机械成孔灌注桩质量把控要点分析
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摘 要：机械成孔灌注桩是不良地质条件下运用最广泛的地基基础形式。因其为地下隐蔽工程，其质量缺陷不易被发现，且极易对建筑物的结构安全造成威胁。因此，桩基施工中质量把控尤其重要。其次，桩基施工是整个项目施工节奏的首要带动环节，决定着项目整体质量、进度乃至最终的入伙交付节点，把握桩基施工质量是项目整体施工首要关键线路之一。
关键词：隐蔽工程;结构安全;桩基施工;整体质量
一、工程概况
该开发项目上部地层主要为第四系风积、冲洪积沉积物，下部地层主要为第三系强风化泥岩;地层自上而下分别为填土、黄土状粉土、马兰黄土、粉质粘土、卵石和泥岩。经设计确认，主楼桩基入泥岩不小于8m，桩径800mm。其中利用工程桩形成8根检测锚桩及3根检测试桩，承载力试验值为8000～13000KN。成桩工艺选用旋挖钻泥浆护壁灌注桩，混凝土强度等级C35 P8抗硫防腐阻锈，试、锚桩强度等级为C45。混凝土浇筑充盈系数不得小于1.15。
二、常见桩基质量问题及解决办法分析
桩位偏差原因主要包括两方面：仪器、人为等误差导致桩位偏差;由于缺乏桩位保护措施，施工作业人员或机械操作过程中定点措施丢失或位移常导致实际施工桩位偏差。为防止桩位偏差，施工前施放桩位点，放样后四周设护桩并复测，误差控制在2cm以内[1]。转机就位平稳牢靠，放置护筒后应复测并设置十字护桩，以保证桩位坐标准确无误。
斜桩产生的常见原因一般分为机械因素与地质因素两种。第一，当旋挖机就位不平稳时，钻进过程中轉杆反作用力使旋挖机前后左右摆动并带动转杆倾斜导致钻孔倾斜[2]。第二，当钻进至卵石层时，常遇见直径较大石块，此情况下较难钻进，需长时间钻磨将石块打碎并捞出，钻磨过程常因钻头受力不均匀引起钻杆摆动产生斜桩。为防止产生斜桩。旋挖机就位应保持平稳，不发生倾斜、位移，当钻头对准桩位中心十字线时，各项数据即可锁定，勿需再作调整;钻机就位后钻头中心和桩中心应对正准确，误差控制在10mm内[3]。
孔口塌方：桩顶标高位置一般处于黄土层中，湿陷性较大。地下水位线虽处于卵石层以下，但桩基施工采用泥浆护壁法，泥浆损耗较大，且加注过程对孔口冲刷较大，极易造成孔口塌方。孔口塌方既增加了孔底沉渣量，影响桩身质量，又导致孔口直径扩大且非常湿滑，对现场施工人员生命安全造成极大威胁。改变措施，施工前应对孔口加两米长钢护筒保护，水带端部接直角钢管喷头以较少对孔壁的冲刷。若成孔后未进行下步工序施工，应及时对孔口加以保护措施，防止发生人员坠落事故。
桩身缺陷或断桩的因素：主要分为以下几个方面。
（1）导管密封不严导致浇筑过程中泥浆由缺陷处进入导管，导致混凝土夹渣过多，轻则桩身强度下降，重则形成断桩;
（2）施工过程中，黄土层与卵石层极易发生孔内塌方，尤其当成孔后长时间未浇筑混凝土，孔底沉渣堆积过多，混凝土浇筑前期无法一次性有效将沉渣逼出，导致浇筑期间断断续续带出沉渣，影响桩身质量;
（3）当料斗容量较小或导管下放深度不足时，料斗容积小于导管以下孔内体积，第一斗混凝土无法将全部孔底沉渣逼出，造成桩底或桩身缺陷;
（4）浇筑过程中导管过早上提导致导管底部高于混凝土表面，此时，混凝土表面以上的沉渣或泥浆倒灌入倒灌内，导致桩身缺陷或断桩;
（5）混凝土质量问题引起的桩身缺陷，或浇筑过程有间断，且间断时间大于混凝土初凝时间，此时接触面即断桩[4];
（6）浇筑过程中导管堵塞或其他原因导致浇筑中断，无法继续浇筑。
为有效提高桩身质量，避免上述问题发生，施工过程应制定严格遵照以下控制措施。
（1）导管接口处务必套入橡胶圈密封，对于每根入孔导管进行桩身检查，发现破损及时更换;
（2）严格控制成孔与砼浇筑时间间隔于2h内;
（3）提前铺排场地，防止机械工作面相互影响，以保证成孔后即下钢筋笼与导管;
（4）根据商砼站运距与时效性等因素提前通知商砼站发商砼，保证导管安装完成即浇筑砼;
（5）浇筑砼前测量孔底沉渣厚度，若超过50cm即实施二次清孔工艺;
（6）料斗容量不少于1.8m2，浇筑过程中将料斗放满砼后一次性灌入，并保证连续浇筑至砼上表面高于导管2m以上;
（7）导管底部与孔底间距不得超过50cm，否则无法一次性逼出孔底沉渣，浇筑过程中严禁过早提导管，保证导管底部始终在砼表面以下至少2m。
钢筋笼质量问题：钢筋笼质量是影响桩身质量的主要因素之一。监理单位与施工单位应严控钢筋笼制作与安装过程，形成有效管理机制，严格把控下放钢筋笼主控尺寸，并采取有效混凝土保护层措施，遇不合格钢筋笼严禁入孔。
桩头夹渣以及冬季施工问题：浇筑伊始，第一料斗混凝土中会掺入大量孔底沉渣，严重影响桩头质量。因此，桩顶标高以上应预留至少80cm桩间土以达到超灌要求，待后期破除，以达桩身质量合格。由于工期等因素影响，桩基施工常于冬季施工。气温过低直接影响混凝土强度上升与用水问题。国家规范规定，日平均气温低于5摄氏度即为冬季施工。为达到正常施工要求，应提前做好用水管道保温措施，并于商砼中添加适量防冻剂。
当桩基施工涉及深基坑时，将面临工作面小，场地交通等问题，打乱正常施工节奏。施工前应合理铺排施工顺序及场内交通，避免出现拥堵和机械人员窝工现象发生，保证成孔、下钢筋笼、安装导管、砼浇筑无缝对接;施工单位项目经理与每台机械至少一名专业技术人员必须常驻现场，保证遇问题第一时间以正确适宜方法解决。
三、结语
机械旋挖成孔灌注桩具有施工效率高、成孔质量好、经济效益高等优点，但复杂地质条件与水下灌注混凝土增加了其质量隐患与施工不稳定性。因此，施工作业人员与质量验收人员应具有较高专业知识与实际工程经验，熟记质量控制要点、严控钢筋笼与混凝土质量、遇突发时间及时并有效应对与处理。在各方共同参与和努力下共同为后续施工打下坚实基础。
参考文献：
[1]孙西振.旋挖钻成孔在钻孔灌注桩中的应用[J].江淮水利科技，2010（02）：46-48.
[2]韩永宏.旋挖钻机在浊漳河特大桥桩基础施工中的应用[J].山西交通科技，2010（04）：29-31.
[3]杨永亮.超声波透射法在桩基完整性检测中的应用[D].武汉理工大学，2012.
[4]黄安，徐玥，黄粤.钢管柱垂直度控制的技术研究[J].西部探矿工程，2013，25（11）：5-9.
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