探討旋挖樁施工質量的監理

陳炎生

摘要 旋挖樁具有成孔速度快、施工效率高、無循環泥漿、產生廢漿少、對環境污染小的特點。但如何監控入巖深度、清孔、水下混凝土灌注質量檢驗是旋挖樁的質量監理工作中的重點和難點。本文就旋挖樁施工法時質量控制進行了探討。

關鍵詞：旋挖樁；入巖深度；清孔；水下混凝土。

一、工程概況

某花園一期共用地下室一層，塔樓15座共16個單位工程，塔樓地上最高27層，建筑面積11.6萬平方米。

本工程樁基礎工程設計為旋挖擴孔樁基礎，樁徑為φ0.80m、φ1.0m兩種。

二、質量標準及監理控制要點

鉆孔樁基礎應根據設計圖紙標明的樁徑及地質資料，試驗配制護壁泥漿，防止孔壁坍塌；按照施工規范要求鉆進，鉆至設計標高或設計要求進入的巖層深度，應根據鉆進記錄情況及提取的鉆碴，由監理工程師判定是否符合設計要求，并簽字同意終孔，方進行下道工序的施工。

對旋挖擴孔樁的水下混凝土、樁底沉碴厚度和鋼筋籠等關鍵部位，要嚴格按照相關規范檢驗質量。

旋挖擴孔樁基礎應重點檢查下列項目：

測量：樁位置、高程測量；

成孔：樁位、樁長、樁徑、垂直度、泥漿護壁厚度、沉碴厚度；

混凝土灌注樁質量檢驗標準

主控項目

（1）、樁位偏差滿足下表規定

鉆孔樁鉆孔允許誤差表

序號 項目 允許偏差(mm)

1 孔徑 不小于設計孔徑

2 孔深 不小于設計孔深

3 孔中心偏心 群樁 ≤100

單排樁 ≤50

4 傾斜度 ≤1%*孔深

5 澆筑混凝土前樁底沉碴厚度 ≤100

檢查數量：全部檢查檢查方法：基坑開挖前量護筒，開挖后量樁中心。

（2）、孔深允許偏差+100mm檢查數量：全部檢查

檢查方法：只深不淺，用重錘測或測鉆桿、套管長度，嵌巖樁應確保進入設計要求的嵌巖深度

一般項目

（1）、垂直度允許偏差1％檢查數量：全部檢查

檢查方法：測套管或鉆桿，或用超聲波探測。

（2）、穩定液比重1.02-1.2

檢查數量：全部檢查檢查方法：用比重計測，清孔后在距孔底50cm處取樣

（3）、穩定液面標高（高于地下水位0.5-1.0m）

檢查數量：全部檢查檢查方法：目測

（4）、沉渣厚度：摩擦端承、端承摩擦樁≤50mm

檢查數量：全部檢查檢查方法：用沉渣儀或重錘測量

（5）、混凝土塌落度180-220mm檢查數量：全部檢查檢查方法：用塌落度儀或按混凝土配合比設計要求。

（6）、筋籠安裝深度允許偏差±100mm

檢查數量：全部檢查檢查方法：用鋼尺量

（7）、凝土充盈系數>1

檢查數量：全部檢查檢查方法：檢查每根樁的實際灌注量

鉆孔成孔質量標準

項 目 允 許 偏 差

孔的中心位置（mm） 50

傾斜度 ﹤1%

孔深 不小于設計規定

沉淀厚度（mm） ≤50mm

清孔后泥漿指標 相對密度：1.03～1.10；粘度：17～20Pa.s；含砂率：﹤2%；膠體率：﹥98%

鋼筋骨架尺寸

長 ±10

直徑和高 ±5

保護層厚度 樁基 ±3

成樁：鋼筋籠，水下混凝土。

鋼筋籠質量檢驗標準

主控項目

（1）、主筋間距允許偏差±10mm檢查數量：全部檢查檢查方法：用鋼尺量。

（2）、長度允許偏差±100mm檢查數量：全部檢查檢查方法：用鋼尺量。

一般項目

（1）、鋼筋材質應滿足設計要求檢查數量：根據規定檢查方法：根據規定。

（2）、箍筋間距允許偏差±20mm檢查數量：全部檢查檢查方法：用鋼尺量。

（3）、直徑允許偏差±10mm檢查數量：全部檢查檢查方法：用鋼尺量。

灌注樁鋼筋加工的允許偏差

項 目 允 許 偏 差（mm）

受力鋼筋長度方向加工后的全長 ±10

彎起鋼筋各部分尺寸 ±20

箍筋螺旋筋各部分尺寸5 ±5

灌注樁鋼筋安裝位置允許偏差

檢查項目 允 許 偏 差（mm）

受力鋼筋 ±20

箍筋、螺旋筋間距 0，—20

三、監理準備

1、 確定控制重點：其控制重點為樁位、樁長、樁徑和清孔情況，要求樁位精度符合設計和規范要求，樁長、樁徑不小于設計值，清孔干凈，孔壁盡量少粘附泥漿，以保證達到設計的摩擦力及樁端承載力；

2 、檢查工程建設基礎資料準備情況，包括工程地質、水文地質資料、設計文件、圖紙、相關合同文件內容及外部環境條件的有關資料；

3、 研究設計文件、圖紙和合同文件，參加或組織設計交底、圖紙會審；

4、 施工前對旋挖樁施工外部環境條件進行檢查，包括地形、地貌、交通、供電、供水、排水等狀況；

5、 檢查、監督樁位移交過程，審查樁位資料和移交記錄；

6 、審查施工單位編制的旋挖樁施工組織設計，包括試樁方案及計劃等，按監理程序審批；

7、 檢查鉆孔灌注樁開工前準備情況，主要內容包括：

（1）、樁施工現場臨時設施建設情況；

（2）、鋼筋、混凝土等成品、半成品加工廠情況；

（3）、原材料進場計劃、準備情況、質量證明材料和檢驗結果，質量應符合施工合同、規范和標準的要求，監理按規定獨立抽檢；

（4）、混凝土配合比設計、試配、檢驗結果和相關記錄、資料；

（5）、測量控制網復測結果、控制網加密和墩、樁位放樣，精度應符合施工合同、規范和標準的要求，必要時監理按規定復檢。

（6）、施工人員、機械設備、輔助材料的進場情況及狀態，應符合合同規定；

（7）、合同或規范、規程規定的其它必備的開工條件。經檢查所有條件符合施工合同及規范規定后，批復施工單位的開工申請（或是簽發本工程項目規定的開工通知、開工令等其它形式的文件）。

三、挖孔準備

1、檢查旋挖擴孔樁施工場地，場地應符合以下條件：

（1）、鋪設磚渣，換除軟土，整平、夯實；

（2）、所有施工場地或工作平臺應能隨承受施工時所有靜、動荷載，并考慮施工機械能安全進出。

2、 檢查現場控制樁保護狀況，保證施工過程中能控制基樁的施工精度；

3 、重點檢查、控制施工測量放樣情況；

(1)、檢查施工單位測量儀器、設備、工器具的精度、數量、性能、狀態是否滿足需要；

（2）、檢查施工單位的復測情況，監理工程師全程跟蹤測量并審查其復測成果；

（3）、如需要移設或增設測量控制點（水準、高程）時，應檢查其是否符合測量規范的規定；

（4）、審查施工放樣方案；

（5）、根據經過復測的測量控制點進行放樣，監理工程師依據設計要求、測量規范和施工規范審查放樣成果；

（6）、復測、放樣時監理工程師應旁站監理，特別注意外界條件對測量可能產生的影響，不符合規范規定的測量條件時不允許作業；

（7）、基樁施工放樣滿足精度要求后方可開始插打護筒；

4、 檢查孔口鋼護筒的制作、埋設和插打情況，要求：

（1）、鋼護筒應堅實、不漏水，應以振動、錘擊、壓重并輔以孔內除土等方法插打；

（2）、鋼護筒內徑應比樁徑稍大，采用旋轉鉆機時增大20cm以上，采用沖擊鉆機時增大40cm以上；特殊地質情況需深孔套打護筒時最下一節處要確保樁徑不受損失；

（3）、鋼護筒口高度應符合施工規范要求，應高出地面30cm以上；

（4）、鋼護筒底端埋深應符合施工規范要求，粘性土不小于1.0m，砂類土不小于2.0m，表層土松軟時應埋入較硬密實土層不小于0.5m；

（5）、施工場地護筒應實測定位，平面位置偏差不得大于5cm，傾斜度偏差不得大于1%；

5、 根據本工程地質情況，旋挖孔時一般選用泥漿護壁。應事先檢查造漿系統的建設情況和泥漿配置質量；

（1）、采用泥漿護壁時，用于制造泥漿的粘土或膨潤土的質量應符合要求，數量應滿足施工進度需要，設泥漿凈化、循環系統，減少環境污染并節省泥漿原料；

（2）、若孔位處粘性土塑性指數大于15、浮渣能力滿足施工要求時可采用原土造漿；沖擊鉆孔時可直接向孔中投放粘土造漿；

（3）、泥漿指標應符合施工規范規定，在旋挖孔前、旋挖孔過程中均應按規定檢查；

6、 檢查旋挖孔機械設備是否滿足地質條件和旋挖孔方法的要求，性能能否滿足施工需要，主要檢查卷揚機、電控設備、鋼絲繩、傳動系統等；檢查旋挖機平臺、井架等的安裝是否符合施工規范和操作規程的規定，確保施工安全、穩定、規范、方便；

四、造孔

1、旋挖旋挖機采用筒式鉆斗。旋挖機就位后，調整鉆桿垂直度，注入調制好的泥漿，然后進行鉆孔。開挖采用跳挖的方式，間隔為4條樁。當鉆頭下降到預定深度后，旋轉鉆斗并施加壓力，將土擠入鉆斗內，儀表自動顯示筒滿時，鉆斗底部關閉，提升鉆斗將土卸于堆放地點。旋挖機施工過程中保證泥漿面始終不得低于護筒底部，保證孔壁穩定性。通過鉆斗的旋轉、削土、提升、卸土和泥漿撐護孔壁，反復循環直至成孔。

2、施工時注意控制鉆斗鉆進、提升速度

（1）、旋挖機旋挖過程中應嚴格控制鉆進速度，避免鉆進尺度較大，造成埋鉆事故。

（2）、鉆進過程，回轉斗的底盤斗門必須保證處于關閉狀態，以防止回轉斗內砂土或粘土落入護壁泥漿中，破壞泥漿的配比，若旋挖機升降鉆斗時速度過快，鉆斗外壁和孔壁之間的泥漿沖刷孔壁，再加上鉆斗下部產生較大負壓作用，造成孔壁頸縮、坍塌現象。所以鉆斗提升時應嚴格控制其速度，經現場實踐得知，鉆斗升降速度保持在0.75－0.80m/s為宜。當鉆斗粉砂層或亞砂土層時，其升降速度應更加緩慢。

五、清孔，鋼筋籠的制作和安裝

1、清孔

鉆孔至預定深度后即可清孔，清孔時保持鉆孔內的水位高出地下水位1.5~2.0m,防止坍孔,清孔采用循環出渣的方法,終孔后由質檢人員進行初驗,然后報監理工程師進行驗收。驗收項目包括樁徑、樁長、垂直度、樁位偏差和泥漿等；

2、鋼筋籠的制作和安裝

（1）、監理工程師檢查施工單位進場鋼筋的質量證明材料（質保書、材質證明書等）和施工單位原材料、接頭檢驗結果，并按規定進行監理獨立抽檢，確保原材料檢驗合格；

（2）、 監理工程師根據設計要求和驗收規范、施工規范和施工合同文件的規定，檢查鋼筋籠的制作質量，包括鋼筋規格、數量、間距、除銹、接頭及骨架尺寸、加勁箍、定位筋安裝等項目，要求主筋與加強筋、定位筋全部焊接；

（3）、鉆孔檢查符合設計和規范要求后方可下放鋼筋籠；

（4）、鋼筋籠吊裝時應注意吊點設置、起吊方式，較長的鋼筋籠應分段吊裝，接頭全部焊接，箍筋應平順連接，確保鋼筋籠不受損傷且整體性良好；

（5）、 監督鋼筋籠下放過程，如出現下放困難或卡籠應及時查找原因，避免延誤造成塌孔等意外；

（6）、 鋼筋籠下放到位后檢查其標高、平面位置和固定情況，鋼筋籠應牢固定位，確保灌注混凝土過程中不掉籠、不浮籠；

（7）、 鋼筋籠下放過程中應保持必要的泥漿比重，保護樁孔；

（8）、 灌注水下混凝土過程中應保護鋼筋籠不受外力影響而移位、損傷；

六、灌注水下混凝土

1、水下混凝土

砼強度等級為C30，粗集料采用級配良好的碎石；粗集料最大粒徑為40mm，且不得大于導管內徑的1/8及鋼筋最小凈距的1/4；細集料宜采用級配良好的中砂；混凝土的含砂率宜為40%-50%；坍落度宜為18-20cm；

2、首批混凝土量

首批混凝土量應滿足導管初次埋置深度（≥1.0m）和填充導管底部間隙的需要（具體要按實際情況而定）；

3、灌注水下砼

在整個灌注時間內，經常測量孔內混凝土面層的高程，及時調整導管出料口以及砼表面的相應位置。灌注砼時，溢出的泥漿引流至適當位置處理以防止污染或堵塞交通?；炷吝B續灌注，直至灌注的砼頂面高出理論樁頂高程0.8m。以保證截斷面以下的全部混凝土具有滿意的質量?；炷帘仨氝B續澆筑，兩車間隔時間不大于混凝土初凝時間。

做好施工記錄，每根樁均應按要求制作混凝土試件，經檢測并提交試驗結果。

七、旋挖樁施工質量技術保證措施

1、成孔、鋼筋籠制安、混凝土灌注措施：

（1）、嚴格按設計圖紙要求及工程基線、軸線進行樁的測量定位，經復核無誤后才能進行樁的施工。護筒埋設應符合設計及施工要求，護筒頂平面偏差不大于5cm；

（2）、成孔過程中應嚴格控制孔內的泥漿指標，泥漿頂的標高應始終高于地下水位；

（3）、旋挖期間應經常檢查樁的平面位置及傾斜度，確保樁位準確及樁孔垂直；

（4）、在中心距離5m以內的任何樁的混凝土澆注24小時后，才能進行樁的旋挖。旋挖應連續作業，無故不得中途停止；

（5）、清孔后在灌注水下砼之前泥漿指標及沉渣厚度應符合設計要求；

（6）、鋼筋籠制作應符合設計尺寸，籠體應完整牢固，并采用墊塊保證鋼筋籠有適當的保護層；

（7）、安放鋼筋籠時，籠頂平面偏差及標高必須準確，并采取措施穩固在護筒上，在澆灌樁芯混凝土時須經常檢查鋼筋籠有無變位，在提升導管或拔鋼護筒時，必須防止鋼筋籠被提升；

（8）水下混凝土灌注應嚴格按操作規程的要求進行施工，應盡量縮短澆注時間，堅持連續作業，確保開塞時砼的初存量，并應控制好埋管深度，埋管深度在2～4m。

（9）、灌注后的樁頂標高及浮漿的處理必須符合設計要求和施工規范的規定；

2、灌注混凝土中途出現問題的處理措施

（1）、灌注開始不久或者中途堵塞時，可用長桿沖搗并用振動器振動導管；

（2）、在混凝土處于井孔水面以下不很深的情況下導管進水時，可采用底塞隔水的方法，并外加一定的壓力，重新插入導管，恢復灌注；

（3）、水下混凝土必須連續施工，每根樁的澆筑時間按初盤混凝土的初凝時間控制，灌入時間較長時，可通過試驗在首批混凝土中摻入緩凝劑，以延遲其凝結時間。

八、施工中重點及難點控制及通病防冶

1 施工中重點及難點控制

樁尖沉淀厚度控制：為確保樁底沉淀厚度不超標，除要求泥漿性能好之外，施工過程還需控制不同地層的鉆進速度，特別是進入粉砂層時，每次旋挖不能太多，以防止砂子從鉆頭頂口冒出進入泥漿；遇到特殊情況如砼不能及時灌注而導致沉淀超標，可以用吊車吊起鋼筋籠，然后用旋挖鉆將沉淀取出，再進行灌注。

2、 施工過程常見質量通病及防治

(1)、塌孔

在鉆進過程中塌孔：如果是輕微塌孔，不影響正常鉆進可以不處理；如果塌孔嚴重不能再繼續鉆進，則需要回填土待自然沉實時機成熟后再鉆進。

在灌注過程中塌孔：在保證孔內水頭的同時，應采用吸泥機吸出踏入孔中的泥土，如不再繼續塌孔，可恢復灌注，如仍塌孔不停止，則需要拔出導管鋼筋籠，回填土待自然沉實時機成熟后再鉆進。