大直徑旋挖樁在工程施工中的質(zhì)量控制措施研究

陶永平

（中歐國際建工集團有限公司，四川 眉山 620042）

樁基礎在工程項目中較為常見，其中大直徑旋挖樁技術因具有施工便利、經(jīng)濟效益好等優(yōu)點得到進一步推廣。與傳統(tǒng)人工挖孔技術相比，大直徑旋挖樁的成孔質(zhì)量高，可在更短時間內(nèi)穿越復雜地層。但是因為大直徑旋挖樁的操作復雜，在施工環(huán)節(jié)可能存在諸多質(zhì)量隱患，值得關注。

1 大直徑旋挖樁的質(zhì)量控制要求

1.1 鉆孔施工的質(zhì)量要求

（1）在鉆斗提出或者旋挖機成孔前，技術人員應認真檢查鉆斗、鉆桿銜接位置的銷子、鋼絲繩等，并考慮成孔設備的成孔深度、鉆進動力及操控性能等各項關鍵參數(shù)，使各項關鍵參數(shù)滿足成孔施工要求。

（2）鉆孔前放樣測量、目標定位對于施工質(zhì)量有直接影響，正常情況下鋼護筒直徑應超過大直徑鉆頭直徑，且護筒標高與基準標高之間的高程差可控制在150±50cm 以內(nèi)。

（3）成孔鉆進時應密切觀察現(xiàn)場土質(zhì)結(jié)構性能指標變化，并密切觀察鉆進速率、鉆進壓力與地下水位變化情況。在成孔前需要多次上下循環(huán)運動鉆頭，使鉆頭行進延伸方向形成負壓區(qū)而影響孔壁穩(wěn)固性。同時鉆桿與鉆頭的升降運動變化可能產(chǎn)生沖擊力，若沖擊力大于孔壁受力極限時會造成孔壁坍塌，這是現(xiàn)場施工中必須關注的問題。

（4）在旋挖樁成孔時一旦出現(xiàn)回填土密實度不足等問題可能會導致孔口因為沖刷而坍塌，甚至引發(fā)連鎖反應。為避免此類問題發(fā)生，可采取以下計量控制措施：①因為鉆桿鉆頭置換所需要的泥漿量偏高，若泥漿數(shù)量不足可能會導致漿液面因為鉆頭運動而出現(xiàn)劇烈變化，對孔壁產(chǎn)生巨大沖擊力。因此需要增加孔洞泥漿量，確保泥漿量充足。②配置長護筒是消除質(zhì)量問題的有效措施，因此在施工中可將長護筒下放地層深度控制在3m 左右。③施工中控制鉆頭升降速率對于提升大直徑旋挖樁施工質(zhì)量意義重大，因此在現(xiàn)場施工環(huán)節(jié)應嚴格控制升降速率，將泥漿流速維持在恒定水平。

1.2 鋼筋籠工程質(zhì)量控制

考慮到部分施工場地抗震設防烈度偏高，樁基配筋率大，因此需通過施加鋼筋籠的方式維持結(jié)構穩(wěn)定性。相關人員可以采取以下質(zhì)量控制措施：

（1）鋼筋籠分節(jié)位置決定長度，而分節(jié)長度與吊裝施工方式存在密切關系。因此在工程質(zhì)量控制中可采用分節(jié)加工制作的方法配置鋼筋籠，降低鋼筋籠下放時對孔壁產(chǎn)生的持續(xù)沖擊力，進而達到預防樁孔坍塌的目的。

（2）在無特殊工藝要求的情況下嚴禁將鋼筋籠設置在雙層筋區(qū)域，這是因為雙層筋區(qū)域會影響鋼筋籠的功能，因此下放位置是質(zhì)量控制的重要一環(huán)。同時因為鋼筋直徑大，下放過程難以通過調(diào)整鋼筋空間位置的方法實現(xiàn)對接；并且為確保最終成品質(zhì)量，可采用鋼筋籠預拼裝方法。

1.3 導管安裝施工質(zhì)量控制

（1）安裝導管前應確保導管性能指標滿足工程性能指標，檢查其內(nèi)壁是否平滑、大小規(guī)格是否統(tǒng)一等；理想的導管應用橡膠圈密封好，并用螺絲扣擰緊加力桿。

（2）在管道拼裝結(jié)束后做壓力測試，壓力測試時的試水壓力維持在0.6—1.0MPa 以內(nèi)；使用導管前應認真檢查其內(nèi)壁狀況，若發(fā)現(xiàn)泥漿塊等雜質(zhì)應及時清理。

（3）安裝導管時嚴禁使用法蘭接頭，一般可選擇雙螺紋方扣或者絲扣等，并且理想的夾緊板應為三角形。

（4）提升導管時應避免與鋼筋籠發(fā)生碰撞，且為強化不同工況適應能力，可考慮設置多個可調(diào)節(jié)長度；下放導管時若導管下放接近孔底時，應預留0.3m 的距離。

（5）旋挖樁成孔后盡可能地馬上清孔，并且立即安裝鋼筋籠，下導管之后，灌注混凝土，整個工作程序最好控制在兩小時以內(nèi)，同時還要保證施工的連續(xù)性，從而防止塌孔或是沉渣過多等現(xiàn)象出現(xiàn)。

1.4 混凝土澆筑質(zhì)量控制

（1）樁基樁身長，在施工過程中可能出現(xiàn)溜邊等質(zhì)量問題，并且導管接頭卡在定位箍上的概率大。為避免上述問題，在施工質(zhì)量控制中需要密切記錄垂直度變化，當保持垂直下放時可以避免接頭卡住等問題。

（2）強化澆筑質(zhì)量管理中應及時插搗，在確保混凝土導管長度滿足技術規(guī)范時，也要避免因為長度過長而無法拔出導管。

（3）考慮到混凝土工程中可能出現(xiàn)堵管等質(zhì)量問題，可先準備短導管準備替換，一旦發(fā)生堵管等問題應先拔出導管再清理。疏通導管后將管道下放至上一次澆筑位置下方1000mm 位置，直至排凈導管中泥漿后繼續(xù)插入導管，將導管深入澆筑面下方1m 位置。

2 常見質(zhì)量問題及其預防措施

2.1 鋼筋籠上浮處理措施

造成大直徑旋挖樁工程鋼筋籠上浮的原因主要包括以下幾方面：（1）鋼筋籠上端鋼筋未固定，導致施工人員提升導管時鋼筋籠會隨著導管被一同提起，最終造成鋼筋籠上浮。（2） 混凝土灌注中因為導管埋深淺而混凝土灌注量偏大，會導致混凝土上返速度增加，同時產(chǎn)生較大的上沖力。（3）由于灌注混凝土一直處于孔內(nèi)已灌注混凝土上方，但因為混凝土材料自身性能問題（包括初凝時間短、離析或者坍落度大），隨著時間推移可能會影響混凝土的流動性，并造成上部混凝土發(fā)生凝固風險；而流動性差的混凝土接觸鋼筋籠底端時，將會托起鋼筋籠造成上浮。（4）地層問題也會導致鋼筋籠上浮，例如，地層中存在粉細砂層時，若泥漿密度小會導致塌落的細砂鋪滿混凝土表面，并形成墊層，該墊層會導致鋼筋籠無法正常下放，隨著混凝土面上升導致鋼筋籠上浮。

應對措施包括：（1）澆筑混凝土時應注意觀察吊筋變化，若發(fā)現(xiàn)吊筋略有上浮趨勢，則需要降低混凝土灌注速度，并通過卷揚機“慢提快落”導管，該方法可以將逐步上浮的鋼筋籠帶回混凝土中。（2）在混凝土進入鋼筋籠時需控制埋深，為保證施工質(zhì)量，所設定的最深埋深應小于等于6m；而當?shù)锥颂嵘涟踩嚯x時即可控制埋深，通過該方法可以有效解決鋼筋籠上浮問題。（3）調(diào)整混凝土坍落度可以解決鋼筋籠上浮問題，理想狀態(tài)下混凝土坍落度應維持在20—22cm 左右，若不滿足該標準會導致混凝土凝固速度加快并托起鋼筋籠子。因此為避免該問題發(fā)生，還需要技術人員嚴格控制坍落度。（4）可在鋼筋籠上方固定一根鋼筋標桿，標桿上浮則證明鋼筋籠上浮，需要技術人員采取應對措施。

2.2 斷樁問題

在灌注混凝土時因為無法覆蓋導管底部，施工人員過度提升導管，鋼筋籠會影響導管順暢性，此時泥漿進入，導致混凝土中發(fā)生夾層，最終導致斷樁問題。

在處理斷樁時，澆筑混凝土首封或首封剛剛結(jié)束出現(xiàn)斷樁時要及時停止注漿，立即拔出鋼筋籠，之后重新鉆孔，全面清孔后方可組織鋼筋籠下放施工，隨后再次灌注混凝土即可。同時樁外人工挖孔是常見方法，通常可在樁位兩側(cè)鑿開80cm 施工洞，抵達缺陷位置后清理斷位周圍土壤，直至露出新鮮混凝土；之后第二次壓漿灌注即可。在樁芯鑿井施工技術中，以原灌注樁外壁為護筒，當其深度大于質(zhì)量缺陷位置后，需要及時清理泥沙，下放鋼筋籠，與此同時，再次澆筑膨脹混凝土。

3 結(jié)語

在大直徑旋挖樁項目施工中，完善施工質(zhì)量管理可有效預防質(zhì)量風險發(fā)生。大直徑旋挖樁施工質(zhì)量與混凝土澆筑質(zhì)量、鋼筋籠工程質(zhì)量、導管安裝質(zhì)量等因素存在密切關系。因此相關人員應在了解施工技術規(guī)范要求后，熟知各類質(zhì)量問題應對措施，做好風險防范，切實提升施工質(zhì)量。