建筑工程桩基工程施工的质量控制探析.pdf

与 建 材装 饰2015 年 3 月 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） 摘要： 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。 关键词： 建筑工程； 桩基工程； 质量控制 中图分类号： TU753.3文献标识码： A 文章编号： 1673-0038 （2015） 11-0052-02 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： 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。 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。 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： 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。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。 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 1516 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 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。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。软土层厚， 本工程场地地面以下 620m、 3050m 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。局部砂层厚， 本工 程场地地面以下 1634m 为粗砂层，在冲孔过程中易造成塌孔、 卡锤的现象。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。软硬地层分布复杂， 成孔冲击施工过程垂直度难以控 制。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 25m， 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。 施工技术 52 与 建 材装 饰2015 年 3 月 （2） 主要土层、 岩层冲程控制 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 23m 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。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 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 2030 次/min 范围内， 钻进速度 23m/h。 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 3035 次/min， 钻进速度 12m/h。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 3540 次/min 范围内， 钻进速度 0.51.5m/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。 （5） 桩身垂直度控制 为保证桩身垂直度， 在孔深钻进 45m 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 300500mm 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： 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； 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； 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 200300mm 取样一次， 以保 证成孔质量。 3 结 语 综上， 在建筑工程施工中， 必须认识到桩基工程的重要性， 并 根据实际地质情况与施工单位施工技术水平，选择合适的桩基 类型。而在桩基工程施工中， 应严格控制施工步骤， 避免断钻、 卡 钻以及塌孔等现象的出现， 确保桩基质量到达相应的规范要求。 参考文献 1贾文彪.浅析建筑桩基工程的施工质量控制及应对之策J.科技创新导 报， 2013 （7） ： 58. 2卢胜道.建筑工程钻孔灌注桩施工工艺及质量控制J.中国高新技术企 业， 2010 （18） ： 179180. 3王立成， 王 沛， 王心谦.建筑工程桩基工程质量控制的研究J.商品与质 量 建筑与发展， 2014： 675. 收稿日期： 2015-2-20 作者简介： 苏文华 （1964-） ， 男， 贵州遵义人， 工程师， 大专， 主要 从事工民建工作。 项目操作要点备注 杂填土 小冲程 1n:左右， 泥浆比重 1.3 1.5 土层不好时， 加粘土块提 高泥浆比重至 1.5 粘性土层 中、 小冲程 12m， 泵入清水或稀 泥浆， 经常清除钻头上的泥块 防粘贴可投入碎石 软弱土层或踏孔