土灌注斷面圖

嚴(yán)格把好材料關(guān)，嚴(yán)格控制粗骨料最大粒徑不大于導(dǎo)管內(nèi)徑的1/6 ～ 1/8 和鋼筋最小凈距的1/4，細(xì)骨料的級(jí)配選擇良好的中砂，同時(shí)注意剔除細(xì)骨料中的大卵石。由于攪拌站控制不嚴(yán)，偶爾也能看到200mm左右的大石塊。所以建議在混凝土漏斗口加焊兩根鋼筋，防止大石塊進(jìn)入堵管。

第二，施工不當(dāng)因素。施工不當(dāng)主要是指因施工方法不正確，導(dǎo)致斷樁。主要包括卡管、導(dǎo)管漏水、拔管過快、首批混凝土數(shù)量不夠等。這些主要由管理水平、作業(yè)隊(duì)的施工經(jīng)驗(yàn)決定[4]。

卡管主要是指導(dǎo)管接頭勾住鋼筋籠，導(dǎo)致無法拔出。對(duì)于小直徑800mm及以下樁基施工發(fā)生較多，特別當(dāng)樁長(zhǎng)超過40m時(shí)更難控制如樁徑小于等于600mm時(shí)，用直徑250mm的導(dǎo)管，樁徑600mm減去保護(hù)層、鋼筋斷面和導(dǎo)管斷面，鋼筋與導(dǎo)管外壁的間距在鋼筋籠、導(dǎo)管都居中的情況下僅80～90mm。稍有偏斜，間距更小，灌注混凝土?xí)r可能發(fā)生物料從間距中返不上來發(fā)生堵管，造成斷樁。因間距小在拆卸導(dǎo)管時(shí)，容易鉤住鋼筋籠，使鋼筋籠上浮。因此，樁徑小于等于600mm時(shí)，應(yīng)用200mm直徑的灌注導(dǎo)管輸送混凝土。如果發(fā)生卡管，可調(diào)用挖機(jī)，向下壓導(dǎo)管然后再往上提升，如此反復(fù)幾次即可；如果挖機(jī)壓不動(dòng)導(dǎo)管，則調(diào)用旋挖機(jī)，將旋挖機(jī)鉆頭取下，用鉆桿公方插入導(dǎo)管固定后旋轉(zhuǎn)下壓，再上提升，反復(fù)幾次一般能解決卡管問題。解決卡管后，切不可向首灌混凝土進(jìn)行沖管。

為圖省事，作業(yè)隊(duì)經(jīng)常未試導(dǎo)管節(jié)與節(jié)之間的拼裝，就向孔內(nèi)下導(dǎo)管，以致導(dǎo)管節(jié)間漏水沒有發(fā)現(xiàn)，造成護(hù)壁泥漿漏人入導(dǎo)管，發(fā)生水下混凝土灌注失敗事故。因此，導(dǎo)管與密封圈的型號(hào)要匹配，每次接導(dǎo)管前要檢查密封圈是否完好，拆卸下來的導(dǎo)管立即用清水把管口和內(nèi)壁全部沖洗干凈，嚴(yán)禁用后不清洗，用時(shí)再敲打去除水泥漿，損壞導(dǎo)管的連接口。新導(dǎo)管使用前，要試拼裝通水試壓合格（壓力約1MPa）才能下孔使用。

有些樁基澆筑隊(duì)伍為了方便拔管拆卸，盡量選擇較小的灌斗，或由于計(jì)算錯(cuò)誤，導(dǎo)致首批混凝土數(shù)量不夠，發(fā)生斷樁。因此，混凝土灌注前應(yīng)計(jì)算初灌量，初灌斗體積應(yīng)大于初灌量要求，具體計(jì)算如下：

初灌量：V＝лD2（h1＋h2）K/4＋лd2（H－h(huán)1－h(huán)2）γ1/γ2/4

其中：D為樁孔直徑；d為導(dǎo)管內(nèi)徑；h1為導(dǎo)管底端至孔底距離（0.3～0.5m）；h2為導(dǎo)管埋入混凝土深度（不小于1m）；γ1為泥漿比重；γ2為混凝土比重；H為樁孔孔深；K為富余系數(shù)（一般為1.15～1.18）。

4 結(jié)語

綜上所述，樁基工程的施工技術(shù)復(fù)雜、隱蔽工程多，地下工程不可見因素多，樁基的質(zhì)量監(jiān)理工作十分重要，需要相關(guān)監(jiān)理人員把握好監(jiān)理的重點(diǎn)，制定好嚴(yán)格的監(jiān)管體系，各司其職，落實(shí)好監(jiān)督管理工作，確保樁基的強(qiáng)度、完整性及地基的承載力均達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)范要求。