郭軍海

（武漢地質(zhì)勘察基礎(chǔ)工程有限公司，武漢 430050）

灌注樁按照成孔方法分為泥漿護(hù)壁鉆孔樁、套管成孔灌注樁、干成孔灌注樁和人工挖孔樁4種方法，其中泥漿護(hù)壁鉆孔樁是灌注樁中應(yīng)用最廣的一種方法，該方法施工的機(jī)械很多，包括旋挖鉆機(jī)、正反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)、潛水鉆機(jī)、鉆擴(kuò)機(jī)、全套管鉆機(jī)和全葉螺旋鉆孔機(jī)等。其中旋挖鉆機(jī)是目前鉆孔灌注樁施工的主流設(shè)備，適合泥漿護(hù)壁和干作業(yè)成孔灌注樁，該設(shè)備具有裝機(jī)功率大、輸出扭矩大、軸向壓力大、機(jī)動靈活和施工效率高等特點，適應(yīng)我國大部分地區(qū)的土壤地質(zhì)條件。本文僅對旋挖鉆機(jī)在施工泥漿護(hù)壁鉆孔樁時樁位偏差產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，提出相對的改進(jìn)措施，確保樁位偏差竣工驗收時該項指標(biāo)符合設(shè)計及規(guī)范要求。

1 旋挖鉆進(jìn)施工工藝簡介

旋挖施工泥漿護(hù)壁鉆孔樁的施工工藝除成孔過程不同于鉆、沖孔灌注樁外，其他工藝完全相同。該設(shè)備施工主要優(yōu)點有：施工速度快；施工精度比較高，施工過程中樁深度、垂直度、鉆壓和鉆筒內(nèi)裝土容量等均可以通過機(jī)身電腦控制；噪聲?。豢勺孕行凶?，移機(jī)方便；機(jī)械化程度比較高；無須提供動力電源；適用地層廣泛等。旋挖鉆孔樁施工工藝流程如圖1所示。

圖1 旋挖工藝施工流程圖

2 樁位偏差的定義

樁位偏差是指在設(shè)計院提供的樁基礎(chǔ)施工平面圖中，標(biāo)注了每一根樁位的位置，技術(shù)人員或測量人員通過總平圖中提供的坐標(biāo)，結(jié)合施工平面圖，利用CAD軟件或其他測量軟件，可以求出每一根樁位的理論坐標(biāo)（設(shè)計坐標(biāo)），而在實際施工過程中或竣工測得的樁位坐標(biāo)與理論坐標(biāo)的差值，即可理解為坐標(biāo)偏差，但這種坐標(biāo)差值的偏差值大小及偏差方向可能與樁基施工平面圖中的縱橫軸線并非總是重合，實際測量坐標(biāo)系統(tǒng)的縱橫軸方向與樁基平面圖中縱橫軸線的方向并非總是一致?？⒐D中樁位偏差的方向和數(shù)值大小的確定，常用的方法是把實測的坐標(biāo)值標(biāo)注在樁基礎(chǔ)平面（AUTOCAD）電子平面圖中，然后沿設(shè)計坐標(biāo)縱橫軸方向垂直進(jìn)行量取，即可求得樁位偏差值，實際施工時樁位的控制，可以用坐標(biāo)偏差值進(jìn)行控制，但在繪制竣工圖時，測量人員和技術(shù)人員應(yīng)懂得坐標(biāo)偏差和樁位偏差的區(qū)別。

3 旋挖施工工藝中樁位偏差產(chǎn)生的原因和注意事項

旋挖工藝施工的主要步驟包括場地平整、測量放線、護(hù)筒埋設(shè)與定位、成孔、鋼筋籠制安、清孔、混凝土灌注成樁及最后的開挖驗收等，而造成樁位偏差的原因主要包含在測量放線、護(hù)筒埋設(shè)與定位、成孔、鋼筋籠制安及開挖驗收中，下面將對這幾個步驟中影響樁位偏差的原因進(jìn)行逐一分析，并提出解決辦法。

3.1 測量放線

在測量放線開始時，需注意以下事項，可減少樁位偏差的發(fā)生。

3.1.1 測量儀器的準(zhǔn)備

所有測量使用的儀器如全站儀和RTK接收機(jī)等必須在規(guī)定的檢定期內(nèi)（一般為1年），超出檢定期限的應(yīng)及時進(jìn)行檢定，未經(jīng)檢定或不在檢定期限的儀器嚴(yán)禁使用，減少由于儀器誤差帶來的測量影響。

3.1.2 測量人員的準(zhǔn)備

樁基施工中，測量放線的工作比較單一，樁基施工單位的測量人員往往是一些非專業(yè)的技術(shù)人員，因此必須對技術(shù)人員進(jìn)行培訓(xùn)后才能上崗，每個項目的測量人員必須相對固定，確保測量放線的精度和速度。

3.1.3 測量數(shù)據(jù)的復(fù)核及導(dǎo)入

樁基施工測量前，必須收集建筑總平面定位圖、樁基礎(chǔ)平面布置圖，同時在樁基平面圖中對所有樁基進(jìn)行樁編號，檢查紙質(zhì)版樁基平面圖主要軸線尺寸是否與電子版一致，檢查總平藍(lán)圖中標(biāo)注軸線交點標(biāo)注坐標(biāo)是否與在AUTOCAD軟件中查詢的坐標(biāo)一致，在AUTOCAD軟件中將樁基礎(chǔ)定位平面圖中通過平移及旋轉(zhuǎn)等命令，將電子版坐標(biāo)與紙質(zhì)版坐標(biāo)完全對應(yīng)一致，即可在軟件中直接點取獲得各樁位坐標(biāo)，最后按全站儀要求格式對獲取坐標(biāo)進(jìn)行保存，再對坐標(biāo)數(shù)據(jù)由2人以上進(jìn)行復(fù)核后上傳導(dǎo)入至全站儀，確保不因測量數(shù)據(jù)輸入錯誤導(dǎo)致樁位偏差或放線錯誤現(xiàn)象產(chǎn)生。

3.1.4 測量放線過程在測量放線過程中，有幾個細(xì)節(jié)需要重點注意：

（1）無論是全站儀，還是RTK，利用其對中桿測量時，一定要將對中桿的圓氣泡居中后，再進(jìn)行測量，可以減少樁位放線誤差，初學(xué)者應(yīng)盡可能使用帶支架的對中桿進(jìn)行測量，同時要定期對中桿的垂直度進(jìn)行校正。

（2）對建設(shè)方提交的控制點，一般要求不少于3個，且保證能夠互相通視，復(fù)測時一般以其中一點為測站點，距離較遠(yuǎn)的另一點為后視點進(jìn)行定向（長邊定向）后實施坐標(biāo)反測，并填寫控制點復(fù)核情況表，待上部單位進(jìn)場后進(jìn)行控制點的移交工作。

3.2 護(hù)筒的埋設(shè)與定位

旋挖工藝中，護(hù)筒埋設(shè)的準(zhǔn)確與否，直接關(guān)系到成樁后樁位偏差的大小，護(hù)筒不僅起防止地表土坍塌的作用，對樁位的定位也起著非常重要的作用，護(hù)筒埋設(shè)完畢后其中心位置是否準(zhǔn)確，將直接影響下一道工序成孔對樁位偏差的控制。根據(jù)相關(guān)規(guī)范，對護(hù)筒設(shè)置有下列要求：

（1）護(hù)筒應(yīng)采用壁厚（大于1 cm）的鋼板制作，應(yīng)有足夠的剛度和強(qiáng)度，上部應(yīng)設(shè)置溢流孔，下端外側(cè)應(yīng)采用黏土填實。

（2）護(hù)筒內(nèi)徑比設(shè)計樁徑大200 mm的形狀規(guī)則的鋼圓護(hù)筒，一般采用鉆機(jī)埋設(shè)，為防止下壓時護(hù)筒變形，必須采用厚壁的護(hù)筒，尤其在護(hù)筒頂部應(yīng)再綁上一層鋼板，使其厚度加大，保證護(hù)筒在埋設(shè)過程中，不發(fā)生變形。

（3）護(hù)筒的長度選擇應(yīng)根據(jù)地層情況而定，一般應(yīng)大于雜填土的埋深，進(jìn)入穩(wěn)定土層。

（4）護(hù)筒上應(yīng)標(biāo)出樁位，護(hù)筒的埋設(shè)方法一般有2種，既四點十字線中心法（如圖2所示）和兩點距離交會法（如圖3所示），或是這2種方法的組合。

圖2 四點十字線中心法

圖3 兩點距離交會法

（5）在旋挖班組人員根據(jù)第一次放樣點位進(jìn)行護(hù)筒埋設(shè)完畢后，測量人員必需對護(hù)筒中心位置進(jìn)行二次復(fù)核，護(hù)筒中心與孔位中心偏差不應(yīng)大于50 mm；護(hù)筒的垂直度偏差不宜大于1/100。復(fù)核方法為采用木方或鋼筋定位架放置在護(hù)筒上，重新放樣出樁位，用鋼尺檢查實際護(hù)筒中心與二次放樣點的偏差。

3.3 成孔

護(hù)筒埋設(shè)完畢且經(jīng)過復(fù)核后，在泥漿自備完成后，旋挖鉆機(jī)即可開始成孔工作，該工序在進(jìn)行的過程中，施工人員容易忽視且必須注意的問題有如下幾點。

（1）由于旋挖鉆機(jī)的護(hù)筒內(nèi)徑比設(shè)計樁徑大200mm，一些操作手在開孔時有個錯誤觀念，就是只要鉆頭放在護(hù)筒里就行，省去了將鉆頭中心再次對準(zhǔn)護(hù)筒中心的步驟，從而導(dǎo)致樁位偏差產(chǎn)生，正確做法是護(hù)筒在埋設(shè)完畢后，利用油漆在護(hù)筒上做出標(biāo)記，采用四點十字線中心法恢復(fù)測量點中心，再利用護(hù)筒中心對準(zhǔn)十字線中心點后，再進(jìn)行成孔工作，也可采用兩點距離交會法，通過校核鉆桿底部與鉆斗相連接的插方來控制鉆桿的中心位置，且該復(fù)核工作必須反復(fù)進(jìn)行，直至施工到設(shè)計樁頂標(biāo)高以下2 m左右。

（2）成孔過程中，操作人員往往過分相信鉆機(jī)自帶的調(diào)垂系統(tǒng)，但任何一臺旋挖鉆機(jī)在使用過程中隨著年限增加，設(shè)備磨損加重，鉆桿與動力頭之間的縫隙加大，鉆機(jī)自帶的調(diào)垂系統(tǒng)往往精度會下降，那么在鉆機(jī)使用過程中，必須采用全站儀從2個垂直方向，對鉆桿的垂直度進(jìn)行監(jiān)控，確保鉆桿的垂直度在1%之內(nèi)。

（3）成孔過程中，不注意成孔的速度，無論什么地層，一味快速鉆進(jìn)，就會導(dǎo)致樁位偏差發(fā)生。正確做法應(yīng)是根據(jù)不同的地層，如軟弱交接層、深厚砂層、孤石和堅硬地層等，選擇旋轉(zhuǎn)合適的鉆頭，控制好鉆速和轉(zhuǎn)速，保證成孔時鉆桿不發(fā)生傾斜。

3.4 鋼筋籠安置

竣工樁位中心在最終驗收時，是以鋼筋籠的中心來作為樁位中心的，所以在鋼筋籠下置過程中，應(yīng)盡量保證鋼筋籠中心與成孔后的孔位中心一致，要做到這點，在進(jìn)行鋼筋籠下置過程中，必須注意以下事項：

（1）鋼筋籠制作時，不僅要控制好鋼筋籠的直徑（允許偏差應(yīng)控制在±10 mm），同時應(yīng)按設(shè)計和規(guī)范要求在鋼筋籠上設(shè)置保護(hù)墊塊，保護(hù)墊塊的作用，不僅能防止鋼筋籠緊貼孔壁，防止鋼筋外露，使鋼筋在混凝土中銹蝕，起不到受力的作用，而且能起到固定鋼筋籠的中心位置，防止樁位發(fā)生偏差的作用。實際進(jìn)行鋼筋籠安放時，操作人員往往忽視這個步驟，不下或者漏下保護(hù)塊。

（2）鋼筋籠在起吊和轉(zhuǎn)運時，不能放在地上進(jìn)行拖拽，避免鋼筋籠發(fā)生變形。在安裝入孔時，必須采用“扁擔(dān)架”的形式保證鋼筋籠起吊后的垂直度，在下置過程中，當(dāng)發(fā)生下置不暢時，必須將鋼筋籠提起，重新掃孔，不得強(qiáng)行墩放，從而導(dǎo)致樁位偏差的出現(xiàn)。

（3）鋼筋籠全部安裝入孔后應(yīng)固定于孔口，固定鋼筋籠時采用2根吊筋、2根插桿對稱固定，嚴(yán)禁只使用1根吊筋或1根插桿固定，確保鋼筋籠入孔后的垂直度。

3.5 樁位竣工偏差驗收

在基坑土方開挖完畢后，樁基樁頭鑿至樁頂標(biāo)高后，即可進(jìn)行樁位偏差驗收，樁位偏差驗收時，應(yīng)注意以下問題：

（1）為避免場內(nèi)控制點因土方開挖發(fā)生位移，影響測量精度，竣工測量時必須再次從場外將原始控制點引測至場地內(nèi)，用新的場內(nèi)控制點進(jìn)行測量，以確保樁位偏差驗收的精度。

（2）驗收樁位偏差時，必須用卷尺從縱橫2個方向上先找出鋼筋籠的中心，作上標(biāo)記，再用全站儀或RTK對該中心標(biāo)記進(jìn)行測量，不可憑肉眼目測估算樁位中心。

4 項目介紹

4.1 項目概述

武漢某樁基工程2號樓項目2017年5月開始施工，樁基礎(chǔ)形式采用鉆孔灌注樁，4層地下室，成孔方式采用泥漿護(hù)壁旋挖成孔，施工機(jī)械為2臺徐工XR-280旋挖鉆機(jī)，樁徑900 mm不等，樁數(shù)183根樁，工期50 d，項目夜間22：00—6：00不能施工，單機(jī)工作效率2根/d。該項目工期緊，樁基測量放線采用傳統(tǒng)的全站儀配合極坐標(biāo)法進(jìn)行測量放線，投入1個測量班組，共計3人，施工過程中嚴(yán)格按照前述步驟開展測量放線工作。

4.2 驗收結(jié)論

（1）根據(jù)GB 50202—2018《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)》要求，對于D＜1 000 mm的泥漿護(hù)壁鉆孔樁，樁位允許偏差要求不大于70 mm+0.01H（H為樁基施工面至設(shè)計樁頂?shù)木嚯x，即空孔深度），該項目H約為20 m，偏差要求允許小于等于270 cm，該項目樁位偏差檢測數(shù)量按100%進(jìn)行樁位偏差檢測。

（2）該項目由甲方委托第三方檢測機(jī)構(gòu)某省建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心進(jìn)行驗收檢測，該測試中心提供的樁位偏差檢測，其樁的實際中心是按鋼筋籠中心進(jìn)行量取，而非按照樁頂混凝土中心量取，樁位偏差檢測采用彈線后利用卷尺測量的方法進(jìn)行。根據(jù)該測試中心提供的2號樓樁位偏差檢測報告，共計檢測183根，其中176根樁樁位偏差值小于100 mm，7根樁樁位偏差值超過100 mm，最大偏差為Z2-73號樁，偏差達(dá)230 mm，小于允許值270 mm，偏差結(jié)果均符合規(guī)范及設(shè)計要求。

5 結(jié)束語

樁位偏差是泥漿護(hù)壁樁竣工驗收時一項重要的驗收指標(biāo)，對驗收結(jié)論起著舉足輕重的作用，要保證在驗收階段該項指標(biāo)不超限，符合規(guī)范和設(shè)計要求，就應(yīng)在樁基礎(chǔ)施工準(zhǔn)備和實施的各個關(guān)鍵環(huán)節(jié)勤加注意，并嚴(yán)格控制，增強(qiáng)測量人員的工作責(zé)任心。當(dāng)然受一些客觀原因的影響，樁位偏差這項指標(biāo)在采取合理措施后，可以得到有效的控制，但不可能完全杜絕超偏現(xiàn)象發(fā)生，一旦發(fā)現(xiàn)樁位偏差超限，必須及時上報建設(shè)單位，通知設(shè)計單位出具變更處理意見。