旋挖桩施工质量问题及控制要点.doc

旋挖桩施工质量问题及控制要点 【摘 要】 随着工程建设规模的扩大，桩基础的使用越来越广泛，旋挖桩作为一种高效的桩基础逐渐得到广泛应用。虽然旋挖桩具有成孔速度快、施工效率高、无循环泥浆、产生废浆少、对环境污染小的特点，但是由于受到各类主观因素的影响，导致孔壁坍塌、护筒底端地质层塌落、钢筋笼上浮及桩端沉渣过厚等技术问题的普遍存在。故本文通过对旋挖桩存在的施工质量问题进行分析，并提出了一些质量控制要点。 　　【关键词】 旋挖桩 质量问题 质量控制 　　0 引言 　　旋挖桩施工是通过底部带有活门的桶式钻头回转破碎岩土，并直接将其装入钻斗内，然后再由钻机提升装置和伸缩钻杆将钻斗提出孔外卸土，这样循环往复，不断地取土卸土，直至钻至设计深度，随后放入钢筋笼，浇注混凝土成桩。 　　旋挖桩机在中国的引进和推广包括初期引进阶段（改革开放初期即1983年～1987年）、市场培育阶段（1989年～1995年）、市场发展阶段（2000年～2003年）、市场成熟阶段四个阶段[1]。 　　在重庆地区，由于人工挖孔桩存在施工过程中人员安全得不到有效保障和施工效率低下等弊端，最终被淘汰，而机械成孔桩将成为今后桩基的主要类型[2]。鉴于重庆地区块碎石高填方的山地地质条件，旋挖桩成为机械成孔方式的首选[3]。但是在旋挖桩的应用过程中也出现了不少施工质量问题，故孔壁坍塌、桩端沉渣等问题成为较为突出的质量问题，应当引起足够的关注。 　　1 常见质量问题分析 　　1.1 孔壁坍塌 　　产生孔壁坍塌的主要原因包括以下几个方面： 　　（1）高填方回填土不合理。若工程场地处于填土多为块石的高填方地区时，由于人工的无组织抛填导致填料之间的孔隙较大，较容易产生不均匀沉降，而且粒径级配不良。当进行旋挖机钻孔时，容易出现塌孔现象。 　　（2）未注意孔壁护壁。旋挖桩机钻进速度快，主要靠切土钻进，孔壁护壁同比钻、冲孔桩要差[4]。在软土级配不良的回填土中，较容易发生孔壁坍塌。其次，钻孔时由于泥浆未循环或者比重较小，导致泥浆护壁厚度不足。 　　（3）孔内负压。旋挖桩机在软土层中进行钻孔时，钻筒与土体的接触面积较大，在钻斗提升过程中很容易产生负压，钻进深度越大，现象越明显。其次，钻斗的向上移动速度过快也易导致负压过大。 　　（4）护筒的埋置深度不足。护筒的埋置深度应满足护筒底进入黏土层不少于0.5m的要求，若护筒埋设在粗砂土层中，则容易由于在水压作用下产生漏水，从而导致塌孔。 　　（5）桩孔周边荷载。在桩孔周边存在着重型施工机械作业，其振动产生动荷载，并且其自身重量使地基土的自重应力和附加应力变化，常导致地面以下10～15m左右处发生孔壁坍塌[5]。 　　（6）放置钢筋笼时碰撞孔壁及钻斗刀尖磨损。 　　1.2 护筒底端塌落 　　（1）土质原因。护筒底部进入黏土层，但其底部若为软土、砂土、淤泥或杂填土时容易发生。 　　（2）水位不够。当钻头、钻杆全部从孔中提出时，如果不注意及时补充稳定液，稳定液的液面就会接近或低于护筒底，若经常发生此种情况，便会导致护筒底端的地质层塌落[5]。 　　1.3 钢筋笼上浮 　　（1）产生上浮的原因主要体现在所浇筑混凝土的坍落度过小。 　　（2）导管在混凝土中埋置深度过大或导管发生挂笼现象，混凝土下沉太快，瞬时反冲力也易使钢筋笼上浮[3]。 　　（3）钢筋笼的长度尺寸较短、重量轻也同样会导致上浮。 　　1.4 钢筋变形 　　钢筋笼的长细比较大会导致钢筋笼在吊运过程中由于吊点布置不合理而产生一定的挠曲，从而导致某些钢筋存在变形现象。同时，桩的配箍可能存在箍筋不足或间距过大的问题。 　　1.5 桩端沉渣过厚 　　（1）当钻进的地质层以砂层为主时，不可避免地会引起砂混进稳定液，稳定液一般都是周转使用，当经过几次周转使用过的稳定液注入孔内时，经过几个小时的沉淀，砂便会沉积到孔底，引起沉渣过厚[5]。 　　（2）引起桩端沉渣过厚的另一个原因是施工人员操作不当。当每次钻头钻进过多，待钻头提升时，部分颗粒较小的土会漏到稳定也中，逐步累积产生大量底部沉积。 　　2 质量控制要点 　　2.1 孔壁控制 　　（1）采用泥浆护壁。对于泥浆，控制其比重在1.1～1.25，其粘度不小于18s，含砂率不大于6%。并定期测试泥浆的各项技术指标，出现问题及时解决[6]。泥浆时刻保持循环状态，添加泥浆稳定液的正确方法是管口直对护筒壁添加。并经常使孔内水位高出地下水位2m以上。 　　（2）旋挖机钻孔之前先对地基土采取一定措施。可以通过灌浆或夯实的方法来减小土的孔隙率，增加土的密实性，使其承载力