淺談厚淤泥質(zhì)土鉆孔灌注樁的質(zhì)量控制

摘要：鉆孔灌注樁施工技術(shù)是我國土木工程施工中日益成熟的應(yīng)用技術(shù)，并以較強的地質(zhì)適應(yīng)性以及較低的成本等方面優(yōu)點得到業(yè)界的廣泛認可。我國東南部沿海地區(qū)，常年降水量較多，氣候濕潤，土質(zhì)成分中厚淤泥土層較多，大大提高了樁的施工難度。本文從探索厚淤泥土層土質(zhì)特性以及鉆孔灌注樁施工中存在的問題入手，并提出有效的應(yīng)對策略，以期為提高厚淤泥土層鉆孔灌注樁施工質(zhì)量提供相應(yīng)的參考。

關(guān)鍵詞：厚淤泥土層；鉆孔灌注樁；質(zhì)量控制

在地基與基礎(chǔ)工程中，基礎(chǔ)工程的施工質(zhì)量會直接影響到工程的整體施工質(zhì)量，做好基礎(chǔ)工程對減輕工程地基不均勻沉降等具有重要作用。鉆孔灌注樁施工技術(shù)在我國土木工程施工技術(shù)應(yīng)用中比較成熟的一項施工應(yīng)用技術(shù)，并以地質(zhì)適應(yīng)性強和成本相對較低等方面的優(yōu)點得到行業(yè)內(nèi)的廣泛認可。厚淤泥軟土層因其自身的土體特性，不可避免地對樁基施工帶來不利影響。

1.厚淤泥土層的軟土特性

與其它土質(zhì)相比，厚淤泥軟土層在地基施工中存在以下特點：深厚淤泥軟土層的高含水量，這是軟土地基最為顯著的特點。厚淤泥軟土層主要由兩部分構(gòu)成，即為粘土以及粉土粒，并具有一定的負電荷，這就使得其很容易吸附空氣中的水分，導致空氣中被吸附的水分停留到軟土的土粒表層，從而致使軟土的含水率比一般的土質(zhì)含水量要高很多，影響了土粒之間的粘結(jié)性，造成了軟土的孔隙比較大，構(gòu)成其獨特的土層特性。深厚淤泥軟土層的高流變性，使得土粒之間的粘結(jié)性較低，導致在內(nèi)外力的作用下，即使對厚淤泥軟質(zhì)土進行過相應(yīng)的施工處理，但是在一定期限后，輕者可能會引起軟土地基的變形，重者可能會造成整個地基的坍塌，嚴重影響到軟土地基的穩(wěn)定性。

2.工程地質(zhì)情況概述

以珠海市橫琴某房建項目為例，用地面積169301.35m2，擬建多棟高層框架剪力墻結(jié)構(gòu)住宅樓。根據(jù)地質(zhì)資料分析，場地自上而下淺部為回填土（平均厚度3.7m）、中部為淤泥（平均厚度18.4m）、粘土（平均厚度5.9m）、中粗砂（平均厚度3m）、礫質(zhì)粘性土（平均厚度4m），分布及厚度不均勻，屬不均勻地基?；鶐r之上的地基土層以軟弱土和中軟土為主，屬軟弱場地土，基坑深度為10.6米。工程區(qū)處于河道岸邊，不考慮地震震陷問題，但屬于抗震不利地段。由于施工單位首次接觸本區(qū)域項目，對地質(zhì)情況不熟悉，以致出現(xiàn)不少三類樁的情況，作為本項目監(jiān)督方對鉆孔灌注樁施工過程中成孔、成樁兩個重要環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制進行分析。

3.1

成孔的質(zhì)量控制

3.1.1機械設(shè)備的就位

機械設(shè)備就位困難的主要原因是淤泥層地質(zhì)條件較差。淤泥層位置較淺，機械設(shè)備的自重大很容易陷入而無法正常工作。一般情況下，更換石材或磚渣會使地基相對穩(wěn)定。但這種處理也存在問題，因為機械設(shè)備的自重大，會導致石材或磚渣不均勻沉降，一旦沉降就會使原有的地基加固失去作用。此外，石頭或磚渣的軌跡不規(guī)律，也會影響鉆機的工作。如果用石粉代替石材，石粉的需求量非常大，由于成本過高，所以這種方法一般不輕易使用。

3.1.2鉆進過程難控制

在鉆孔的過程中，還應(yīng)注意塌孔的問題，一旦發(fā)生塌孔會導致灌柱縮頸的現(xiàn)象發(fā)生，從而使樁頸的尺寸達不到設(shè)計的要求，最終導致樁無法正常使用。在厚淤泥的地質(zhì)條件下進行施工作業(yè)，經(jīng)過機械自身的重量以及外部負載的重量作用后，淤泥層就會處于運動狀態(tài)，這個時候孔壁就非常容易受到它的影響，以致造成坍塌.鉆孔灌注樁對于位置的精確度要求高，在鉆頭的鉆進過程中，鉆頭的振動會引起淤泥層的震動，從而引起淤泥層的流動。鉆頭鉆進位置也會發(fā)生不均勻沉降，導致鉆進位置偏離預(yù)定位置和樁身位置傾斜。特別是在十字門水道附近開挖作業(yè)中，還可能會受到潮汐的影響。

3.2成樁質(zhì)量控制

3.2.1鋼筋籠下放

軟弱土層條件下，樁長和配套的鋼筋籠均比較長，本項目鋼筋籠設(shè)計要求為直徑為1．2m，長50m，主筋為20根18鋼筋，鋼筋籠分四節(jié)制作，這種情況下接頭繁多，每個接頭按單面搭接焊計算，除去浪費的鋼筋不考慮，焊接就花費許多時間。施工前期，每個鋼筋籠的下放時間較長。

3.2.2二次清孔的效果難保證

十字門水道附近的地質(zhì)層主要為厚淤泥層+粉質(zhì)黏土夾粉砂+中砂，淤泥層受外界荷載擾動情況下很容易出現(xiàn)塌孔、頸縮等現(xiàn)象，粉砂和中砂又具有很強的流動性，這種地質(zhì)條件下再加上鋼筋籠下放需要很長時間，泥漿已基本沉淀失去護壁排渣作用，二次清孔深度較大導致泥漿置換量很大，這在很大程度上也影響了樁基施工的質(zhì)量和進度。

3.2.3樁基護筒埋設(shè)難

表面屬于流動性淤泥層，挖設(shè)護筒時，淤泥層土體流動且遍布大石塊，因此所有樁基的護筒全部為挖機成型，原本直徑為1．4m的護筒普遍達到了直徑為2m護筒的出土量，并且需要將沉入淤泥層深處的石頭挖干凈，這種情況下，一個護筒從開挖到回填好需要約4h的時間。一般樁基施工時，均需在施工的樁位之外位置再埋設(shè)1～2個護筒，以備流水作業(yè)。因樁位密集，施工鉆機、起重機比較集中，挖護筒時淤泥層流動會影響其他樁機施工，因此只能等施工中的樁基灌注完混凝土才能開挖下一個樁位的護筒，這在很大程度上直接影響了樁基的施工進度。

4.鉆孔灌注樁施工問題的應(yīng)對策略

4.1選擇合適的工料機

對于淤泥厚等不利地質(zhì)條件，由于施工條件苛刻，這些因素對鉆機等機械設(shè)備的性能有著嚴格的要求。此時選擇正循環(huán)鉆井設(shè)備。與其他類型鉆機相比，正循環(huán)鉆機在灌漿及灌漿效果方面更適合于厚淤泥地質(zhì)條件下的樁基施工。此外，正循環(huán)鉆機的穩(wěn)定性優(yōu)于其他鉆機，與地面的接觸面較大，對土層的擾動較小。樁基施工開始前，每臺鉆機至少應(yīng)安裝5塊鋼板。其主要目的是將鉆機的載荷和鉆井過程中產(chǎn)生的晃動分布到地面上，以減少對淤泥層的擾動。采用寬履帶起重機，由于起重機的穩(wěn)定性相對較高，施工環(huán)境要求相對較低，與輪胎相比，占用的空間相對較小，可以為其它設(shè)備的運行創(chuàng)造條件。

4.2鋼筋籠和導管吊裝

由于鋼筋籠較長，主筋采用直螺紋套筒連接，鋼筋接頭擰緊后采用力矩扳手檢查，且外露有效螺紋不得超過2P。鋼筋骨架采用箍筋成型法，以確保鋼筋籠的外徑尺寸和垂直度；對于鋼筋籠外側(cè)保護層采用在鋼筋籠上下端和中間每隔2m在同一橫截面上焊接4個鋼筋“耳朵”進行控制。下放鋼筋籠時應(yīng)防止沖刮孔壁，到位后鋼筋籠處于懸吊狀態(tài)且要固定牢固，防止?jié)仓^程中被混凝土頂托上冒或偏移。澆注采用直徑為30cm的導管，每節(jié)長2～3m，配備幾節(jié)0.5～1.0m的短管，短管位于導管最上端，管端用粗死扣或法蘭螺栓連接，接頭用橡膠圈密封防水。吊放導管要順直、居中，導管下口應(yīng)比孔底高0.3～0.5cm，漏斗下部錐體夾角為75度,滿足混凝土初灌量的要求又避免沉渣堵塞管口。

4.3優(yōu)化施工工藝

泥漿調(diào)制的好壞是鉆孔樁施工是否順利的關(guān)鍵指標。在樁基施工前，必須進行泥漿配合比試驗，并通過試驗確定泥漿配合比。這里主要選擇更多粘土、鈉離子含量粘土沉淀，增加10%膨潤土與纖維素、0.59%氫氧化鈉，根據(jù)這些的比例做好準備再匹配，這樣做的主要目的是保證泥漿的各項指標?？卓诙胃浇@進過程還要注意通過控制盤來監(jiān)控垂直度，如有偏差及時糾正，同時做好鉆進記錄，可隨時根據(jù)實際情況調(diào)整泥漿指標和鉆進速度。在成樁過程中，需控制好樁外表面與孔壁之間泥皮的厚度。泥漿過稀,容易坍孔;泥皮過厚,影響樁的承載力,因此施工過程中應(yīng)嚴格控制泥皮的厚度。故應(yīng)最大限度地降低成孔時間,以達到在最短時間內(nèi)成樁,減少在孔壁上形成泥皮的時間。鉆孔完成后，清理泥漿坑內(nèi)的鉆孔沉渣，直至清孔完畢。

4.4保證操作工人的專業(yè)水平

人的素質(zhì)是影響建筑工程項目質(zhì)量的決定性因素。在鉆孔階段，應(yīng)確保依照區(qū)域順序進行，由此防止因相互干擾或交叉作業(yè)的增多，而導致施工及管理混亂的情況發(fā)生。此外，設(shè)置專業(yè)的固定的鉆孔作業(yè)班組，并對鉆孔操作及質(zhì)量管理人員做好必要的崗前培訓工作，使相應(yīng)人員可以更加熟悉與掌握平時的工作內(nèi)容和質(zhì)量控制點，大大提升了作業(yè)效率和質(zhì)量。

5.結(jié)語

厚淤泥土層等不利于施工的地質(zhì)條件，對鉆孔灌注樁樁基施工方面的影響不可避免。在鉆孔灌注樁實際施工過程中遇到的許多困難，要根據(jù)現(xiàn)場實際情況，并針對淤泥軟土層的高含水量、易觸變、高流塑性等方面的特點，事前進行質(zhì)量交底，嚴格按編制的施工方案指導施工，做好現(xiàn)場施工管理工作，以確保厚淤泥質(zhì)土層下地基的施工質(zhì)量，本工程跟開區(qū)鉆孔樁的質(zhì)量檢測情況明顯好轉(zhuǎn)，也對今后類似工程具有一定參考價值。

參考文獻：

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