建筑工程桩基工程施工的质量控制探析

2015-10-31苏文华

建材与装饰 2015年11期

关键词：冲孔成孔桩基础

苏文华

（贵州省冶金建设公司　563000）

建筑工程桩基工程施工的质量控制探析

苏文华

（贵州省冶金建设公司563000）

在建筑工程施工过程中，地基工程对于承受力要求十分高。因此，针对一些达不到要求的地基土，必须对其进行加固，通过桩基础的方式提高地基的整体性和刚度，进而增大其纵向和横向的荷载能力。本文主要针对建筑工程桩基工程施工的质量控制做了具体探讨。

建筑工程；桩基工程；质量控制

引言

随着社会经济的不断发展，我国建筑事业发展的速度十分快。在建筑施工的各个环节中，桩基工程施工技术占据着十分重要的地位，其施工质量的优劣直接影响到建筑后期使用安全。对此，合理进行桩基施工，做好其质量控制工作具有重要的现实意义。

1　建筑工程桩基工程的应用

1.1桩基工程类型

桩基础在建筑中的应用十分广泛，其主要可以分为以下几种∶①人工挖孔桩基础。人工挖孔桩基础是依靠人工完成的，具有施工难度小、成本低、承载力低、操作简单等特点，因此被广泛的应用到实际的建筑中。③预制桩技术。预制桩适用于要求高的建筑中，其具有强度高、节省材料的特点。预制桩的施工是利用沉桩设备把预制桩压入振土中，在具体的施工中需注意预制桩顶部的高度以及方向，并对每个桩基础的间距进行控制，防止锤击时振幅过大而造成桩基础周围的土变形。③灌注桩技术。灌注桩的施工可采用冲击法或是沉管法。冲击法适应于土质松软的土地，操作简单，但需做好防坍塌工作；沉管法在施工容易将土体挤压变形。

1.2桩基工程应用要点分析

在建筑工程的施工中，桩基础的选择对于确保建筑工程的施工质量具有重要的作用，其主要需遵循下列原则∶①依据土层条件因地制宜。在建筑工程桩基施工中，需考虑土壤的成分、桩端持力层的深度以及地下水的水位等因素，并根据各种桩基础的结构和技术指标来选择合适的桩基础类型。③基础荷载量的有效控制。基础荷载量是影响单桩的承载力的最主要因素，在建筑工程桩基施工前需要对建筑上层和基础荷载量进行详细计算，并设计出合适的桩基础。③工程进度的控制。建筑工程的进度直接影响到建筑工程质量，在建筑工程施工中需采取措施准确把握工程施工进度。例如∶如果工程施工的工期较长，可利用人工挖孔桩进行施工，以降低成本。

2　实例分析建筑工程桩基工程施工的质量控制

2.1工程概况

某住宅小区，建筑面积约6万m2，由8栋楼组成，地上层数15～16层，地下1层。二期工程地基基础设计等级为乙级，桩基安全等级为二级，基础采用冲孔灌注桩，以中-微风化花岗岩为持力层，桩端需进入持力层一倍桩径，桩钢筋笼沿桩身通长设置，桩身混凝土强度等级为C30水下混凝土。

2.2场地地质问题分析

①本工程表层杂填土层超厚，最深处达到地面以下5.8m，并且杂填土中含有大量的条石和乱毛石，给冲孔桩开孔带来极大的困难。③碎块状强风化花岗岩层厚以及岩石夹层多，不利于持力层的判定，极有可能对成孔质量造成难以弥补的影响，若判定不清将会造成重大质量事故。③软土层厚，本工程场地地面以下6～20m、30～50m为淤泥层和淤泥质土层，呈饱和，流塑状，该软弱土质层易发生冲孔桩成孔缩径和坍塌现象。④局部砂层厚，本工程场地地面以下16～34m为粗砂层，在冲孔过程中易造成塌孔、卡锤的现象。⑤岩层起伏大，岩层结构起伏较大时，当冲孔桩达到岩面时，由于岩层面角度陡峭，这时极易出现冲孔偏位、卡锤的现象。⑥软硬地层分布复杂，成孔冲击施工过程垂直度难以控制。⑦桩长较长，成孔较深，加大成孔难度以及地下不可控的风险。

2.3冲孔灌注桩施工质量控制要点

本工程结合前期勘察报告中数据及以往施工经验，对冲孔灌注桩成孔施工质量控制要点作具体分析。

2.3.1泥浆质量控制

（1）泥浆制作。由于本工程的淤泥层和砂层超厚的特点，在制作泥浆的过程中应适当加入膨润土，提高泥浆的粘度，可在孔壁形成泥皮隔断孔内外渗流，起到防止塌孔的作用。

（2）泥浆循环。应根据地层情况来确定泥浆稠度，配制钻孔循环的泥浆，其稠度应视地层变化或操作要求机动掌握。泥浆太稀，排渣能力小，护壁效果差，泥浆太稠会削弱钻头冲击功能，降低钻进速度。

（3）泥浆置换。在进入强风化、中风化、微风化时应采用制备泥浆，同时加大泥浆比重，加大泥浆的携渣能力。由于进入风化层后，泥浆含砂率较高及携渣能力较大，在泥浆循环时采取滤砂和滤渣措施∶一方面及时清理泥浆池内沉渣，另一方面采用在排浆沟上设过滤网或采用滤砂筒。

2.3.2冲击成孔的质量控制要点

（1）开孔控制

本工程表层土为杂填土，埋深2～5m，其中存在着大量乱毛石和条石，因此开孔时，桩锤应低锤密击，减少对周边土层的扰动，防止毛石的滑落造成卡钻。

（2）主要土层、岩层冲程控制

①本工程的粗砂层厚薄不一、分布不均。对此。在粗砂层较薄时，可加大泥浆比重，冲击成孔时采用小冲程反复冲击的方法，使泥浆挤入孔壁周围的土层，以增加孔壁稳定性的目的；在粗砂层较厚时，宜加大泥浆比重，并采用中冲程，冲程宜控制在2～3m范围，以减少冲击成孔过程对孔壁砂层的反复扰动，保证孔壁的稳定。③本工程的岩层埋深较深，当钻进入强风化岩岩层时，孔深约在50m附近，孔内泥浆对钻头冲击的阻力加大，此时宜加大冲程，但不宜超过3m。当发现有轻微卡锤现象时，应立即降低冲程，采用低锤密击或间断冲击，以免造成卡钻。

（3）主要土层、岩层钻进速度控制

①在淤泥土层中冲击成孔时，钻进速度过快，易造成塌孔。根据以往冲击成孔的施工经验，钻进至淤泥层时，冲击频率宜控制在20～30次/min范围内，钻进速度2～3m/h。③在粗砂层中冲击成孔时，可适当加快钻进速度，以缩短在砂层的停留时间，减少塌孔。根据以往冲击成孔的施工经验，钻进至粗砂层时，冲击频率宜控制在30～35次/min，钻进速度1～2m/h。③在强风化岩层中冲击成孔时，可适当提高冲击频率，由于强风化岩岩层的稳定，基本不存在塌孔的现象。根据以往冲击成孔的施工经验，钻进至强风化岩层时，冲击频率宜控制在35～40次/min范围内，钻进速度0.5～1.5m/h。

（4）主要土层、岩层泥浆比重控制

在各种不同的土层、岩层中钻进时，可按表1进行。

表1　主要土层、岩层中钻进操作要点

（5）桩身垂直度控制

为保证桩身垂直度，在孔深钻进4～5m时，应对桩锤的钢丝绳垂直度进行检查，如垂直度超过1%时，应对孔位进行上下扫孔，保证垂直度控制在1%以内再继续钻进。当钻进至岩层或软硬交界的土层时，应根据土层曲线图确定该桩孔软硬层的起伏坡度，当坡度较大时，软硬层交界面宜采用小冲程反复冲击或间断冲击的方法进行成孔，这样可避免因基底土质软硬不一而造成冲孔钻头倾斜，降低成孔垂直度偏差，更可大大降低卡钻的风险。如果发生偏孔应回填片石至偏孔上方300～500mm处，然后重新冲孔。

（6）持力层判定

本工程以中-微风化花岗岩做为持力层，而持力层岩面的判定需以岩样为主以地勘标高为辅。正常的岩面判定做法为在孔口捞取泥浆循环的泥浆携渣，检查携渣中的岩样。由于本工程部分冲孔桩孔深达到60m以上，判定持力层所需岩样难以随泥浆循环携带至孔口，为保证质量需结合如下几个步骤综合判定∶①采用掏渣筒进行孔底掏渣，检查掏渣筒的岩样，掏渣筒中的中～微风化花岗岩的岩样比例需大于碎块状强风化花岗岩比例；③参考地勘报告，绘制桩孔岩面标高图，需冲孔至地勘岩面标高；③每小时进尺小于20cm。同时满足以上3个要求方可判定入持。本工程现场实际情况中，场地内存在部分碎块状强风化花岗岩和一些岩石夹层，质地也极其坚硬，其岩样色泽与中-微风化花岗岩接近，施工中常发现未钻进至地勘标高，则已出现中-微风化的岩样，干扰持力层的判定，此时判定持力层需以参照地勘标高为主，必要时需联系业主和设计单位进行补勘。对于相邻地勘点间距较远的位置、岩面起伏较大的位置以及岩面难以判定的位置，需提前联系业主和设计单位进行补勘，以保证成孔质量。

（7）终孔砍岩控制

当冲孔桩钻进至中-微风化花岗岩时，由于本工程的中-微风化花岗岩岩层的质地极其坚硬，常规砍岩时间至少在3h以上，且钻锤端部焊接的合金刃齿极易磨损甚至丢失，重新焊接钻头即耽误工期又增加成本，机台开机人员及桩基队伍进入砍岩后更是消极怠工，对砍岩的质量控制更是重中之重。以保证质量为前提，须对进入砍岩每根桩需做好砍岩标记，在砍岩过程指派专人负责监督和记录，基岩每钻进200～300mm取样一次，以保证成孔质量。