淤泥质软土地区灌注桩钢筋笼偏位的质量控制

曾宪军 孙东辉

0 引言

本工程位于滨海地区，淤泥质软土深度超过5m。灌注桩总桩数3 281 根，桩径600mm、700mm，有效桩长最大达到51m，使用潜水钻机施工。

由于所施工的钻孔灌注桩孔深为35～51m 之间，桩身下浮虽然不深，但场地表层土松软，表层填土下存在一层3～5m厚的淤泥质软土，根据以往施工经验，一般情况下钢筋笼偏位能占到整体的5%左右，而在淤泥质软土地层施工，钢筋笼偏位率大概能达到15%。从项目施工过程中，也得到了验证，钢筋笼偏位较为普遍，为此，笔者根据以往经验及本项目实际，在分析出具体偏位原因的同时，提出了对应的防范措施，得以对钢筋笼偏位的质量问题进行预防，取得了较好的效果。

1 分析原因（因果分析图）

项目之初，根据以往同地质条件下的施工经验，笔者会同项目技术人员，归纳总结出6 个可能对钢筋笼偏位影响较大的因素，并将本项目参与施工的潜水钻机单列出五台参与试验，每台记录10 颗桩。将归纳出的6 个可能因素进行重点把控，从中找出对钢筋笼偏位影响最大的因素（如图1 所示）。

图1 钢筋笼偏位因果分析图

1.1 护筒埋设深度不够

因表层土较为松散，扰动后易坍塌。常规护筒埋设深度只有1.5m 左右，无法做到对桩孔的有效保护。另外，软土地区稳定性差，护筒深度不够时，容易因受到碰撞而移位。

1.2 泥浆比重

泥浆的合理调制，对成孔质量影响较大。泥浆比重较小时，容易造成塌孔，钻径缩小，导致个别断面保护层不够。

1.3 钻孔倾斜问题

由于施工深度大，桩长较长，地层存在淤泥质软土层，这就在桩身垂直度的控制上造成了较大的难度，导致桩身倾斜，出现钢筋笼偏位问题的几率增大。

1.4 钢筋笼保护块的布设

保护块可以有效确保桩身砼保护层的厚度，但在实际使用过程中，钢筋笼顶部保护块布设位置不合理，也容易造成钢筋笼偏位，保护层不够；因桩头正好位于淤泥质软土层中，保护块很容易受力挤压进入软土层中，导致无法起到提高砼保护层厚度的作用。

1.5 钢筋笼吊装和安放

钢筋笼吊装时，必须确保完全离地并竖直进入桩孔；另外淤泥质软土的稳定性差，钻进过程容易造成孔口坍塌，桩孔安放钢筋笼时难以定位准确。

1.6 混凝土灌注

对混凝土灌注影响较大的有导管选型、混凝土灌注速度和导管提升速度。灌注速度过快，一方面导管容易碰撞钢筋笼；另一方面，可能造成导管提升过程中，混凝土挤压钢筋笼。

2 确定要因

通过上述分析，根据现场的实际现状以及统计结果，可以看出在施工过程中护筒埋设深度、桩身垂直度、泥浆比重、保护块布设、钢筋笼定位、混凝土灌注等，是影响钢筋笼偏位的关键因素。经过5d 的施工观察，对各钻机管控的重点问题进行统计制成表格，并对成桩进行开挖检测。结果显示桩身垂直度和钢筋笼定位是其中尤为重要的因素，如表1 及图2所示。

图2 影响因素权重图

表1 影响钢筋笼偏位的因素统计

3 制定对策与实施

根据检查分析结果，笔者编写了完善的保证施工质量的技术、工艺施工方案，并召集班长以上的人员开展了质量教育活动。针对本工程的实际情况作了详细讲解，做到各个负责人都心中有数，对需要重点把控的质量关键点进行着重强调和及时调整（如表2 所示）。

表2 质量问题对策计划表

3.1 保证钻孔垂直度

（1）压实、平整施工场地。

（2）安装钻机时应严格检查钻进的平整度和主动钻杆的垂直度，钻进过程应定时检查主动钻杆的垂直度，发现偏差应立即调整。

（3）定期检查钻头、钻杆、钻杆接头，发现问题及时维修或更换。

（4）在软硬土层交界面，钻进时应低速低压。

（5）在复杂地层钻进，必要时在钻杆上加设扶整器。对地下障碍物要开挖处理。

3.2 控制好钢筋笼的定位

（1）因本项目桩长较长，钢筋笼需多节焊接，增设导正圈。每节钢筋笼长度需与钻机钻架高度适宜，焊接时保证上下两节同心，吊装时不拖行钢筋笼。起吊稳定后，准确对好桩孔位置，缓慢下放。

（2）孔口固定钢筋笼，应用双吊筋。固定一边后，调整另一边，确保钢筋笼水平位置和标高准确，竖直。

4 检查效果

开槽后，通过对现场试验桩进行统计发现，经过质量管控，对钻孔垂直度和钢筋笼定位两个关键点进行严格控制后，能够有效降低淤泥质软土地区钢筋笼偏位问题的百分比（如表3所示）。

表3 淤泥质软土地区钢筋笼偏位管控效果表

5 效果巩固

为了使此成果有效保持，笔者对本项目制定了巩固措施：

图3 影响因素权重图

（1）严格用人制度，使用责任心强、素质高的操作工人。

（2）严格执行项目技术交底，并就钻孔垂直度和钢筋笼定位做重点操作要求。

（3）加强过程控制程序，将质量管理切实做到：全员参与、全面展开、全过程控制。

6 结论

本项目全体技术人员及施工人员共同协作，在保证钻孔垂直度、确定钢筋笼定位等质量问题方面，积极采取了一系列措施和方法。通过检查和记录各项指标参数，分析数据显示，采取的各项措施效果显著。钢筋笼偏位百分比从以往项目的15%，降低到本项目管控后的3.93%，取得了较好的质量效果，同时也节省了后续处理的费用。

在天津地区，特别是滨海新区范围内，淤泥质软土地层十分常见，笔者在本项目控制钻机垂直度和钢筋笼定位方面的经验，希望为此类地区以后施工提供借鉴。