房建工程旋挖灌注桩基础施工质量与技术控制关键点

吴华锦

1 引言

在房屋建筑过程的发展中，旋挖灌注桩施工工艺也愈发成熟。但是，在旋挖灌注桩施工过程中仍然存在一些不易控制的因素，而这一施工对整个工程的质量影响较大，因此，对于旋挖灌注桩基础施工质量与技术控制关键点的讨论分析是非常有必要的。

2 旋挖灌注桩施工工艺流程

房建工程的施工效果和建筑物的整体稳定性与旋挖灌注桩的施工质量密切相关，对旋挖灌注桩的工艺流程、钻孔大小以及旋挖深度等的掌握程度至关重要，不同的施工方法其施工工艺流程也有所差异，工作人员应当结合具体的施工经验总结工艺步骤。例如：泥浆护壁钻孔灌注桩按照成孔工艺的差异，可以分为冲击钻机、多支盘灌注桩机、正（反）循环钻机、旋挖钻机以及扩底机械钻具等桩机设备，其工艺流程如下：

场地整平→桩位放线→开挖浆池、浆沟→护筒埋设→钻机就位、孔位校正→成孔、泥浆循环、清除废浆、泥渣→清孔换浆→终孔验收→下钢筋笼和钢导管→二次清孔→浇筑水下混凝土→成桩。

因此，施工人员应当严格按照旋挖灌注桩的施工流程操作，确保钢筋、混凝土、旋挖钻机等材料及设备的齐全，明确应钻深度和钻孔大小以后再启动旋挖钻机，将护筒安装在钻孔的位置处，避免出现不规范的施工行为，确保水取芯送样以后及时清理孔底碎渣。钢筋笼的吊放需要在清理干净碎渣之后进行，吊装工作完成后进行导管吊放，确保导管平稳后再进行浇筑，确保施工质量。

旋挖钻机设备的使用决定了旋挖灌注桩施工的基本质量与该工程的工作效率。该设备一般具有行走装置，行走至需要施工的具体位置之后，即可进行旋挖钻孔操作[1]。在设备的底部配置的钻头可以在旋挖钻机的正常工作中对较坚硬的岩石进行钻凿破除，而钻杆部分的灵活性较强，能够在旋挖钻机正常工作中对土壤进行盛装、倾倒等，方便旋挖钻机的继续工作。在钻孔达到了要求的深度之后，立即停止旋挖钻机的工作，相关人员对钻孔进行清理，将钢筋笼吊放进入已经完成的钻孔之中，为下一步的工作做好准备。在最后进行混凝土浇灌工作之前，需要对灌注桩进行第二次清理，保证灌注桩内没有杂物。

3 旋挖灌注桩施工技术要点

3.1 钢筋笼安装的技术要点

为了有效避免塌孔现象的发生，并降低沉渣的厚度，需要在开展钢筋笼制作和安装的工作时积极采取合理措施，降低钢筋笼安装时产生的孔壁刮伤。因此，施工人员需要对钢筋笼的制作质量进行严格的控制，例如钢筋笼的外径和长度应该严格按照设计图纸进行加工，同时确保纵横筋交叉点和主筋搭接点处的焊接质量符合标准。在钢筋笼吊装时，应该按照三点起吊的方式，使钢筋笼与轴线重合，缓慢地落入桩孔就位。安装钢筋笼时要考虑其设计深度，及时固定位置。

3.2 干作业成孔要点

在旋挖灌注桩基础施工中，干作业成孔这种施工方式比较适用于地下水位以上的沙土、黏土等，或者对于中等密度以上的岩层、砂土等也比较适用[2]。干作业成孔施工工艺由于其适用的土壤密度特点和湿度特点，在一定深度条件下只需对孔口进行适当的保护措施，而不需要进行静浆护壁和全护筒护壁等护壁工作。旋挖钻机干作业成孔施工时，应保证机械稳定、安全作业，必要时可在场地铺设能保证其安全行走和操作的钢板或垫层（路基板）。

这种干作业成孔施工工艺可以省去静浆护壁和全护筒护壁等护壁工作，有效减小了施工团队在旋挖灌注桩基础施工中的工作量和工作时间，大大缩短了建筑工程的施工工期，节约了施工中产生的经济成本。

3.3 泥浆护壁施工要点

在大多数旋挖灌注桩基础施工过程中，泥浆护壁施工是必不可少的。泥浆中常常含有一些胶质小颗粒分子，这些分子如果可以渗入桩孔孔壁材料中，凝固之后就可以形成抗剪能力较强的泥浆孔壁，这样的孔壁面对水压力和土压力的时候，承受能力较强，能够防止外界扰动对桩孔孔壁产生破坏性影响。因此，在旋挖灌注桩施工过程中，施工团队大多会选用泥浆作为护壁材料进行施工，给桩孔的质量安全提供更多保障，泥浆配比需要进行合理控制，如表1所示。泥浆护壁旋挖钻机成孔应配备成孔和清孔用泥浆及泥浆池(箱)，在容易产生泥浆渗漏的土层中可采取提高泥浆相对密度，掺入锯末、增黏剂提高泥浆黏度等维持孔壁稳定的措施。

表1 泥浆配比

在泥浆护壁施工中，为了保证泥浆护壁可以起到比较好的稳固作用，确保孔壁受力平衡，泥浆的选择和配比非常重要。泥浆质量高，在胶质小颗粒渗入土质中后可以形成有效地泥浆护壁，对孔壁稳固性的提高非常有效。在容易产生泥浆渗漏的土层中可采取提高泥浆相对密度，掺入锯末、增黏剂提高泥浆黏度等维持孔壁稳定的措施。

护筒埋设是泥浆护壁钻孔的工艺流程之一。施工人员需要综合考虑现场土质情况后再确定护筒埋设的长度，以便保护桩孔和钻头定位。在开展护筒埋设工作之前，需要在护筒顶部设置十字钢筋环架，调整环心桩位偏差可以利用原复位测量标志设定的十字交叉点及外引点等，确保护筒平面位置的偏差小于或等于50mm，控制竖直倾斜度不超过0.5%。在完成护筒定位后，需要在护筒周边及时回填黏性土并分层夯实。

3.4 全跟进全回转灌注桩技术

全跟进全回转灌注桩技术是一种效果理想的旋挖灌注桩施工技术[3]。首先，全跟进全回转灌注桩技术可以有效避免施工噪声对周围环境和居民带来的影响，尽可能减少人为因素给土体造成的破坏。再者，全跟进全回转灌注桩技术中会有钻头负荷自动控制装置，这一装置可以根据需要进行自动调节，可以实现马力的有效利用，减少了能源上的浪费。最后，套管内部设置有各种有效地挖掘装置可以在旋挖灌注桩施工过程中，对灌注桩内的各种障碍物进行清理去除，保证施工的有效进行。

4 旋挖灌注桩施工质量控制要点

4.1 塌孔问题质量控制要点

塌孔问题是旋挖灌注桩基础施工中经常遇到的问题，塌孔事故的发生，会给施工团队造成很多棘手的麻烦，特别是如果发生在浇筑混凝土阶段，其事故处理更是非常麻烦，影响施工进程的同时也对施工质量产生影响。

首先对塌孔现象的发生进行简单地力学分析。一般情况下，孔壁受到的力为土压力和水压力，这两个受力都是径向的，孔壁的土材料具有能够抵抗径向压力的圆环作用，加之静水压力，一般可以保证孔壁土材料不会因这些外力的施加导致坍塌，其基本的稳固性可以有效保障。但如果施工团队在施工中没有控制好水压差，护壁强度等因素时，土径向力过大，孔壁附近受力不能保持平衡，在孔壁四周渗入的水中掺杂有部分细颗粒的土，这些细土的流入，会对原本的孔壁造成破坏，同时，这些土颗粒在孔内堆积，会导致局部塌孔现象。局部塌孔可能在施工中没有被及时察觉，逐渐会导致大面积塌孔现象。

塌孔问题的影响因素很多。一般情况下，泥浆比重、水头高度、护筒埋置位置、周围环境震动影响等因素都可能导致塌孔。因此，在旋挖灌注桩基础施工中，相关人员需要对可能引发塌孔事故的各类因素进行整合并在实际施工中加以考虑，尽可能减少塌孔事故发生的可能性，将安全隐患抑制在萌芽状态。同时对于发生局部塌孔现象之后的补救措施也要准备好，防止在不慎发生塌孔事故之后，没有及时处理，导致更严重的塌孔事故发生。

4.2 井涌问题质量控制要点

井涌问题也是旋挖灌注桩基础施工中常出现的质量安全问题之一，一般情况下，当井涌处深度的井内压力低于外界地层的孔隙压力，并且井涌发挥的地层土质渗透率足够让地下流体流入筒中时，会发生井涌。在较细的砂土层中，如果地下水位差过大，在旋挖灌注桩施工的进程中，发生井涌现象的概率会随着施工的进程一步步增强。

因此，施工团队在施工过程中就需要对井涌现象进行预防，防止事故发生对施工进程产生阻碍。比如，在施工过程中发现某处地层出现流动性淤泥时，施工人员就要对每一节护壁的高度进行控制，尽可能减小每一节护壁的高度，提高护壁的质量。

4.3 护壁裂缝问题质量控制要点

在旋挖灌注桩施工过程中，如果施工团队没有控制好护壁厚度，则有可能发生护壁裂缝的问题。护壁的厚度过大时，其自重超过了护壁与土层的摩擦可以支撑的程度，就有可能发生土体滑坡，土体下滑的趋势又很可能导致护壁裂缝的出现。同样的，如果施工人员在孔底过度抽水会导致周围的地下水位大幅度降低，不能维持孔壁的受力平衡，这样则可能导致孔壁裂缝。

针对这些情况，施工团队需要在施工中对可能产生孔壁裂缝的各类问题格外注意，降低孔壁裂缝问题发生的概率。相关专业人员需要对孔壁厚度加以控制，确保其在比较合理的范围内，对孔底抽水工作进行控制，防止过度抽水导致的地下水位严重降低，引发孔壁裂缝问题。

4.4 堵管问题的质量控制措施

混凝土搅拌时间和混凝土坍落度都有可能导致在混凝土浇筑过程中出现堵管现象，需要相关人员进行合理的控制。混凝土的和易性会受到混凝土搅拌时间不足的影响，相关人员应该将混凝土坍落度控制在18cm～22cm 的范围内。与此同时，还需要合理缩短混凝土浇灌的时间，仔细检查浇筑机械的运行状态。需要注意的是，在混凝土面上的导管埋置深度需要控制在规定的范围内（如表2），确保导管内的混凝土以正常的速度流动。当堵管问题发生后，针对堵管位置的不同而采取不同的措施。

表2 导管埋置深度选择

4.5 断桩问题的质量控制措施

断桩产生的重要原因是混凝土坍落度过小和不连续的浇筑。如果灌注过程太长，会导致首批混凝土初凝，泥土与后灌注的混凝土混合，当对其处理不及时时，会在两层混凝土中产生部分夹有泥浆渣土而造成断桩。针对这一问题，相关人员应控制混凝土的配合比和坍落度，确保混凝土具备良好的和易性，保持灌注的连续性和快速性。此外，还需要确保检测混凝土拌和物指标符合标准。为了防止出现卡管、埋管等情况，需要确保导管的抗拉强度水密性和内径等，保持导管内壁的光滑，还要及时测量混凝土浇灌深度，从而保障施工质量。

5 结语

在旋挖灌注桩基础施工过程中,其施工质量与技术控制关键点需要受到格外重视。钢筋笼安装施工要点，干作业成孔施工要点、泥浆护壁要点和全跟进全回转灌注桩技术的研究分析应用可以帮助旋挖灌注桩施工的顺利进行。在质量控制方面，塌孔问题、井涌问题、孔壁裂缝问题、堵管问题以及断桩问题的分析和预防对旋挖灌注桩施工质量的控制是非常有好处的，这些问题的解决可以有效提高施工质量，加快施工进程。