試論大樁徑、高樁身旋挖成孔灌注樁混凝土灌注工程質(zhì)量控制

李 旭 倫建哲 劉 琦 楊鑫中 崔 騰

（陜西煤業(yè)化工建設(shè)（集團）有限公司咸陽分公司，陜西 咸陽 712000）

混凝土灌注樁是一種有效處理地基承載力缺陷的基礎(chǔ)形式，其對地質(zhì)條件的適應(yīng)性強、承受各種荷載的能力大、減少不均勻沉降效果好，被廣泛應(yīng)用于建筑施工中。但施工項目本身的復(fù)雜性、施工環(huán)境的差異性和施工技術(shù)的參差性，使得混凝土灌注樁在施工過程中必須從多角度進行質(zhì)量控制，以防止出現(xiàn)質(zhì)量缺陷，尤其是對大樁徑、高樁身旋挖成孔灌注樁的施工。在對大樁徑、高樁身旋挖成孔灌注樁施工質(zhì)量控制的過程中，對混凝土灌注過程的控制尤為關(guān)鍵。本文主要以西北地區(qū)某高鐵站前廣場項目大樁徑、高樁身旋挖成孔灌注樁施工為例，分析了大樁徑、高樁身旋挖成孔灌注樁混凝土灌注質(zhì)量對樁本身的意義。

1 大樁徑、高樁身旋挖成孔灌注樁混凝土灌注控制要點

混凝土灌注的“成敗”直接影響灌注樁樁身質(zhì)量，即混凝土灌注樁樁身質(zhì)量控制很大程度上取決于混凝土灌注的質(zhì)量控制?；诰唧w工程項目，大樁徑、高樁身旋挖成孔灌注樁混凝土灌注控制要點如下：

1.1 原材料質(zhì)量控制要點

對大樁徑、高樁身旋挖成孔灌注樁樁身混凝土灌注的質(zhì)量控制核心為“本質(zhì)安全化”質(zhì)量控制，即對混凝土原材料的控制。原材料控制，一方面是指構(gòu)成混凝土本身的粗骨料、細骨料等狹義維度的控制；另一方面是指對用于項目現(xiàn)場大樁徑、高樁身旋挖成孔灌注樁施工的混凝土坍落度、水灰比等是否符合相關(guān)技術(shù)標準、規(guī)范要求及后期混凝土強度是否能達到設(shè)計承載力要求。在對混凝土原材料的控制規(guī)程中，不能只關(guān)注材料本身，還要考慮混凝土運抵施工現(xiàn)場的距離和時間，要確?；炷吝\送過程中不能有明顯的離析和泌水。

1.2 施工隊伍交底控制要點

人為因素是制約大樁徑、高樁身旋挖成孔灌注樁樁身混凝土灌注質(zhì)量控制的重要因素，包括管理人員和施工隊伍。由于施工隊伍流動性大、施工人員能力參差不齊，給大樁徑、高樁身旋挖成孔灌注樁樁身混凝土灌注質(zhì)量控制現(xiàn)場技術(shù)質(zhì)量交底提出了更高要求。在影響大樁徑、高樁身旋挖成孔灌注樁樁身混凝土灌注質(zhì)量控制的各類因素中，人作為能動體具有很強的主觀能動性以及對其他影響因素的判斷性，但這種判斷性的精確度因施工隊伍能力的差異性而很難得到保證。因此，需要一個相對穩(wěn)定的主體即施工管理人員，將技術(shù)、質(zhì)量交底的內(nèi)容精煉化、常態(tài)化。例如，在混凝土灌注過程中，施工人員經(jīng)常更換，所以，每次都要進行技術(shù)、質(zhì)量交底，即多次交底。

1.3 混凝土灌注過程的質(zhì)量控制要點

在大樁徑、高樁身旋挖成孔灌注樁樁身混凝土灌注過程中容易出現(xiàn)樁身局部夾渣、斷樁等質(zhì)量問題。對于樁身局部夾渣問題，應(yīng)重視混凝土灌注過程中導(dǎo)管埋置和銜接，防止施工中發(fā)生翻涌，造成大樁徑（本文工程案例所涉及的樁徑為1.5m和1m兩類）孔壁塌孔或原始土體脫落污染混凝土。對于斷樁問題，要在質(zhì)量管理過程中嚴格控制每一根樁首次灌注混凝土?xí)r導(dǎo)管與樁孔底部之間的位置和距離；要特別關(guān)注導(dǎo)管的通暢性，防止堵管誘發(fā)斷樁，同時，每一次灌注混凝土后都要及時清洗導(dǎo)管，確保樁的成型質(zhì)量；在混凝土灌注過程中，要嚴格控制導(dǎo)管埋置深度，將導(dǎo)管埋置深度作為大樁徑、高樁身旋挖成孔灌注樁樁身混凝土灌注質(zhì)量控制的重要指標。

2 大樁徑、高樁身旋挖成孔灌注樁混凝土灌注控制措施

2.1 保障措施

大樁徑、高樁身旋挖成孔灌注樁混凝土灌注質(zhì)量控制必須充分考慮施工中的各種常見事故和突發(fā)情況，并在施工之前采取相應(yīng)的防范措施。例如，細化施工組織設(shè)計，著重分析大樁徑、高樁身旋挖成孔灌注樁混凝土灌注，編制專項施工方案，并嚴格按照專項方案施工。同時，制定應(yīng)急預(yù)案，確保一般性影響因素出現(xiàn)的概率為零。在混凝土灌注前檢驗混凝土質(zhì)量，確?；炷凉嘧⒌倪B續(xù)性，避免出現(xiàn)冷縫等問題，達到預(yù)防目的。

2.2 預(yù)防措施

大樁徑、高樁身旋挖成孔灌注樁的施工質(zhì)量不僅取決于樁成孔和鋼筋籠加工焊接、吊裝、下放的質(zhì)量，還取決于混凝土灌注質(zhì)量。因此，在大樁徑、高樁身旋挖成孔灌注樁混凝土灌注過程中，應(yīng)盡量避免出現(xiàn)導(dǎo)管堵塞、斷樁、鋼筋籠位移（鋼筋籠上浮）等意外情況。

2.2.1 預(yù)防導(dǎo)管堵塞

對灌注所需混凝土的級配必須有足夠的認識，嚴格控制材料質(zhì)量，特別是混凝土的主要成分粗骨料嚴禁粒徑偏差較大，以實現(xiàn)源頭控制。在混凝土灌注過程中，要嚴格控制混凝土灌注的持續(xù)時間（包括整體混凝土灌注的持續(xù)時間）以及每一車混凝土之間的間歇時間，控制好混凝土的初凝時間，確保混凝土進入導(dǎo)管達到良好的流動效果。在混凝土灌注過程中如遇堵管或卡管，應(yīng)事先準備好長度與現(xiàn)場實際相符合的長桿，并對導(dǎo)管內(nèi)的混凝土進行反復(fù)振搗。對于初期灌注混凝土出現(xiàn)導(dǎo)管堵塞的情況，最好是拔出導(dǎo)管并清洗，將已灌入樁孔中的混凝土徹底清除，以確保灌注樁的灌注質(zhì)量。

2.2.2 預(yù)防斷樁

大樁徑、高樁身旋挖成孔灌注樁在混凝土灌注過程中發(fā)生斷樁的主要原因有堵管、導(dǎo)管提升出現(xiàn)密閉性偏差等。例如，當混凝土塌落度出現(xiàn)偏差、流動性變小、混凝土顆粒級配變大時，導(dǎo)管就會堵塞，在混凝土灌注過程中發(fā)生斷樁?；炷撩抗嘧⒁还?jié)，就要提升一次導(dǎo)管。在導(dǎo)管提升過程中，如果一般控制項出現(xiàn)偏差，導(dǎo)管與鋼筋籠就有互相觸碰的風(fēng)險，導(dǎo)致樁壁土體落入混凝土中，出現(xiàn)夾渣而發(fā)生斷樁。如果導(dǎo)管與導(dǎo)管之間的連接性出現(xiàn)偏差，封閉性不好，就會使混凝土與原始土體摻雜，從而再次發(fā)生斷樁。為了防止斷樁，必須控制混凝土的顆粒級配，精確計算出每根樁的混凝土灌注量，提前安排運輸車輛并進行實耗對比，從混凝土預(yù)算與實際的差異推演出樁的完整性?；炷凉嘧⑦^程中應(yīng)保持連續(xù)性，嚴格控制混凝土灌注標高和導(dǎo)管標高，從而避免混凝土灌注過程中發(fā)生斷樁。

2.2.3 預(yù)防鋼筋籠位移

混凝土灌注過程中，由于沒有充分考慮灌注速率，導(dǎo)致提管速度加快，混凝土急速上升，鋼筋籠上浮位移。為了預(yù)防鋼筋籠上浮位移，必須有效控制混凝土接近鋼筋籠的時間和距離，使混凝土灌注速率均勻，合理控制埋管和提管速度。在混凝土灌注過程中，要時刻關(guān)注導(dǎo)管和混凝土灌注標高，保持混凝土淹沒鋼筋籠2～3m，第一時間將導(dǎo)管提升至鋼筋籠末端以上。導(dǎo)管埋入混凝土的深度控制在2～6m范圍內(nèi)。當混凝土灌入過程中出現(xiàn)鋼筋籠上浮位移時，應(yīng)立即停止混凝土灌注，第一時間測算出導(dǎo)管埋入混凝土的深度。根據(jù)上述原理控制導(dǎo)管，再次進行混凝土灌注，鋼筋上浮現(xiàn)象就會消散。

2.3 成品保護

大樁徑、高樁身旋挖成孔灌注樁混凝土灌注預(yù)成型后，必須對樁進行保護。主要包括混凝土灌注初凝前和成樁后樁身的保護。例如，對樁進行覆土處理，采用維護措施，避免渣土、淤泥、污垢進入灌注樁孔污染初樁，影響樁的成活質(zhì)量。同時，加強成樁周圍地區(qū)的穩(wěn)定性，嚴禁出現(xiàn)不明荷載，造成樁側(cè)壓力不均勻，破壞樁的設(shè)計承載，導(dǎo)致基礎(chǔ)不穩(wěn)定、承載力差。另外，要嚴格按照設(shè)計和規(guī)范要求，保證混凝土的齡期，不得在混凝土未達到相應(yīng)齡期時就做樁承臺，進行下一道工序等。

由于本項目在旋挖成孔灌注樁施工過程中經(jīng)常會遇到降水等氣候條件，從而影響到樁成孔、鋼筋籠加工下放以及混凝土灌注。因此，在施工過程中要加強各工序的質(zhì)量控制，做到環(huán)環(huán)相扣，尤其對于干作業(yè)旋挖成孔灌注樁，在多雨季施工要注意防止出現(xiàn)塌孔，需要在成孔后及時進行鋼筋籠下放和混凝土灌注，以達到樁成孔的間接保護。混凝土灌注質(zhì)量與鋼筋籠的安放密切相關(guān)，如果鋼筋籠安放不到位，出現(xiàn)偏差，那么，在混凝土灌注時很難進行質(zhì)量控制。所以，本項目的成品保護也包括鋼筋籠保護，如鋼筋籠下放深度和垂直度控制。同時，還要關(guān)注鋼筋籠制作過程中鋼筋的連接情況，特別是繞筋的質(zhì)量控制和成品保護。如果不能及時下放鋼筋籠，應(yīng)避免其銹蝕，影響與混凝土的黏結(jié)性。另外，混凝土灌注完成后，與正常作業(yè)面會有一個高差，如果忽視這一高差，樁頂被泥渣污染，遇降水還會出現(xiàn)倒灌的危險。因此，混凝土灌注完成后，需第一時間在成樁周圍制作圍擋或在降水天氣用防水布覆蓋成樁。如果混凝土灌注完成后出現(xiàn)大量浮漿，需及時清理，以保證混凝土灌注質(zhì)量，樁承載力滿足最終設(shè)計要求。

3 結(jié)語

由于鋼筋混凝土灌注樁具有良好的施工環(huán)境適應(yīng)性和綠色環(huán)保等優(yōu)點，在建筑業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。但在施工過程中由于技術(shù)、管理等影響，會出現(xiàn)樁成孔偏差、鋼筋籠位移、樁孔壁陷落、混凝土澆筑導(dǎo)管卡堵、斷樁等質(zhì)量問題。因此，在施工過程中，要運用科學(xué)的技術(shù)和有效的管理手段，針對樁的定位、成孔、鋼筋籠穩(wěn)定、混凝土灌注質(zhì)量等采取防護和保證措施，最大限度地保證鋼筋混凝土灌注樁的施工質(zhì)量。

大樁徑、高樁身旋挖成孔灌注樁混凝土灌注的質(zhì)量控制要做好事前、事中、事后控制。應(yīng)注意混凝土的運輸距離、坍落度、密實度以及灌注過程中導(dǎo)管下放的合理性，保持混凝土灌注過程的勻速性和連續(xù)性，防止出現(xiàn)明顯的冷縫和接茬。在混凝土灌注樁灌注完成后，應(yīng)注意混凝土強度和樁的完整性。在根據(jù)齡期推算出的混凝土強度達到穩(wěn)定狀態(tài)后，第一時間進行樁的完整性與單樁承載力檢測，通過檢測數(shù)據(jù)直觀反映混凝土灌注質(zhì)量和樁的施工質(zhì)量。