超高層建筑超深旋挖灌注樁施工質量控制

金峽

（三門峽職業技術學院，河南 三門峽 472000）

0 引言

隨著我國各大城市有限空間的不斷壓縮，超高層建筑的快速發展，城市豎向空間設計理念的不斷優化，越來越多要求在狹小區域內開發建設的建筑物拔地而起，隨之對樁基的設計要求也不斷提高，單樁承載力的要求也越來越高，大直徑、超深、超厚嵌巖樁隨處可見，在大直徑、超深旋挖灌注樁施工過程中遇到的地層情況必定各異，施工效率也會出現明顯差異[5]。這類樁施工方面依靠配套大型旋挖機來保證大直徑、超深、超厚嵌巖樁需要的扭矩和嵌巖能力外，還需要從物理、力學等角度進行優化施工技術，大直徑、超深旋挖灌注樁在強風化下帶地層中[1]。如何確保將大型旋挖機產生的機械能最大化用于成孔進尺上，減少無用功的出現以期加快施工成孔效率是值得我們深人研究和探討的技術難題。

1 旋挖鉆孔灌注樁的施工優勢分析

旋挖鉆孔灌注樁與傳統的建筑裝機施工方法不同，這種方法自身不僅具有高效率、高自動程度等優點之外，還具備著較好的施工質量。但是在實際運用旋挖灌注樁施工技術的過程中，整個自動化控制工作需要借助電腦來幫助完成，使得整個工作效率以及工作質量能夠得到不斷的提高。此外，旋挖灌注樁施工技術還具有環保方面的優點，旋挖鉆機所形成的孔洞體積與泥漿體積是基本相等的，在這種情況下泥漿就會保護整個墻壁，避免了對施工現場所造成的不利影響。同時旋挖灌注樁施工技術對于地質方面并沒有太高的要求。

2 鉆孔質量問題形成原因分析

鉆孔出現質量方面的問題原因有很多，站在鉆孔過程以及空行檢測的結果上進行一系列的分析之后發現，以下4個問題是發生概率最高的：①在護筒埋設長度與原設置長度較短的情況下，鉆孔上部的擴徑就會與原護筒底部出現相交叉的現象，如果在這種情況下進行實際的鉆孔工作，那么整個鉆孔過程將會出現大幅度的粉土抖動情況。如果所使用的旋挖鉆機的鉆桿比較粗，那么在這時如果進行反復的上提或者下放均會影響到整個施工泥漿面質量[2]。鉆孔幅度可以達到2～4m，如果這一問題得不到有效的緩解，那么在反復震動的情況下及其容易引發互同底部出現坍塌的現象。②上部鉆孔擴徑與粉土層之間存在著較大的厚度，在此情況下如果進行實際的鉆孔工作，那么整體上部的穩定性就會出現問題。除此之外，⑥、⑦、⑧土層是一種沙性土，這種土質直接會引發泥漿性能不斷下降的問題發生。③本次項目所選取了通常鋼筋籠，整個鋼筋籠的籠徑達到了660mm，整個下籠過程并沒有出現卡滯的現象。這種操作過程直接說明了鉆孔直徑不可低于660mm，如果整個孔型在檢測的過程中出現有下部縮頸的現象，那么可能是由于泥漿中含沙率過高的原因而導致的，或者在下部鉆孔的泥漿內有大泥團的存在也會導致這種問題的出現。④在鉆孔上部出現坍塌或者鉆頭直徑過大的情況下，整個灌注混凝土充盈系數將會不斷提高。

3 超高層建筑超深旋挖灌注樁施工質量控制措施

3.1 旋挖機設備

大型旋挖機的類型各種各樣，會根據實際的施工狀態選取合適的類型來完成工作，比如大直徑超深超厚前沿旋挖罐裝柱在實際進行工作的過程中，只有具備超大動力和扭矩冠狀大型旋挖機才能夠支持不斷工作，對于大直徑超深、超厚前沿旋挖灌注樁所使用的施工技術需要相關設計人員去不斷深化研究，只有在這種情況下，整個成孔功效才能夠達到所需要的狀態，以此來保證高層建筑裝設計工作能夠向著更好的方向發展。

3.2 護筒埋設

在埋設護筒工作之前，護筒的制作工作是極其重要的，只有選取較合適的位置，整個加強筋的焊接工作才能夠達到其應有的效果，一般會在整個桶的中部外側位置加設5mm的鋼板來保證護筒的高度能夠得到提高。同時要注意內徑不可低于樁徑的0.2m，為了避免有溢漿的現象發生，我們可以通過在銅頂下方的20cm處來設置溢漿孔來達到這一效果。在護筒的制作工作完成之后，首先我們需要來選取裝中心線來進行護筒的埋設工作，這個工作我們可以運用挖土坑的方式來進行[3]。整個埋設工作要保證與中心點位置沖齊，偏差不可以大于50mm。

3.3 泥漿調制與清孔

3.3.1 泥漿調制

在對泥漿進行調制的過程中，應從以下4點來進行。①在黏性土成孔的過程中為了能夠起到保護墻壁的效果，我們一般會選取清水作為注入水的方式來達到這一目的。②類沙層以及沙土成孔時要將比重控制在1.2～1.3，否則將會出現一系列的質量問題。③而對于容易出現坍塌或者存在沙卵現象的土層，一般會將比重控制在1.3～1.5以此來避免土層成孔的過程中出現質量問題。④黏度需要控制到18～28s，砂率不大于8%，膠體率≤90%，整體數據可以隨著整個工程的實際地質條件進行相應的調整。

3.3.2 清孔

清孔工作主要有包括以下5個方面：①導管以及鋼筋骨架的安裝工作需要在第一次完成清孔工作之后來進行，在進行混凝土的澆筑工作之前，則需要進行第二次的清孔工作。②在進行第二次清孔工作的過程中，要根據工程的地質含沙量來合理的調整泥漿的比重。③泥漿性能指標以及沉渣厚度需要在第二次清空工作完成之后來進行對比分析。④只有在泥漿性能指標以及沉渣厚度處于合理范圍內的情況下，水下混凝土的灌注工作才能夠更加順利的進行，如果數值出現偏差并且偏差不在可允許范圍內，這時就需要再次進行清孔處理工作，以至于相關數據處于合理范圍內時方可停止。⑤為避免在成孔的過程中出現坍塌的現象，水位一定要處于護筒流水孔的下端位置，如果位置不合理，那么就會引發坍塌[4]。

3.4 鋼筋籠加工與安裝

在分段制作的過程中，鋼筋籠長度要控制在25m之內，同時在焊接的過程中要注意焊接的長度以及要與鋼筋籠頂部進行加固工作，加固工作的長度要控制在1500mm以內。為了避免鋼筋籠在下降的過程中出現卡掛道管的現象，可以通過加焊加強筋的方式來達到這一目的，要注意加強筋只可焊接在鋼筋籠下端主筋的端部位置。為了能夠使超過1m的鋼筋籠在起吊的過程中更加方便，可以通過在鋼筋籠的內部架設井字型或者三角形的結構來進一步的支撐，直徑與箍勁的直徑相同。在以上一系列的工作完成驗證工作之后，再在樁孔中慢慢的將鋼筋籠放入其中，在這一過程中，要避免出現孔洞錯位或者碰撞到孔壁的現象發生。孔位錯位的現象要以以下幾個偏差情況為標準來進行查看：鋼筋籠定位標高偏差與龍中心與裝孔中心偏差分別為50mm和10mm，而對于主筋的混凝土保護層厚度來講，這應處于50mm以上，而保護層的偏差要處于20mm之內，鋼筋籠頂面和莊頂標高誤差都應處于50mm以內。對于樁基比較深的鋼筋籠來講，在進行焊接工作的過程中，需要將鋼筋籠進行分段處理，每一段的長度應大于5m，只有這樣，整體的焊接效率才能夠不斷提高。

3.5 灌注混凝土

在鋼筋籠安裝工作完成之后，需要對孔底沉渣的厚度進行進一步的檢驗，如果沉渣厚度大于50mm的情況下，那么則需要進行第二次的清孔工作。水下混凝土的灌注工作需要再清空完畢后立馬執行：水下混凝土的灌注工作要注意出骨料最大粒徑不宜超過40mm，同時也要對含砂率進行嚴格的控制。混凝土在運輸到施工現場的過程中，可以運用汽車輸送泵來直接完成輸送工作。為了避免混凝土的質量在運輸的過程中受到影響，可以站在實際施工的情況上來適當加入緩凝劑。混凝土初凝時間是最容易控制混凝土進度的一個階段。在選取導管的過程中，可以優先選擇鋼導管長度，管形以及鋼管厚度則需要以實際的施工現場來合理選擇。在拼裝導管的過程中，要保證導管底與孔底有0.3～0.5m的間距，只有這樣，沉渣才能夠順利的排出，才不會影響到整體的施工質量。導管在實際使用之前，需要對其進行水壓力測試工作，只有在測試完成之后才能夠進行實際使用，避免由于導管質量問題而影響到整體的工作狀態。

3.6 施工現場管理

在對施工現場進行管理工作的過程中，要從以下3個方面入手。

（1）需要制定一個詳細管理制度。每個施工管理人員都要嚴格按照管理規章制度嚴格進行，特別是對于項目主要管理人來講，只有項目主要管理人能夠以身作則，而自身的管理制度又非常的完善，那么整個管理工作將會非常順利的進行。

（2）需要對施工現場做出針對性的施工方案。只有準備一個詳細的施工方案，整個施工工作才能夠更加順利的進行，在制定施工方案的過程中，需要由項目主要管理人員按照現場的實際情況以及施工圖紙等全方面的進行把控。整個施工方案主要包括編制據、工程概況、地質條件、施工內容、施工方法、組織、技術質量、施工安全措施、施工方案等多個方面。在實際施工的過程中可以隨著現場的施工情況進行適當的調整。針對不同項目的施工質量進行比較，對于施工質量以及施工效果較好的項目可以作為模板。一個項目質量是否達標與施工準備工作是否充分有著直接的聯系。

（3）需要對整個施工質量進行嚴格的把控。評價項目最主要的就是查看該工程的質量是否達標，一個工程的質量與工程施工的進度、成本以及效益等方面都有著直接的聯系。通過查看以往裝機工程中出現的質量問題后發現，主要問題大都是以下幾點所導致的：鋼筋籠上浮、沉渣過厚、孔壁坍塌、護筒底部坍塌、堵管、混凝土超方短方等。針對一項的各種現象，需要從源頭上入手去進行嚴格的把控，盡可能的避免這種質量事故出現而影響到整個施工工程。質檢工作按照責任劃分到個人，并且按照相應的獎罰措施來督促相關管理人員的工作，對于工作出現誤差的班組或者個人都需要提出批評并進行適當的處罰，對于能夠認真完成自身工作的個人或班組則要進行適當的獎勵，以次來保證相關工作人員都能夠更加積極地完成自身的工作項目。

4 成樁質量檢測技術

4.1 成孔直徑檢測

在對成孔直徑進行檢測工作之前，檢測井口要處于護筒的上端位置，同時要保證測量位置要與樁位中心對齊，并且在井口架上放置井口滑輪，井口滑輪主要是為了能夠更好的將井徑儀放置到孔底而存在的，由于井徑儀機械臂自身具備彈簧，這時在上提井徑儀情況下整個便會緊貼于井壁。機械臂的末端會隨著井徑不斷變化整個張開和合攏的狀態也會不斷的變化，他們兩者之間處于緊密聯系的關系，一個變化另一個也會隨之變化，而電阻間的電位差在不斷變化的過程中，會隨之同步到地面計算機上，地面計算機會通過一定的分析處理后得出相關的檢測曲線，通過這一曲線，便能夠直觀地看出成孔直徑是否在所接受的范圍內。

4.2 垂直度檢測

井口滑輪可以將儀器放置到井口孔底，在放置的過程中每隔5m就會讀取出一次數據，根據現場的各個參數以及所測得的數據都可以同步到計算機中，通過計算機來進行一系列的分析便可以得出側面投影圖、平面投影圖、剖面投影圖以及空間軌跡圖等等，這樣就可以將成孔垂直度更加精準地計算出來。

4.3 孔底沉渣

井口滑輪也可以將沉渣探頭放入在孔底內，這時沉渣探頭便會伸出探針，探針會將整個孔底的現象反饋出來，探針位置可以隨著實際的情況而不斷的改變。探針在不斷深入的過程中是由主機來進行控制的，同時通過探針的壓力以及伸出的長度，而探針所伸出的長度也就是所要確認沉渣厚度。

5 結語

創新施工技術不僅能有效提高了大直徑、超深旋挖灌注樁在強風化二代中的施工效率，而且在成本、質量上同樣擁有足夠的優勢，在項目施工大直徑、超深的多根旋挖灌注樁過程中，記錄數據顯示采用創新的施工技術對機械設備的維修和損壞率明顯降低，同等配件作業壽命增加；另外，成樁后的混凝土充盈系數也有所保障。