钢筋混凝土灌注桩工程施工质量控制的策略探讨

2022-12-26刘鹏

建材发展导向 2022年22期

刘鹏

(山西宏力岩土工程有限公司，山西太原 030000)

在各类建筑的施工过程中，桩基施工一直都是其中最为重要的一环。因为无论何种建筑其稳定性以及安全性都是十分重要的，桩基施工质量直接决定了建筑最后成品的质量，基于此，我国对桩基施工技术也进行了大量的研究。但不可否认的是，相较于许多发达国家，我国的桩基施工技术仍显落后，这就需要相关从业人员不断加强自身学习，参考先进案例，提升自身水平，并严格把控好施工质量。从而在顺利开展桩基工程施工的基础上，实现我国建筑行业的稳步前进。

1 建筑桩基工程施工质量控制的意义

在建筑施工中，桩基工程的施工是最为基础的项目。该工程施工的质量与建筑整体的质量息息相关。对于建筑物而言，桩基础起到如下作用：1)天然地基不能保证承载力足够支撑建筑物的重量，这样就会导致建筑物在使用阶段下沉；2)由于建筑物有一定跨度，地基承载力存在差异，如果不做桩基础处理，可能会导致建筑物倾斜下沉、变形，局部构建受力过大，造成更严重的破坏；3)在地震情况下，桩基础要对抗水平震波，起到稳定建筑物的作用。因此，为保证建筑整体的稳固性以及耐久性，相关单位以及队伍必须合理的利用桩基工程施工技术，并做好现场的管理工作，严格按照桩基设计图纸施工，从而把控好桩基施工质量。否则会出现建筑质量不合格，导致最后既无法通过验收，延长工期，又会导致成本大幅提升，不利于建筑物安全质量控制。另一方面，我国建筑领域发展较快，行业内的竞争比较严重，施工质量是各施工企业需要着重保证的一点。故加大对桩基工程施工质量研究力度，可以确保其他施工环节的稳定展开，在合理的成本控制和进度管理的前提下，提高建筑整体的稳定性与安全性，使企业更具有竞争力，形成品牌效应，更使整个建筑行业的标准迈向更高水准，使业主住的安心、放心。[1]

2 建筑桩基工程中存在的问题

2.1 桩基工程施工技术问题

2.1.1 桩基顶部方面的问题

在桩基项目施工时，地表附近往往存在杂填土，甚至是垃圾土。这对灌注桩的质量控制影响很大。如何在杂填土中控制桩基质量是个重要课题。首先，成孔过程会因为杂填土，造成塌陷，对桩径、桩垂直度的控制影响很大。其次，成孔完毕后，进行钢筋笼下放。在下放过程中，钢筋笼很容易被上层杂填土中的杂质勾挂，影响钢筋笼质量。再次，在浇筑混凝土的过程中，往往会有混凝土沉淀的状况发生。大部分原因是不能准确计量混凝土层的深度，从而会在桩基上部产生溢出的状况，导致混凝土会掺杂泥，降低了混凝土的强度等级。同时，当基础浇筑工作完成后，还需要进行钢护管的预埋或拆拔工作，在此期间，施工人员不恰当的动作，也会导致桩基顶部结构发生问题。另外在进行桩基桩头的浇筑工作时，使用的设备如果不合理，还会产生野蛮破坏等问题。[2]

2.1.2 桩基中部方面的问题

桩基中部的质量问题，主要集中在灌注混凝土时发生。施工过程中不准确的估算与检测，容易导致桩基施工难以进行，甚至会形成桩基中部缺陷。在浇筑过程中如果出现了导管的气密性不强，则将会使内外形成压差，从而产生混凝土质量不均等的问题，严重时甚至会造成桩体断裂。在浇筑混凝土时，导管上升过快，导致导管拔出混凝土面时，就会造成断桩加泥，严重影响桩体承载力。[3]

2.1.3 桩基底部方面的问题

桩基底部的质量问题，主要有成孔时清孔不到位，造成孔底泥土沉淀过厚，严重影响桩基的端承力，进而达不到设计要求的桩基承载力。

2.1.4 承载力缺失

灌桩的桩长若不能满足承载力要求，则会导致桩基结构无法满足上部结构的承载标准。故在勘察阶段，要进行严格的低质勘察，对场地地层分布情况进行彻底了解，对设计部门的桩基设计给与充分的指导意见，特别是有局部软弱下卧层时要特别说明。勘察的准确性也会对设计的施工方法和现实状况造成影响，桩基难以承受最大荷载，桩基的安全稳定性也会受到破坏，进一步影响基础施工质量。在设计阶段，需要有关人员详细了解勘察报告和现场情况。如果整体的设计方法上存在问题，可能造成虽然桩基的深浅满足设计规定，但桩基端部没有进入良好的持力层，结果导致桩基结构无法承担预期负荷，造成无法挽回的损失。此外，在施工阶段，测量工作也很重要。桩体标高测量一旦出现超出要标准的误差，也会使得桩基难以达到承载力。

2.1.5 桩体倾斜过大

灌注桩成孔不垂直，发生垂直倾斜过大时，就会引起对桩身整体性的偏移。一旦实际情况中增加载荷，就会增加对桩体整体性的偏移角度，如果桩基垂直度超过标准，就会影响桩体受力模型，降低承载力，同时也就会降级施工时的品质，从而产生了安全隐患[4]。

2.1.6 桩位的偏差

桩位偏差在桩基中经常会出现，桩位偏差会导致上部结构承重结构和受力模型发生变化，严重的会导致结构破坏，局部下称。造成桩位偏差的因素也相当多，因此处理起来也就较为复杂。这些问题通常都是因为有关人员在施工过程中的疏忽导致的，主要影响原因为测量出现偏差、基准点没有测准等。

2.1.7 断桩方面

断桩主要是灌注混凝土时加泥造成的。在浇筑混凝土时，上提导管拔管过快，导致导管拔脱等误操作。这就很容易让泥土混进混凝土中，产生加泥断桩等现象。一旦断桩，后果不堪设想，甚至导致废桩。

2.1.8 桩基成品缺乏保护

在桩基工程施工后，需要对桩基进行成品保护。桩体在施工完成后28d内，桩体不能完全达到最大强度。如果在此期间，造成了对桩体的扰动甚至破坏，将严重影响桩体质量。例如，在清除桩头时需要根据标准，按照合理的时间进行施工，这样才可以保证桩体不会出现破坏、裂纹等问题。此外，在清除过程中，应该使用配套的施工设备，以防因设备使用不当造成桩头断裂或桩体损坏等问题。因成品保护工作不到位，导致桩基出现损坏，会极大的拖延工程进度，该问题应该值得所有工作人员重视。[5]

2.2 桩基工程施工管理问题

对于许多施工企业而言，因自身队伍能力不足，管理人员缺乏应有的工作能力，容易导致桩基工程施工存在问题，进而影响了桩基的施工质量。具体表现为以下两点：第一，许多施工单位缺乏高素质的管理人才，许多工作人员本身并不从事该专业，甚至无法看懂图纸或无法读懂仪表，这就导致当遇到实际问题时，容易束手无策或者胡乱指挥，既耽误了工作的进行，又增加了成本。例如，在桩基定点操作中，某些施工单位就出现标高不对或位置偏移过大等问题，就是因自身水平不足所导致的问题。第二，管理人员缺乏责任心。在工程项目中，每一项工程都应该进行严格的验收工作，但许多工作人员只是把验收工作当做一个应付，拘泥于形式，从而造成野蛮施工等现象。桩基施工的工作人员个人意识与个人能力的不足，是导致桩基工程施工缓慢的重要因素。此外，各个施工阶段管理存在断层或者重叠，也会导致管理混乱，进而严重影响施工质量与进度。

3 钢筋混凝土桩基质量控制

3.1 建立健全完善的施工质量管理体系

施工企业需要根据情况制定具体的工程质量监管规范，并由专门的质量检验人员实施质量检验监察，并严格地依据国家质量体系文件实施工程质量管理和监控，在施工资金和施工过程质量的管理上，需要切实落实有关条例，并在施工过程可以保证质量。在对工程质量的监管上，应当强调对施工单位结果的检验以及对监理工程师的质量检验，实现这两者之间的相互统一，尤其是必须经后者的检验结果考试合格后才可以准许进行下一个工序的施工，对检验结果不考试合格的施工应当根据施工标准严格执行，尤其是对规避工期的检查必须验收合格，对漠视工程质量的队伍应当制定相关办法，从严整治。

3.2 完善工程管理体系，从机制上提升工程服务质量

施工单位应严格执行审查图纸工作和施工技术交底工作，详细审查建筑施工图样，精心了解工程设计文本和施工技术规范，并严密遵循工程设计文本、建筑施工图样。从整体施工流程到某一阶段的施工，施工人员都应进行对工序作业技能的了解，保证工作的顺利开展。在每个流程中应严密的自查，互检和交叉检测，按时告知现场监理工程人员之后，再自行检验。在隐蔽项目施工前，贯彻三次计量审查管理制度，精心维护计量桩点，尤其是在建筑工程中桩损坏。对建筑工程计量重复试验，并保持中线，水平和结构的长度和定位正确无误。严格遵守生产管理流程质量事故报告制度，一旦出现事故，应及时上报并合理解决，以防事故扩大。重要工序的建筑质检工程人员，要在整个流程中现场监管施工质量，及时处理工程建设中出现的施工质量问题，以便保证建筑施工整个流程都处在施工质量控制状况下。在工程建设管理，施工准备等流程中，对关于工程建设信息的原始数据，应进行搜集，汇总，以保证了建筑的施工质量可追溯性，为工程技术交工产品质量合格提供了资料数据信息基础。

3.3 保证施工质量的技术方法

3.3.1 严格控制混凝土原料

混凝土的强度往往最能体现混凝土的品质，而硬化后的混凝土最主要的技术指标就是它的强度。砂中的含泥量、含水率的改变和石子粒度变化都会使配比组合出现变化，进而使混凝土的强度产生很大的波动。当前的施工，绝大多数混凝土都是采用商品混凝土，直接由混凝土生产厂家直接生产，并由混凝土车运送至施工现场。这有利于保证混凝土的质量标准。但同时，也不能因为采用商品混凝土，施工单位就放松对混凝土质量的管理控制。混凝土送至现场后，施工单位要核对混凝土小票，核对混凝土强度、外加剂等，并按照标准要求的方法和数量，留置混凝土试块，存放于标样柜内。达到养护时间后，及时在监理的监督下，由专人送至检测单位进行检测。检测结果要完全符合国家相关标准的要求。

3.3.2 灌注桩成孔的控制

1)在成孔时，如表层土存在杂填土甚至是垃圾土时，要进行换填。然后在成孔前，下放护筒。护筒也要根据桩径、地层合理选择，采用合适的长度与尺寸。通常情况下，护筒的直径应比桩径大10～20cm，长度要求穿过咋填土层。在最后灌桩完成后拔除护筒，进行下一根桩的施工。

2)保证成孔垂直度。造成孔倾斜，垂直度达不到标准的原因有很多，如场地平整度不够，钻杆弯曲，钻头磨损变形，钻进时遇到软硬土交界面等。为了避免这些问题，我们要在施工前平整施工场地，钻机就位时严格查看钻头垂直度，进钻时随时检查，发现偏差及时调整。还要对钻头钻杆定期保养更换。如果遇到地下软硬土交接面，应降低转速，缓慢钻进。如发现仍然偏斜，要及时填土，重复钻进。

3)灌注桩成孔过程中，要严格控制下钻速度，太快会导致塌孔，太慢会影响效率。同时，孔内要泥浆护壁，泥浆的质量要严格控制。控制方法为用泥浆比重测量仪测量。一旦超过范围，则要更换或调整泥浆，以免造成泥皮过厚，影响桩基的侧摩阻力。

4)成孔至桩底标高后，要进行一次清孔，使得桩底虚土不超过5cm。然后进行钢筋笼的吊放。吊放钢筋笼时，要保证钢筋笼的垂直度，避免磕碰孔壁，造成钢筋笼损坏或下不到位。在吊放完成后，还要进行二次清孔，严格控制桩底沉渣厚度。然后才能下放导管。

5)为提高桩点的精确度，在建筑施工之前设置了一个稳定的测量控制位，在建筑施工时可随意对其加以校准。当桩位放线时，在每根桩的正中央钉上一个树桩，以木桩为基础设计孔内的护筒长度。然后对钻机和钢筋笼都要使用的护筒长度加以准确定位，并保持孔内护筒长度的位置值不变，再根据桩点实施钻机位置，但开掘的前提是要保持钻杆在正常工作时的工作稳定性和垂直。同时钻机的实际孔径也要比设定值大10cm左右，以确保钢筋笼在下一个工序中顺利开展下吊。同时按照地质要求，选用撞击、旋转、潜水和冲抓等的钻机实施钻孔。当钻进工作结束后，还必须把孔内的沉渣加以清除，以确保水泥中不遗留沉淀物。将钻头的磨损置于距孔底约1cm以下的地方，并继续空转，使沉积物得以悬浮，之后连续的泥浆清孔，并要使供浆量与吸水量平衡，在清洗完毕之后，要把少许的细石骨材注入其中，并使之压孔底[6]。

3.3.3 控制下吊钢筋笼

钢筋笼的制作要严格按照图纸及规范要求，使用合格钢筋，主筋与箍筋合理配置，焊接与绑扎要求要严格落实。制作好的钢筋笼要合理堆放，运输时要避免对钢筋笼造成损伤，为了避免钢筋直径圈弯曲，并提高钢筋笼吊放时与纵向的垂直程度，必须就近制作好钢筋直径笼，钢筋笼上要按照图纸制作加强筋。起吊时要2点起吊，挂在加强筋上，并且要在三个方位均用力使之平衡。下放时要尽量避免剐蹭孔壁。采用多节钢筋笼时，钢筋笼的孔口搭接要注意，焊接要满，保证焊接质量，并且注意控制搭接的垂直度。下放到位后，测量钢筋笼标高，检查钢筋接头，保证桩头钢筋笼的钢筋长度满足设计要求，以保证桩与基础的连接。

3.3.4 浇筑混凝土

在对砼实施浇注时，有关工作必须要严格按照混凝土灌注桩施工规范执行。在灌注混凝土前，都必须事先将成孔深度、孔底沉渣进行二次检测，并检测其深度和计算数值之间有没有差异。然后下放导管，导管要选择合适尺寸标准，长度标准，每节导管连接要可靠，不漏浆。下放导管后，在导管口安装灌浆喇叭口，以保证混凝土罐车下放混凝土时安全可靠。灌注混凝土时，保证导管底部距离孔底0.3～0.5m处。开始灌注混凝土后，导管逐节拔出，保证孔内混凝土液面高于导管底部1m，并且在拔出过程中千万不能拔脱露出混凝土液面。灌注要连续，在混凝土初凝前全部灌注完成，以保证混凝土的完整性。灌注至桩顶位置时应格外注意，桩体要保证合理的超灌尺度，一般为比设计标高超灌0.5～0.8m。这样才能保证桩头部位的强度质量。

3.3.5 桩体成品保护

桩体施工完成后，要将孔洞覆盖盖板，护栏，做好防护工作，防止异物掉入，也防止人员受伤。一般成桩超过28d后，或同条件养护试块强度达到要求后，才可以进行桩头清理工作。破桩时采用专用破桩工具，保证桩头的平整度，并且不破坏桩头钢筋。