許聯(lián)　陳學(xué)根

【摘 要】目前，旋挖鉆孔灌注樁因其適用性強(qiáng)、施工便捷而被廣泛應(yīng)用于基坑圍護(hù)工程。旋挖鉆孔灌注樁在軟土地區(qū)施工時(shí)，由于地質(zhì)、水文情況的復(fù)雜性，導(dǎo)致其施工難度增大。而施工隊(duì)伍為了縮短施工工期，追求經(jīng)濟(jì)效益，往往忽略了樁基施工細(xì)節(jié)問(wèn)題，最終造成工程事故。為了保證樁體質(zhì)量，文章結(jié)合實(shí)際工程項(xiàng)目案例，對(duì)軟土地區(qū)旋挖鉆孔灌注樁的施工工藝和施工過(guò)程中的質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行分析。同時(shí)，通過(guò)完善施工質(zhì)量管理體系及改進(jìn)施工要點(diǎn)，保證成孔質(zhì)量和樁體質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】軟土;旋挖鉆孔灌注樁;基坑工程;質(zhì)量控制

【中圖分類號(hào)】TU473 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-0688（2019）11-0127-02

鉆孔灌注樁具有適用性強(qiáng)、振動(dòng)小、噪聲低、環(huán)境污染小、施工便捷等優(yōu)點(diǎn)，在基坑中得到了廣泛的應(yīng)用。近年來(lái)，對(duì)沿海軟土區(qū)的開發(fā)利用越來(lái)越多，而軟土具有高含水率、高孔隙比、高壓縮性、低強(qiáng)度和欠固結(jié)性等典型的特征[1-3]，在旋挖灌注樁的施工過(guò)程中，樁周飽和土體會(huì)產(chǎn)生超靜水孔隙水壓力并發(fā)生液化，造成樁孔周邊地面沉降、塌陷，進(jìn)一步導(dǎo)致樁孔頸縮甚至塌孔，混凝土灌注施工超方甚至斷樁等工程質(zhì)量事故[4]。本文基于小高層建筑旋挖灌注樁工程質(zhì)量問(wèn)題，通過(guò)改善旋挖灌注樁的施工技術(shù)及采取質(zhì)量保證措施，避免軟土的不利影響。

1 工程概況

擬建工程位于鎮(zhèn)江軟土地區(qū)，為框剪結(jié)構(gòu)小高層建筑，基坑挖深為6.1 m。擬建場(chǎng)地各土層特性自上而下分別如下：①雜填土：層厚0.5～0.8 m，灰色、灰黃等雜色，土質(zhì)松軟，孔隙發(fā)育。②粉質(zhì)黏土：層厚0.5～2.1 m，灰黃、黃灰色，軟塑，稍密。③淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土：層厚0.5～1.5 m，深灰色，流塑，局部為粉砂薄夾層或透鏡體，靈敏度中等。④粉質(zhì)黏土：層厚1.4～1.9 m，黃、黃褐色，濕～飽和，局部灰色，可塑，含較多鐵錳質(zhì)斑紋及灰白色高嶺土團(tuán)塊，夾少量黏土;切面較光滑，搖震反應(yīng)無(wú)，干強(qiáng)度中偏高，韌性中偏高。⑤粉細(xì)砂：層厚11.5～14.2 m，青灰色，飽和，中密，稍密，為正常固結(jié)土。⑥細(xì)砂：層厚8.6～11.4 m，青灰色，密實(shí)，飽和，局部稍密。⑦中細(xì)砂：層厚19.3 m，青灰色，飽和，很密，主要成分為長(zhǎng)石、石英，偶夾粉土薄層，稍密。

土體的物理性質(zhì)指標(biāo)見(jiàn)表1。

場(chǎng)區(qū)地下水孔隙潛水受氣候影響明顯，主要受大氣降水和地表徑流補(bǔ)給的影響，以蒸發(fā)、徑流方式排泄。場(chǎng)區(qū)孔隙潛水埋深較淺，根據(jù)區(qū)域資料，孔隙潛水水位年變幅在2.0 m左右。地下水初見(jiàn)水位埋深為1.1～1.5 m，地下水穩(wěn)定水位經(jīng)24 h后測(cè)得埋深約2.0 m，水位標(biāo)高約1.2 m，地下水變化幅度約2.0 m。近幾年來(lái)，雨季最高水位埋深約0.5 m，枯水期最低水位埋深約2.5 m。

根據(jù)基坑開挖深度、水文條件、土層情況及其周邊環(huán)境要求，本工程的支護(hù)結(jié)構(gòu)采用旋挖鉆孔灌注樁。設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)為8 m，樁徑為1 000 mm，混凝土強(qiáng)度為C35。

2 旋挖成孔灌注樁的施工工藝

（1）旋挖成孔灌注樁的施工原理。旋挖成孔灌注樁施工工藝是利用鉆頭的自重下沉，然后通過(guò)筒體底部的鉆頭旋轉(zhuǎn)使土屑（或泥漿）進(jìn)入鉆斗，當(dāng)鉆斗裝滿土屑（或泥漿）后再利用旋挖鉆機(jī)的鉆桿和提升裝置將鉆斗提升到孔外進(jìn)行卸土[5，6]，如此循環(huán)往復(fù)地進(jìn)行對(duì)孔、下鉆、鉆進(jìn)、提鉆、回轉(zhuǎn)和卸土，直至成孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)深度[7]。

（2）旋挖成孔灌注樁的施工要點(diǎn)?，F(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員對(duì)圖紙進(jìn)行復(fù)核計(jì)算，經(jīng)審核無(wú)誤后進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工。為了保證鉆孔灌注樁施工正常、穩(wěn)定地進(jìn)行，在鉆孔灌注樁施工之前，對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行整體規(guī)劃和清理。此外，將施工場(chǎng)地平整，為后期施工奠定基礎(chǔ)。{1}場(chǎng)地平整及道路鋪設(shè)：道路鋪設(shè)要確保樁機(jī)及汽車泵能進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)及覆蓋整個(gè)旋挖成孔灌注樁范圍。{2}測(cè)量放線：施工前，首先按照埋設(shè)的控制點(diǎn)布設(shè)閉合導(dǎo)線，接著根據(jù)樁的平面布置圖對(duì)樁位放樣。樁位放樣時(shí)采用極坐標(biāo)法進(jìn)行施測(cè)，閉合導(dǎo)線的閉合差應(yīng)滿足規(guī)范要求。{3}泥漿：設(shè)置沉淀池與循環(huán)池。{4}樁機(jī)就位：鉆機(jī)就位后，必須穩(wěn)固、水平。鉆具對(duì)準(zhǔn)孔位中心，通過(guò)水平尺測(cè)量確保機(jī)臺(tái)轉(zhuǎn)盤水平，保證鉆具的垂直度。樁頭對(duì)中誤差不大于20 mm。{5}護(hù)筒鋪設(shè)：護(hù)筒是用5 mm厚的鋼圓筒，人工開挖出埋設(shè)護(hù)筒所要求的深度和半徑，先用少量黏土夯實(shí)，樁位校核后用油漆在護(hù)筒上標(biāo)記、定位。護(hù)筒高度要滿足孔內(nèi)泥漿液面高度要求，埋設(shè)的傾斜度控制在1%以內(nèi)。完成后再次復(fù)核垂直度及樁位。{6}鉆孔：對(duì)準(zhǔn)設(shè)計(jì)樁位點(diǎn)，將鉆斗緩緩放下，在鉆桿的帶動(dòng)下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，開孔。{7}排渣：當(dāng)鉆斗裝滿土屑時(shí)，先通過(guò)鉆桿將鉆斗提升出孔外，然后把土屑卸到運(yùn)土車上運(yùn)走，最后將旋挖鉆斗的活門關(guān)閉，并使其降落到鉆進(jìn)位置，進(jìn)行下一次鉆進(jìn)。{8}一次清孔：成孔結(jié)束提鉆前，必須對(duì)孔底的沉渣進(jìn)行第一次清孔，同時(shí)控制泥漿的比重和性能。清孔應(yīng)符合以下標(biāo)準(zhǔn)：從孔內(nèi)抽出的泥漿無(wú)2～3 mm顆粒，泥漿比重≤1.25，黏度約18 s，含砂率小于8%。嚴(yán)禁通過(guò)超挖代替清孔。提鉆后及時(shí)進(jìn)行鋼筋籠和導(dǎo)管的下放工作，各道工序應(yīng)緊密銜接。{9}成孔檢查：對(duì)孔位、孔徑、孔深和傾斜度進(jìn)行全面自檢，滿足要求后報(bào)監(jiān)理進(jìn)行驗(yàn)收，確認(rèn)滿足設(shè)計(jì)要求后填寫終孔驗(yàn)收表。{10}制作鋼筋籠：鋼筋籠應(yīng)分節(jié)制作。鋼筋籠制作允許誤差應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范要求（見(jiàn)表2）。{11}吊放鋼筋籠：將已經(jīng)制作好的鋼筋籠下放到孔內(nèi)，下放時(shí)采用雙吊點(diǎn)吊放。{12}下導(dǎo)管：用吊車下放導(dǎo)管并固定。導(dǎo)管下放結(jié)束后，對(duì)孔底的沉渣進(jìn)行第二次處理。二次清孔結(jié)束，驗(yàn)收合格后，應(yīng)在1 h內(nèi)灌注混凝土。{13}灌注混凝土：在二次清孔檢驗(yàn)合格后，立即澆筑混凝土。澆筑完成后，樁的空頭部分及時(shí)用道砟填實(shí)。{14}加強(qiáng)鉆孔灌注樁的養(yǎng)護(hù)。

3 旋挖灌注樁施工中容易出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題及其原因

成孔質(zhì)量和樁體質(zhì)量問(wèn)題一直是鉆孔灌注樁的通病，想要解決這些問(wèn)題，必須探尋其根源。本項(xiàng)目施工過(guò)程中可能出現(xiàn)以下質(zhì)量問(wèn)題：{1}樁孔坍塌：發(fā)生坍孔的原因是鋼護(hù)筒周圍黏土沒(méi)有夯實(shí)，導(dǎo)致地表水滲入造成塌陷;護(hù)筒埋設(shè)太淺;鋼筋籠碰撞孔壁，孔壁受其刮擦而坍落。{2}鉆孔偏斜：鉆頭磨損嚴(yán)重，鉆桿彎曲;鉆進(jìn)時(shí)鉆頭受力不均勻?qū)е滦笨?、偏?淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土層的存在導(dǎo)致土層軟硬不均。{3}漏漿：地下水沖刷孔周土體和樁體。{4}沉渣超標(biāo)：泥漿過(guò)稀;孔底標(biāo)高不一致，沉渣厚度偏小。{5}縮頸：泥漿比重偏低，導(dǎo)致淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土層出現(xiàn)縮頸現(xiàn)象;泥漿性能較差，含水量較高，孔壁吸水膨脹，致孔徑縮小。成孔時(shí)間間隔不當(dāng)，孔壁土體發(fā)生流變。

4 旋挖鉆孔施工的改進(jìn)

根據(jù)上述質(zhì)量問(wèn)題的原因分析，本文從施工質(zhì)量管理及每一個(gè)施工要點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)，以此保證成孔及成樁的質(zhì)量。

（1）科學(xué)合理地開展施工質(zhì)量管理。本工程施工企業(yè)建立了一套完整的質(zhì)量管理體系，實(shí)行質(zhì)量程序控制，把質(zhì)量管理貫穿于整個(gè)施工過(guò)程中，以完善質(zhì)量管理目標(biāo)。{1}施工準(zhǔn)備階段：根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，明確質(zhì)量目標(biāo)，加強(qiáng)對(duì)材料的檢驗(yàn)工作。做好機(jī)械的檢修工作，確保施工正常進(jìn)行。加強(qiáng)思想教育，強(qiáng)化安全意識(shí)，通過(guò)培訓(xùn)提高施工人員的工作能力。{2}施工階段：加強(qiáng)施工質(zhì)量的檢查和驗(yàn)收，按照質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行自檢和互檢。嚴(yán)格遵守科學(xué)原理，不武斷、不盲目、不大意。及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)解決問(wèn)題。

（2）施工要點(diǎn)的質(zhì)量控制。在已經(jīng)實(shí)施的施工方案基礎(chǔ)上，對(duì)其施工要點(diǎn)進(jìn)行了改進(jìn)。具體要求如下：{1}測(cè)量放線時(shí)每個(gè)樁孔的控制點(diǎn)設(shè)置4個(gè)，控制點(diǎn)要高出護(hù)筒的頂面。{2}鉆機(jī)就位前在鉆機(jī)位置鋪設(shè)路基箱，以確保鉆機(jī)在鉆進(jìn)過(guò)程中的穩(wěn)定性。在護(hù)筒鋪設(shè)后，對(duì)周圍黏土多次夯實(shí)，防止地表水入滲。{3}由于存在填土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土層，故用黏土制備優(yōu)質(zhì)泥漿。開孔時(shí)，應(yīng)加大泥漿的比重，泥漿比重應(yīng)不小于1.25。在容易縮頸的土層中，應(yīng)在鉆完一段后再提鉆復(fù)掃一次。{4}在提升鉆具時(shí)發(fā)現(xiàn)，有障礙的孔段，也應(yīng)該進(jìn)行復(fù)鉆。{5}在鉆進(jìn)的過(guò)程中，如果由鋼筋籠碰撞、刮擦引起的輕微的坍孔，可以用小直徑鉆頭以優(yōu)質(zhì)泥漿掃孔。新孔施工時(shí)應(yīng)該跳孔施工，防止土層流變。{6}下放鋼筋籠后，應(yīng)找正固定，使其居中。當(dāng)下放受阻時(shí)，應(yīng)輕輕地旋轉(zhuǎn)下放，不得強(qiáng)行下壓。{7}在導(dǎo)管拼裝之前，涂止水黃油，確保導(dǎo)管封水性能。{8}當(dāng)灌注到鋼筋籠頂部時(shí)，應(yīng)緩慢放料;對(duì)于剛灌注完畢的樁體，使用隔膜保護(hù)或者噴灑防護(hù)劑，這樣可以促進(jìn)樁體快速定型，提高施工效率和灌注樁質(zhì)量。

5 結(jié)語(yǔ)

本文針對(duì)旋挖成孔灌注樁施工過(guò)程中出現(xiàn)的一些質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行了分析，并對(duì)這些質(zhì)量問(wèn)題提出對(duì)策，通過(guò)施工要點(diǎn)的質(zhì)量控制，有效地避免施工過(guò)程中的問(wèn)題進(jìn)一步擴(kuò)大，從而保證樁基工程整體施工質(zhì)量達(dá)到規(guī)范設(shè)計(jì)要求。同時(shí)，為類似工程的應(yīng)用提供借鑒。

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