房建工程旋挖灌注樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量與技術(shù)控制關(guān)鍵點(diǎn)

吳華錦

1 引言

在房屋建筑過(guò)程的發(fā)展中，旋挖灌注樁施工工藝也愈發(fā)成熟。但是，在旋挖灌注樁施工過(guò)程中仍然存在一些不易控制的因素，而這一施工對(duì)整個(gè)工程的質(zhì)量影響較大，因此，對(duì)于旋挖灌注樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量與技術(shù)控制關(guān)鍵點(diǎn)的討論分析是非常有必要的。

2 旋挖灌注樁施工工藝流程

房建工程的施工效果和建筑物的整體穩(wěn)定性與旋挖灌注樁的施工質(zhì)量密切相關(guān)，對(duì)旋挖灌注樁的工藝流程、鉆孔大小以及旋挖深度等的掌握程度至關(guān)重要，不同的施工方法其施工工藝流程也有所差異，工作人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合具體的施工經(jīng)驗(yàn)總結(jié)工藝步驟。例如：泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁按照成孔工藝的差異，可以分為沖擊鉆機(jī)、多支盤(pán)灌注樁機(jī)、正（反）循環(huán)鉆機(jī)、旋挖鉆機(jī)以及擴(kuò)底機(jī)械鉆具等樁機(jī)設(shè)備，其工藝流程如下：

場(chǎng)地整平→樁位放線→開(kāi)挖漿池、漿溝→護(hù)筒埋設(shè)→鉆機(jī)就位、孔位校正→成孔、泥漿循環(huán)、清除廢漿、泥渣→清孔換漿→終孔驗(yàn)收→下鋼筋籠和鋼導(dǎo)管→二次清孔→澆筑水下混凝土→成樁。

因此，施工人員應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照旋挖灌注樁的施工流程操作，確保鋼筋、混凝土、旋挖鉆機(jī)等材料及設(shè)備的齊全，明確應(yīng)鉆深度和鉆孔大小以后再啟動(dòng)旋挖鉆機(jī)，將護(hù)筒安裝在鉆孔的位置處，避免出現(xiàn)不規(guī)范的施工行為，確保水取芯送樣以后及時(shí)清理孔底碎渣。鋼筋籠的吊放需要在清理干凈碎渣之后進(jìn)行，吊裝工作完成后進(jìn)行導(dǎo)管吊放，確保導(dǎo)管平穩(wěn)后再進(jìn)行澆筑，確保施工質(zhì)量。

旋挖鉆機(jī)設(shè)備的使用決定了旋挖灌注樁施工的基本質(zhì)量與該工程的工作效率。該設(shè)備一般具有行走裝置，行走至需要施工的具體位置之后，即可進(jìn)行旋挖鉆孔操作[1]。在設(shè)備的底部配置的鉆頭可以在旋挖鉆機(jī)的正常工作中對(duì)較堅(jiān)硬的巖石進(jìn)行鉆鑿破除，而鉆桿部分的靈活性較強(qiáng)，能夠在旋挖鉆機(jī)正常工作中對(duì)土壤進(jìn)行盛裝、傾倒等，方便旋挖鉆機(jī)的繼續(xù)工作。在鉆孔達(dá)到了要求的深度之后，立即停止旋挖鉆機(jī)的工作，相關(guān)人員對(duì)鉆孔進(jìn)行清理，將鋼筋籠吊放進(jìn)入已經(jīng)完成的鉆孔之中，為下一步的工作做好準(zhǔn)備。在最后進(jìn)行混凝土澆灌工作之前，需要對(duì)灌注樁進(jìn)行第二次清理，保證灌注樁內(nèi)沒(méi)有雜物。

3 旋挖灌注樁施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 鋼筋籠安裝的技術(shù)要點(diǎn)

為了有效避免塌孔現(xiàn)象的發(fā)生，并降低沉渣的厚度，需要在開(kāi)展鋼筋籠制作和安裝的工作時(shí)積極采取合理措施，降低鋼筋籠安裝時(shí)產(chǎn)生的孔壁刮傷。因此，施工人員需要對(duì)鋼筋籠的制作質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的控制，例如鋼筋籠的外徑和長(zhǎng)度應(yīng)該嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行加工，同時(shí)確保縱橫筋交叉點(diǎn)和主筋搭接點(diǎn)處的焊接質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。在鋼筋籠吊裝時(shí)，應(yīng)該按照三點(diǎn)起吊的方式，使鋼筋籠與軸線重合，緩慢地落入樁孔就位。安裝鋼筋籠時(shí)要考慮其設(shè)計(jì)深度，及時(shí)固定位置。

3.2 干作業(yè)成孔要點(diǎn)

在旋挖灌注樁基礎(chǔ)施工中，干作業(yè)成孔這種施工方式比較適用于地下水位以上的沙土、黏土等，或者對(duì)于中等密度以上的巖層、砂土等也比較適用[2]。干作業(yè)成孔施工工藝由于其適用的土壤密度特點(diǎn)和濕度特點(diǎn)，在一定深度條件下只需對(duì)孔口進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施，而不需要進(jìn)行靜漿護(hù)壁和全護(hù)筒護(hù)壁等護(hù)壁工作。旋挖鉆機(jī)干作業(yè)成孔施工時(shí)，應(yīng)保證機(jī)械穩(wěn)定、安全作業(yè)，必要時(shí)可在場(chǎng)地鋪設(shè)能保證其安全行走和操作的鋼板或墊層（路基板）。

這種干作業(yè)成孔施工工藝可以省去靜漿護(hù)壁和全護(hù)筒護(hù)壁等護(hù)壁工作，有效減小了施工團(tuán)隊(duì)在旋挖灌注樁基礎(chǔ)施工中的工作量和工作時(shí)間，大大縮短了建筑工程的施工工期，節(jié)約了施工中產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)成本。

3.3 泥漿護(hù)壁施工要點(diǎn)

在大多數(shù)旋挖灌注樁基礎(chǔ)施工過(guò)程中，泥漿護(hù)壁施工是必不可少的。泥漿中常常含有一些膠質(zhì)小顆粒分子，這些分子如果可以滲入樁孔孔壁材料中，凝固之后就可以形成抗剪能力較強(qiáng)的泥漿孔壁，這樣的孔壁面對(duì)水壓力和土壓力的時(shí)候，承受能力較強(qiáng)，能夠防止外界擾動(dòng)對(duì)樁孔孔壁產(chǎn)生破壞性影響。因此，在旋挖灌注樁施工過(guò)程中，施工團(tuán)隊(duì)大多會(huì)選用泥漿作為護(hù)壁材料進(jìn)行施工，給樁孔的質(zhì)量安全提供更多保障，泥漿配比需要進(jìn)行合理控制，如表1所示。泥漿護(hù)壁旋挖鉆機(jī)成孔應(yīng)配備成孔和清孔用泥漿及泥漿池(箱)，在容易產(chǎn)生泥漿滲漏的土層中可采取提高泥漿相對(duì)密度，摻入鋸末、增黏劑提高泥漿黏度等維持孔壁穩(wěn)定的措施。

表1 泥漿配比

在泥漿護(hù)壁施工中，為了保證泥漿護(hù)壁可以起到比較好的穩(wěn)固作用，確保孔壁受力平衡，泥漿的選擇和配比非常重要。泥漿質(zhì)量高，在膠質(zhì)小顆粒滲入土質(zhì)中后可以形成有效地泥漿護(hù)壁，對(duì)孔壁穩(wěn)固性的提高非常有效。在容易產(chǎn)生泥漿滲漏的土層中可采取提高泥漿相對(duì)密度，摻入鋸末、增黏劑提高泥漿黏度等維持孔壁穩(wěn)定的措施。

護(hù)筒埋設(shè)是泥漿護(hù)壁鉆孔的工藝流程之一。施工人員需要綜合考慮現(xiàn)場(chǎng)土質(zhì)情況后再確定護(hù)筒埋設(shè)的長(zhǎng)度，以便保護(hù)樁孔和鉆頭定位。在開(kāi)展護(hù)筒埋設(shè)工作之前，需要在護(hù)筒頂部設(shè)置十字鋼筋環(huán)架，調(diào)整環(huán)心樁位偏差可以利用原復(fù)位測(cè)量標(biāo)志設(shè)定的十字交叉點(diǎn)及外引點(diǎn)等，確保護(hù)筒平面位置的偏差小于或等于50mm，控制豎直傾斜度不超過(guò)0.5%。在完成護(hù)筒定位后，需要在護(hù)筒周邊及時(shí)回填黏性土并分層夯實(shí)。

3.4 全跟進(jìn)全回轉(zhuǎn)灌注樁技術(shù)

全跟進(jìn)全回轉(zhuǎn)灌注樁技術(shù)是一種效果理想的旋挖灌注樁施工技術(shù)[3]。首先，全跟進(jìn)全回轉(zhuǎn)灌注樁技術(shù)可以有效避免施工噪聲對(duì)周?chē)h(huán)境和居民帶來(lái)的影響，盡可能減少人為因素給土體造成的破壞。再者，全跟進(jìn)全回轉(zhuǎn)灌注樁技術(shù)中會(huì)有鉆頭負(fù)荷自動(dòng)控制裝置，這一裝置可以根據(jù)需要進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，可以實(shí)現(xiàn)馬力的有效利用，減少了能源上的浪費(fèi)。最后，套管內(nèi)部設(shè)置有各種有效地挖掘裝置可以在旋挖灌注樁施工過(guò)程中，對(duì)灌注樁內(nèi)的各種障礙物進(jìn)行清理去除，保證施工的有效進(jìn)行。

4 旋挖灌注樁施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

4.1 塌孔問(wèn)題質(zhì)量控制要點(diǎn)

塌孔問(wèn)題是旋挖灌注樁基礎(chǔ)施工中經(jīng)常遇到的問(wèn)題，塌孔事故的發(fā)生，會(huì)給施工團(tuán)隊(duì)造成很多棘手的麻煩，特別是如果發(fā)生在澆筑混凝土階段，其事故處理更是非常麻煩，影響施工進(jìn)程的同時(shí)也對(duì)施工質(zhì)量產(chǎn)生影響。

首先對(duì)塌孔現(xiàn)象的發(fā)生進(jìn)行簡(jiǎn)單地力學(xué)分析。一般情況下，孔壁受到的力為土壓力和水壓力，這兩個(gè)受力都是徑向的，孔壁的土材料具有能夠抵抗徑向壓力的圓環(huán)作用，加之靜水壓力，一般可以保證孔壁土材料不會(huì)因這些外力的施加導(dǎo)致坍塌，其基本的穩(wěn)固性可以有效保障。但如果施工團(tuán)隊(duì)在施工中沒(méi)有控制好水壓差，護(hù)壁強(qiáng)度等因素時(shí)，土徑向力過(guò)大，孔壁附近受力不能保持平衡，在孔壁四周滲入的水中摻雜有部分細(xì)顆粒的土，這些細(xì)土的流入，會(huì)對(duì)原本的孔壁造成破壞，同時(shí)，這些土顆粒在孔內(nèi)堆積，會(huì)導(dǎo)致局部塌孔現(xiàn)象。局部塌孔可能在施工中沒(méi)有被及時(shí)察覺(jué)，逐漸會(huì)導(dǎo)致大面積塌孔現(xiàn)象。

塌孔問(wèn)題的影響因素很多。一般情況下，泥漿比重、水頭高度、護(hù)筒埋置位置、周?chē)h(huán)境震動(dòng)影響等因素都可能導(dǎo)致塌孔。因此，在旋挖灌注樁基礎(chǔ)施工中，相關(guān)人員需要對(duì)可能引發(fā)塌孔事故的各類(lèi)因素進(jìn)行整合并在實(shí)際施工中加以考慮，盡可能減少塌孔事故發(fā)生的可能性，將安全隱患抑制在萌芽狀態(tài)。同時(shí)對(duì)于發(fā)生局部塌孔現(xiàn)象之后的補(bǔ)救措施也要準(zhǔn)備好，防止在不慎發(fā)生塌孔事故之后，沒(méi)有及時(shí)處理，導(dǎo)致更嚴(yán)重的塌孔事故發(fā)生。

4.2 井涌問(wèn)題質(zhì)量控制要點(diǎn)

井涌問(wèn)題也是旋挖灌注樁基礎(chǔ)施工中常出現(xiàn)的質(zhì)量安全問(wèn)題之一，一般情況下，當(dāng)井涌處深度的井內(nèi)壓力低于外界地層的孔隙壓力，并且井涌發(fā)揮的地層土質(zhì)滲透率足夠讓地下流體流入筒中時(shí)，會(huì)發(fā)生井涌。在較細(xì)的砂土層中，如果地下水位差過(guò)大，在旋挖灌注樁施工的進(jìn)程中，發(fā)生井涌現(xiàn)象的概率會(huì)隨著施工的進(jìn)程一步步增強(qiáng)。

因此，施工團(tuán)隊(duì)在施工過(guò)程中就需要對(duì)井涌現(xiàn)象進(jìn)行預(yù)防，防止事故發(fā)生對(duì)施工進(jìn)程產(chǎn)生阻礙。比如，在施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)某處地層出現(xiàn)流動(dòng)性淤泥時(shí)，施工人員就要對(duì)每一節(jié)護(hù)壁的高度進(jìn)行控制，盡可能減小每一節(jié)護(hù)壁的高度，提高護(hù)壁的質(zhì)量。

4.3 護(hù)壁裂縫問(wèn)題質(zhì)量控制要點(diǎn)

在旋挖灌注樁施工過(guò)程中，如果施工團(tuán)隊(duì)沒(méi)有控制好護(hù)壁厚度，則有可能發(fā)生護(hù)壁裂縫的問(wèn)題。護(hù)壁的厚度過(guò)大時(shí)，其自重超過(guò)了護(hù)壁與土層的摩擦可以支撐的程度，就有可能發(fā)生土體滑坡，土體下滑的趨勢(shì)又很可能導(dǎo)致護(hù)壁裂縫的出現(xiàn)。同樣的，如果施工人員在孔底過(guò)度抽水會(huì)導(dǎo)致周?chē)牡叵滤淮蠓冉档?，不能維持孔壁的受力平衡，這樣則可能導(dǎo)致孔壁裂縫。

針對(duì)這些情況，施工團(tuán)隊(duì)需要在施工中對(duì)可能產(chǎn)生孔壁裂縫的各類(lèi)問(wèn)題格外注意，降低孔壁裂縫問(wèn)題發(fā)生的概率。相關(guān)專(zhuān)業(yè)人員需要對(duì)孔壁厚度加以控制，確保其在比較合理的范圍內(nèi)，對(duì)孔底抽水工作進(jìn)行控制，防止過(guò)度抽水導(dǎo)致的地下水位嚴(yán)重降低，引發(fā)孔壁裂縫問(wèn)題。

4.4 堵管問(wèn)題的質(zhì)量控制措施

混凝土攪拌時(shí)間和混凝土坍落度都有可能導(dǎo)致在混凝土澆筑過(guò)程中出現(xiàn)堵管現(xiàn)象，需要相關(guān)人員進(jìn)行合理的控制?；炷恋暮鸵仔詴?huì)受到混凝土攪拌時(shí)間不足的影響，相關(guān)人員應(yīng)該將混凝土坍落度控制在18cm～22cm 的范圍內(nèi)。與此同時(shí)，還需要合理縮短混凝土澆灌的時(shí)間，仔細(xì)檢查澆筑機(jī)械的運(yùn)行狀態(tài)。需要注意的是，在混凝土面上的導(dǎo)管埋置深度需要控制在規(guī)定的范圍內(nèi)（如表2），確保導(dǎo)管內(nèi)的混凝土以正常的速度流動(dòng)。當(dāng)堵管問(wèn)題發(fā)生后，針對(duì)堵管位置的不同而采取不同的措施。

表2 導(dǎo)管埋置深度選擇

4.5 斷樁問(wèn)題的質(zhì)量控制措施

斷樁產(chǎn)生的重要原因是混凝土坍落度過(guò)小和不連續(xù)的澆筑。如果灌注過(guò)程太長(zhǎng)，會(huì)導(dǎo)致首批混凝土初凝，泥土與后灌注的混凝土混合，當(dāng)對(duì)其處理不及時(shí)時(shí)，會(huì)在兩層混凝土中產(chǎn)生部分夾有泥漿渣土而造成斷樁。針對(duì)這一問(wèn)題，相關(guān)人員應(yīng)控制混凝土的配合比和坍落度，確?；炷辆邆淞己玫暮鸵仔?，保持灌注的連續(xù)性和快速性。此外，還需要確保檢測(cè)混凝土拌和物指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn)。為了防止出現(xiàn)卡管、埋管等情況，需要確保導(dǎo)管的抗拉強(qiáng)度水密性和內(nèi)徑等，保持導(dǎo)管內(nèi)壁的光滑，還要及時(shí)測(cè)量混凝土澆灌深度，從而保障施工質(zhì)量。

5 結(jié)語(yǔ)

在旋挖灌注樁基礎(chǔ)施工過(guò)程中,其施工質(zhì)量與技術(shù)控制關(guān)鍵點(diǎn)需要受到格外重視。鋼筋籠安裝施工要點(diǎn)，干作業(yè)成孔施工要點(diǎn)、泥漿護(hù)壁要點(diǎn)和全跟進(jìn)全回轉(zhuǎn)灌注樁技術(shù)的研究分析應(yīng)用可以幫助旋挖灌注樁施工的順利進(jìn)行。在質(zhì)量控制方面，塌孔問(wèn)題、井涌問(wèn)題、孔壁裂縫問(wèn)題、堵管問(wèn)題以及斷樁問(wèn)題的分析和預(yù)防對(duì)旋挖灌注樁施工質(zhì)量的控制是非常有好處的，這些問(wèn)題的解決可以有效提高施工質(zhì)量，加快施工進(jìn)程。