旋挖鉆孔灌注樁施工過(guò)程技術(shù)控制要點(diǎn)

羅芳真

（廈門(mén)中建東北工程管理有限公司，福建 廈門(mén) 361000）

0 引言

工程建設(shè)中，樁基施工是十分重要的基礎(chǔ)性工作。成熟的成樁方法有很多，各有優(yōu)勢(shì)。旋挖鉆孔灌注樁是其中之一，其成樁過(guò)程涉及樁位測(cè)量放樣、護(hù)壁泥漿、鋼護(hù)筒、 灌注樁成孔、鋼筋籠制作安裝、清孔、灌注混凝土等重要環(huán)節(jié)，適用于粉土、砂土、風(fēng)化巖層等多種地層，因其施工質(zhì)量好、效率高、機(jī)械自動(dòng)化程度高、且對(duì)附近建構(gòu)筑物和四周的環(huán)境影響小、噪聲小、污染小等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于大型建筑的工程樁施工。 為了更好地用好旋挖鉆孔灌注樁施工技術(shù)，本文對(duì)其施工過(guò)程中各個(gè)環(huán)節(jié)的技術(shù)控制要點(diǎn)進(jìn)行分析。

1 旋挖鉆孔灌注樁施工概述

旋挖鉆孔灌注樁是通過(guò)旋挖鉆機(jī)底部帶有活門(mén)的桶式鉆頭回轉(zhuǎn)破碎巖土，并直接將其裝入鉆斗內(nèi)，然后再由鉆機(jī)提升裝置和伸縮鉆桿將鉆斗提出孔外卸土，如此不斷循環(huán)，直至鉆至設(shè)計(jì)標(biāo)高成孔，下放鋼筋籠并進(jìn)行二次清孔，最后灌注混凝土成樁。

在粘結(jié)性好的巖土層，可采用干式或清水鉆送工藝，無(wú)需泥漿護(hù)壁。但對(duì)于松散易坍塌、有地下水分布、孔壁不穩(wěn)定的土層，必須采用靜態(tài)泥漿護(hù)壁鉆進(jìn)工藝，向孔內(nèi)投入護(hù)壁泥漿或穩(wěn)定液進(jìn)行行護(hù)壁。

2 旋挖鉆孔灌注樁施工過(guò)程技術(shù)控制要點(diǎn)

2.1 樁位測(cè)量放樣技術(shù)控制要點(diǎn)

（1）檢查、監(jiān)督施工單位和建設(shè)單位樁位的移交過(guò)程，審查樁位資料和移交記錄，要求施工單位建立測(cè)量復(fù)核制度，并監(jiān)督其實(shí)施。復(fù)核施工單位樁位測(cè)量成果。

（2）監(jiān)督測(cè)量員按“以大定小、以長(zhǎng)定短、以精定粗、先整體后局部”的原則進(jìn)行樁位的測(cè)放。測(cè)放前，應(yīng)先對(duì)基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測(cè)。

（3）測(cè)量?jī)x器的精度應(yīng)符合要求，并在檢定周期之內(nèi)。監(jiān)督施工單位做好控制樁的保護(hù)工作，并經(jīng)常校準(zhǔn)。

（4）樁位中心點(diǎn)測(cè)量復(fù)核后，督促施工單位按要求設(shè)好護(hù)樁，護(hù)樁的位置應(yīng)不影響機(jī)械的運(yùn)作，標(biāo)高應(yīng)高出護(hù)筒頂面方便復(fù)核樁位。

（5）監(jiān)督施工單位做好樁位的編號(hào)、標(biāo)記、保護(hù)工作，并做好書(shū)面測(cè)量記錄，測(cè)量記錄允許劃改，但嚴(yán)禁擦改、涂改。

（6）測(cè)量放樣時(shí)應(yīng)進(jìn)行旁站監(jiān)理，當(dāng)碰到不符合要求的測(cè)量條件時(shí)，應(yīng)要求測(cè)量員停止測(cè)量放樣。樁位測(cè)放的允許偏差應(yīng)控制在設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定范圍內(nèi)。

2.2 護(hù)壁泥漿的技術(shù)控制要點(diǎn)

（1）檢查護(hù)壁泥漿制作的材料、配合比是否符合要求，制備的護(hù)壁泥漿要大于施工時(shí)泥漿實(shí)際的需求量，確保每一臺(tái)鉆機(jī)所儲(chǔ)備的泥漿量不少于單樁體積。開(kāi)始灌入泥漿時(shí)，應(yīng)監(jiān)督施工單位從樁孔中心垂直灌入泥漿，以防止泥漿從側(cè)壁沖刷護(hù)筒底部致使其底部松軟而發(fā)生沉降、傾斜。

（2）采用目測(cè)、比重計(jì)、黏度計(jì)、PH試紙等對(duì)護(hù)壁泥漿的相對(duì)密度、黏度、含砂率、膠體率pH 值等性能指標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn)。

（3）監(jiān)督施工單位控制護(hù)壁泥漿面保持在地下水位1m以上，如果地下水位不穩(wěn)定，應(yīng)超過(guò)最高水位1.5m以上，施工時(shí)泥漿的相對(duì)密度為1.1-1.5g/cm3，一般控制在1.2-1.3g/cm3。在自穩(wěn)性差、易坍塌的地層中應(yīng)將泥漿的相對(duì)密度調(diào)整為1.3-1.5g/cm3左右，黏度調(diào)整為20-30Pa·s、含砂率控制不大于6%。灌注混凝土前，按設(shè)計(jì)要求檢查孔底的500mm以?xún)?nèi)的泥漿性能，控制泥漿相對(duì)密度≤1.2g/cm3，含砂率≤8%，黏度≤28Pa·s。

（4）在樁基施工監(jiān)督控制過(guò)程中，在清孔前期檢查孔口處的泥漿時(shí)，如果找不到粗粒砂，泥漿的含砂量太低，或當(dāng)后期把護(hù)壁泥漿密度降低后，經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)孔底沉渣的厚度增幅較大，說(shuō)明最開(kāi)始清孔時(shí)護(hù)壁泥漿的黏度和稠度不符合要求，導(dǎo)致砂粒懸浮在護(hù)壁泥漿里清除不出去，應(yīng)要求施工單位立即改進(jìn)護(hù)壁泥漿性能，提高清孔效率[1]。

2.3 鋼護(hù)筒技術(shù)控制要點(diǎn)

（1）鋼護(hù)筒埋設(shè)前應(yīng)使用卷尺、游標(biāo)卡尺等工具對(duì)其厚度、規(guī)格尺寸、焊接質(zhì)量、橢圓度等進(jìn)行檢查，確保其符合要求。

（2）鋼護(hù)筒入土的深度應(yīng)符合設(shè)計(jì)和相關(guān)規(guī)范的要求，對(duì)鋼護(hù)筒的標(biāo)高進(jìn)行復(fù)查、記錄：護(hù)筒頂面宜比地下水位或者施工水位高2m以上，并宜高出施工地面0.3m。

（3）鋼護(hù)筒埋設(shè)回填時(shí)應(yīng)監(jiān)督施工單位按對(duì)稱(chēng)、分層、均勻的回填和夯實(shí)，回填土質(zhì)量的應(yīng)符合要求并達(dá)到最佳含水率。回填夯實(shí)時(shí)監(jiān)督施工單位采取相應(yīng)措施保證鋼護(hù)筒垂直。

（4）復(fù)驗(yàn)鋼護(hù)筒的平面位置和垂直度偏差，鋼護(hù)筒位置偏差應(yīng)≤5cm，垂直度應(yīng)≤1%，否則應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。

2.4 灌注樁成孔技術(shù)控制要點(diǎn)

(1)開(kāi)鉆前，監(jiān)督施工單位認(rèn)真對(duì)施工人員進(jìn)行安全、技術(shù)交底，并按要求留存影像、書(shū)面記錄備查。檢查旋挖機(jī)操作人員特種作業(yè)操作證的有效性，并確保人證合一。每根樁開(kāi)鉆前監(jiān)理工程師應(yīng)對(duì)樁號(hào)、設(shè)計(jì)樁徑、樁長(zhǎng)、樁機(jī)鉆頭的規(guī)格及位置、標(biāo)高、鉆桿垂直度等進(jìn)行核對(duì)，并記錄鉆孔開(kāi)始時(shí)間。

（2）每次提出鉆斗時(shí)和鉆斗成孔前，應(yīng)督促施工單位對(duì)鉆斗、鉆桿連接銷(xiāo)子、鉆斗門(mén)連接銷(xiāo)子以及鋼絲繩的狀況進(jìn)行檢查，把鉆斗上的渣土清除干凈，更換磨損的鉆頭，加強(qiáng)機(jī)械、設(shè)備的維修保養(yǎng)，確保旋挖鉆機(jī)運(yùn)行良好不因機(jī)械故障而停工。

（3）對(duì)施工單位開(kāi)孔的順序進(jìn)行監(jiān)督，應(yīng)符合設(shè)計(jì)、規(guī)范及審核合格的施工方案的要求，并采取跳蛙的方式。

（4）開(kāi)鉆前應(yīng)熟悉每根樁下的地質(zhì)、水文條件，并結(jié)合鉆進(jìn)的深度、出土的土質(zhì)等現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，監(jiān)督施工單位選用相應(yīng)的鉆頭，及時(shí)調(diào)整護(hù)壁泥漿的性能參數(shù)及旋挖鉆機(jī)的鉆壓、鉆速、進(jìn)尺、鉆斗升降速度等。

（5）禁止在孔口6m內(nèi)進(jìn)行卸土、堆放材料及設(shè)備，并督促施工單位盡快將土清運(yùn)走。施工過(guò)程中不定時(shí)對(duì)樁的垂直度進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后應(yīng)要求施工單位立即停止鉆進(jìn)，查明原因，采取相應(yīng)措施。

（6）施工單位認(rèn)為達(dá)到設(shè)計(jì)持力層時(shí)，應(yīng)請(qǐng)地勘單位巖土工程師進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)鑒定，鑒定合格后按要求留置巖樣，并進(jìn)行簽字確認(rèn)。如鑒定不合格還應(yīng)繼續(xù)鉆進(jìn)，直至地勘單位確認(rèn)鉆進(jìn)到持力層為止。持力層的確定可以地質(zhì)勘查資料為基礎(chǔ)，輔以超前鉆，結(jié)合孔口撈樣和鉆機(jī)受力、主動(dòng)鉆桿抖動(dòng)等來(lái)綜合判定。

（7）待地勘單位對(duì)持力層進(jìn)行確認(rèn)后，監(jiān)理對(duì)此時(shí)的孔底標(biāo)高進(jìn)行測(cè)量、記錄，施工單位自檢合格上報(bào)終孔后，再次對(duì)此時(shí)的孔底標(biāo)高進(jìn)行測(cè)量、記錄。通過(guò)對(duì)前后兩次孔底標(biāo)高差值的計(jì)算，確保樁端滿足進(jìn)入持力層≥1m的設(shè)計(jì)要求。

（8）施工單位自檢合格上報(bào)終孔后，監(jiān)理會(huì)同地勘、施工等參建單位一同檢查驗(yàn)收。并對(duì)樁位、孔深、樁徑、垂直度等進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。對(duì)選定原位取芯的樁孔還應(yīng)執(zhí)行見(jiàn)證取樣、送檢。

2.5 鋼筋籠制作、安裝技術(shù)控制要點(diǎn)

（1）檢查現(xiàn)場(chǎng)焊工是否持證上崗，特種操作證是否有效。鋼筋加工、焊接機(jī)械設(shè)備是否運(yùn)轉(zhuǎn)良好、維修保養(yǎng)到位。

（2）對(duì)進(jìn)場(chǎng)的鋼筋、焊材、直螺紋套筒、混凝土保護(hù)層墊塊、后注漿管、聲測(cè)管等材料進(jìn)行驗(yàn)收，檢查其產(chǎn)品合格證、質(zhì)量保證書(shū)、檢測(cè)報(bào)告等資料是否完整、有效。對(duì)進(jìn)場(chǎng)材料隨機(jī)抽取相應(yīng)的數(shù)量進(jìn)行規(guī)格尺寸等項(xiàng)目的檢測(cè)，并按要求見(jiàn)證取樣、送檢。送檢鋼筋力學(xué)性能和工藝性能的檢驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。監(jiān)督施工單位做好材料和成品、半成品構(gòu)件的分類(lèi)存放保管工作，防止因存放不當(dāng)影響材料性能。

（3）鋼筋焊接接頭、直螺紋套筒連接接頭按要求進(jìn)行見(jiàn)證取樣、送檢。當(dāng)對(duì)鋼筋籠焊接接頭的焊接質(zhì)量進(jìn)行檢查驗(yàn)收時(shí)，其焊縫長(zhǎng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求：?jiǎn)蚊婧缚p長(zhǎng)度≥10d，雙面焊縫長(zhǎng)度≥5d，表面焊渣應(yīng)清除干凈，焊縫要飽滿，外觀嚴(yán)禁存在裂紋、燒穿、氣孔、咬邊、未焊透等焊接質(zhì)量缺陷。驗(yàn)收不合格應(yīng)要求整改，但同個(gè)接頭的返修次數(shù)嚴(yán)禁超過(guò)2次，否則應(yīng)重新制作。相鄰兩個(gè)縱向焊接接頭的間距應(yīng)滿足錯(cuò)開(kāi)≥35d且≥500mm的要求。監(jiān)理檢驗(yàn)時(shí)要注意在制作抗拔樁的鋼筋籠時(shí)，其主筋的縱向連接應(yīng)按設(shè)計(jì)要求采用直螺紋套筒連接且接頭等級(jí)應(yīng)達(dá)到一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)禁使用焊接連接。接頭范圍內(nèi)的箍筋應(yīng)按設(shè)計(jì)要求加密[2]。

（4）監(jiān)理按設(shè)計(jì)、規(guī)范要求做好模具和首件鋼筋籠的檢查、驗(yàn)收工作，如發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤及時(shí)指正，防止后續(xù)大規(guī)模整改、返工。

（5)監(jiān)督施工單位按設(shè)計(jì)規(guī)范要求加工、制作鋼筋籠，有條件的宜采用自動(dòng)化的機(jī)械設(shè)備制作鋼筋籠，以保證鋼筋籠的質(zhì)量；對(duì)混凝土保護(hù)層墊塊、后注漿管、聲測(cè)管的制作、安裝進(jìn)行檢查，確保其數(shù)量、位置、連接等符合設(shè)計(jì)、規(guī)范要求，且固定牢靠、不堵塞；并且注意施工單位在后注漿管底是否漏裝具有止回功能的注漿閥。

（6）督促施工單位對(duì)制作好的鋼筋籠進(jìn)行編號(hào)、掛牌，按審核好的方案做好鋼筋籠的存放、運(yùn)輸保護(hù)工作。防止因管理不善，發(fā)生吊接錯(cuò)誤、變形、生銹等影響鋼筋籠質(zhì)量的情況發(fā)生。

（7）吊裝前復(fù)核鋼筋籠的編號(hào)，確保不用錯(cuò)。吊機(jī)操作員和信號(hào)指揮工應(yīng)人證合一，持證上崗。監(jiān)督施工單位按嚴(yán)格審核完成的施工方案吊裝鋼筋籠，防止其發(fā)生變形及碰撞孔壁。兩節(jié)鋼筋籠接長(zhǎng)時(shí)應(yīng)確保垂直，對(duì)位良好，并對(duì)對(duì)接質(zhì)量、接頭處箍筋的設(shè)置、注漿管和聲測(cè)管的固定等進(jìn)行檢查，驗(yàn)收合格且采用焊接的所有對(duì)接接頭應(yīng)自然冷后才能繼續(xù)下放。鋼筋籠吊裝的過(guò)程中應(yīng)時(shí)刻對(duì)孔內(nèi)泥漿面高度進(jìn)行檢查，如發(fā)生變化應(yīng)檢查是否塌孔并進(jìn)行處理。

（8）現(xiàn)場(chǎng)按孔頂?shù)臉?biāo)高對(duì)施工單位吊筋的設(shè)置進(jìn)行計(jì)算、復(fù)核，確保鋼筋籠的長(zhǎng)度、標(biāo)高、平面位置符合要求。鋼筋籠不應(yīng)直接固定在鋼護(hù)筒上，督促施工單位采取措相應(yīng)防止鋼筋籠下沉及上浮，并在附近預(yù)備一定數(shù)量的配重備用。

2.6 清孔技術(shù)控制要點(diǎn)

（1）監(jiān)督施工單位分別在終孔和鋼筋籠吊裝驗(yàn)收合格后進(jìn)行清孔，孔底的沉渣厚度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求≤50mm。嚴(yán)禁偷工減料只進(jìn)行一次清孔、未進(jìn)行清孔，或者采用加深孔深代替清孔。

（2）終孔驗(yàn)收合格后應(yīng)督促施工單位及時(shí)進(jìn)行清孔，防止間隔時(shí)間過(guò)程沉渣過(guò)厚而造成清孔困難或者塌孔。

（3）清孔過(guò)程中應(yīng)確保護(hù)壁泥漿液面高度，防止塌孔。

（4）監(jiān)督施工單位在澆筑混凝土前對(duì)護(hù)壁泥漿的性能參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，若不符合設(shè)計(jì)、規(guī)范要求應(yīng)督促其及時(shí)整改。

（5）二次清孔和護(hù)壁泥漿驗(yàn)收合格后，應(yīng)督促施工單位及時(shí)澆筑混凝土，如間隔時(shí)間過(guò)長(zhǎng)應(yīng)重新清孔、驗(yàn)收。

2.7 灌注混凝土技術(shù)控制要點(diǎn)

（1）施工前，先對(duì)導(dǎo)管、隔水球（栓）、料斗等進(jìn)行檢查、驗(yàn)收；導(dǎo)管壁厚≥3mm，導(dǎo)管內(nèi)壁應(yīng)光滑圓順，嚴(yán)禁存在孔洞、裂縫等問(wèn)題，直徑宜為20～30cm，導(dǎo)管連接處的外徑應(yīng)小于鋼筋籠的內(nèi)徑10cm 以上，導(dǎo)管的軸線偏差要控制在孔深的0.5%以?xún)?nèi)且≤10cm，如采用法蘭盤(pán)接頭應(yīng)檢查有無(wú)加設(shè)錐形活套，采用螺旋絲扣型接頭應(yīng)有防松脫裝置，接頭處均應(yīng)安裝有O 型橡膠密封圈；隔水球（栓）的大小應(yīng)和導(dǎo)管相匹配，滿足施工時(shí)不堵管的要求，且隔水性能良好；料斗的內(nèi)壁要清洗干凈，且容量要滿足初灌量的要求。

（2）使用導(dǎo)管之前，應(yīng)監(jiān)督施工單位進(jìn)行試拼、強(qiáng)度（嚴(yán)禁使用氣壓）和接頭抗拉試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力應(yīng)滿足設(shè)計(jì)、規(guī)范要求。經(jīng)試拼、試壓、抗拉試驗(yàn)合格后方可允許使用。

（3）對(duì)混凝土的初灌量進(jìn)行計(jì)算、復(fù)核，確保導(dǎo)管首次埋入混凝土灌注面1m以下。

式中：V——初灌量，m3；

D——鉆孔直徑，m；

d——導(dǎo)管內(nèi)徑，m；

H1——導(dǎo)管底端距孔底距離，0.3-0.5m；

H2——導(dǎo)管埋入混凝土深度，≥1m；

H——鉆孔深度，）；

K——充盈系數(shù)，按設(shè)計(jì)要求取1.10；

r1——泥漿比重；

r2——混凝土比重。

（4）督促施工單位加強(qiáng)和混凝土攪拌站的溝通協(xié)調(diào)，提前規(guī)劃好攪拌車(chē)行車(chē)路線，提前對(duì)可能影響混凝土供應(yīng)的因素進(jìn)行評(píng)估，并做好相關(guān)預(yù)案，確保混凝土在施工過(guò)程中持續(xù)供應(yīng)。

（5）對(duì)進(jìn)場(chǎng)的混凝土質(zhì)量進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查、驗(yàn)收：現(xiàn)場(chǎng)對(duì)塌落度（180-220mm）、骨料粒徑等進(jìn)行實(shí)測(cè)，檢查施工單位隨車(chē)進(jìn)場(chǎng)的開(kāi)盤(pán)鑒定，開(kāi)盤(pán)鑒定的資料應(yīng)齊全、有效，各項(xiàng)參數(shù)應(yīng)符合設(shè)計(jì)、規(guī)范要求。驗(yàn)收合格后簽發(fā)混凝土澆搗令。按設(shè)計(jì)、規(guī)范要求現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督施工單位制作混凝土試塊，每澆筑50m3留置1 組試塊，小于50m3的樁至少留置1 組試塊，并按要求進(jìn)行養(yǎng)護(hù)、送檢[3]。

（6）混凝土灌注時(shí)對(duì)鋼筋籠有上返攜帶力F：F=C×RC×S×V2/2G。通過(guò)對(duì)公式的分析可知，現(xiàn)場(chǎng)灌注時(shí)混凝土的上返速度和凝結(jié)時(shí)間對(duì)鋼筋籠的攜帶力影響較大，故施工過(guò)程中應(yīng)監(jiān)督施工單位嚴(yán)格控制好灌注速度和時(shí)間。

（7）導(dǎo)管安裝固定后，旁站監(jiān)理應(yīng)對(duì)導(dǎo)管和樁底間距進(jìn)行復(fù)核，確保其在0.3-0.5m 范圍內(nèi)，否則應(yīng)要求施工單位對(duì)導(dǎo)管進(jìn)行調(diào)整。后續(xù)施工時(shí)隨時(shí)抽測(cè)以監(jiān)控混凝土頂面標(biāo)高和導(dǎo)管進(jìn)入混凝土的深度，應(yīng)控制埋入在2-6m范圍內(nèi)。

（8）監(jiān)理樁基施工旁站時(shí)，應(yīng)監(jiān)督施工單位連續(xù)、分層的灌注樁身混凝土。若發(fā)現(xiàn)施工過(guò)程中導(dǎo)管有形成氣堵的前兆時(shí)，應(yīng)要求施工單位采取相應(yīng)措施排氣。

（9）監(jiān)督施工單位混凝土灌注到設(shè)計(jì)標(biāo)高后還應(yīng)繼續(xù)超灌0.8～1m，充盈系數(shù)經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際核算應(yīng)≧1.1。

3 結(jié)束語(yǔ)

旋挖鉆孔灌注樁成樁質(zhì)量受各因素的影響多，質(zhì)量控制存在一定的困難，但一旦出現(xiàn)樁基質(zhì)量問(wèn)題或者質(zhì)量事故，將對(duì)工程的質(zhì)量、投資、安全、工期等都產(chǎn)生較大的影響。因此，我們應(yīng)重視樁基施工技術(shù)管理，重視其旋挖鉆孔灌注樁成樁過(guò)程涉及的樁位測(cè)量放樣、護(hù)壁泥漿、鋼護(hù)筒、 灌注樁成孔、鋼筋籠制作安裝、清孔、灌注混凝土等重要環(huán)節(jié)，不斷提高樁基質(zhì)量管理人員的專(zhuān)業(yè)技能和綜合素質(zhì)，增強(qiáng)責(zé)任感，認(rèn)真做好監(jiān)理質(zhì)量監(jiān)控工作，確保旋挖鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求。