李家钊
(广东省建筑科学研究院集团股份有限公司)
横琴新区地处广东省珠海市南部,毗邻港澳,是国家重点发展地区,近几年的大型建设工程如雨后春笋拔地而起。该地区深厚软土层分布广泛,具有高压缩性、高含水率、低强度、岩层埋藏深等特点,厚度在15m 到40m,给工程基础的施工带来偌大困难。灌注桩基础是该地区最常用基础类型,均属于长桩和超长桩,桩径在0.8~2.9m,施工终孔深度普遍在40~80m,最大的超过130m。笔者从事该地区桩基础质量检测和施工咨询工作,对该地区46 个项目的灌注桩质量情况进行统计总结,并分析造成质量问题的原因,给出相应的施工控制建议,以期能给予该地区的灌注桩施工一定的指导。
所统计46 个项目均匀分布在横琴地区的建设用地,灌注桩完整性检测方法采用声波透射法,总共检测的桩数为11344 根,按不同施工成孔类型的质量情况统计,见表1。
表1 完整性检测情况统计
由表1 可见,所统计灌注桩的不合格在2.12%,其中冲孔桩的不合格率为1.19%,旋挖桩的不合格为5.72%。旋挖桩的不合格率是冲孔桩的2.7 倍,冲孔桩的成桩质量明显优于旋挖桩。从工期角度,旋挖桩的施工速度快于冲孔桩,有利于缩短工期,但会牺牲施工质量。建议在施工工艺的选取时,充分平衡质量与工期,选用旋挖桩需严格加强施工控制措施。
为了更好查明缺陷的成因,对153 根旋挖桩的缺陷部位做统计,见表2。缺陷位置主要在桩底,经过钻芯法验证主要类型为夹泥、松散、胶结差,列举松散缺陷的声波透射法和钻芯法情况如图1、图2。造成桩底问题的主要原因是终孔后清孔不彻底,浇灌前沉渣过厚,首灌量未能高质量封底。
除了旋挖桩缺陷,冲孔桩也出现相同比例的桩底缺陷,所以在深厚软土地区的灌注桩施工,需加强桩底质量的施工控制措施。
表2 旋挖桩缺陷深度统计
图1 缺陷部位声波透射法信号
图2 缺陷部位钻芯法芯样
对造成质量问题桩所属的施工队伍,按他们在深厚软度地区的施工经验由无、一般和丰富三种情况分类,质量问题比例见图3。可见深厚软土地区施工经验越丰富,质量问题越少。
图3 施工经验分类质量问题比例
结合横琴地区软土深厚、长桩及施工场地等特点,对不同工程产生的质量问题进行汇总分析,从影响施工质量的“人、机、料、法、环”的五个方面总结相应的施工技术和管理控制措施,见图4。
图4 质量控制图
在管理上严格落实三检制度,加强质量宣传培训,技术交底到位。在施工过程,确保施工队伍的稳定并服从管理,通过有效的考核手段确保工人的操作水平,按交底施工,各个施工节点的检查合格再进行后续施工。
施工前和整个施工过程,需确保施工机械质量性能。此外,还要做到合理规划机械行走路线,避免多机械同时作业的相互影响,如不因钢筋笼吊装和吊车占道耽误每根桩的成孔、浇筑时间,不因车辆行走或桩机冲孔/旋挖产生的震动影响桩身施工质量;在软土中成孔,合理控制钻机的成孔速度,以免下钻或拔起过快引起缩径塌孔。
成孔钻进时,加强泥浆性能检测,确保泥浆护壁效果。钢筋笼下方时,缩短钢筋笼驳接时间。控制好成孔后与下料前的等待时间,避免等待过长造成塌孔。混凝土灌注前,检查混凝土的和易性,确保塌落度满足要求。
加强成孔垂直度控制,清孔完成后可用探笼试探,保证钢筋笼能正常下放。加强清孔时间控制,采取有效方法进行二次清孔,桩孔在成孔后立即进行泥浆置换或一次清孔,降低泥浆中的砂率。混凝土灌注严格控制首灌量,确保灌混凝土的封底的效果。过程中控制混凝土上升速度和提管速度,提管时保证导管有足够埋深。
主要为施工现场环境以及地质条件两方面。该地区绝大部分场地为软土经浅表换填场地,场地稳定性差,需防止施工设备做作业过程中因场地的不均匀沉降产生倾斜。软土深厚,地质条件较差,需采取有效措施,避免桩孔侧壁不稳定产生塌孔。
本文通过对横琴地区46 个项目的灌注桩在检测过程中发现的质量问题进行统计分析,对比了旋挖桩和冲孔桩两种施工工艺的优劣,建议充分考虑平衡工期和质量来选取施工工艺,加强质量控制措施;总结了该地区最常见的质量问题及成因;通过对不合格率与施工经验的相关分析,指出应首选具有丰富深厚软土施工经验的队伍。对不同工程产生的质量问题进行了汇总分析,从影响施工质量的“人、机、料、法、环”的五个方面总结了该地区相应的施工技术和管理控制措施建议,以期给予该地区的灌注桩施工一定的指导。●