摘要：本文分析了旋挖机钻孔灌注桩偏位的原因，针对不同地质条件，旋挖机钻孔灌注桩施工工艺灵活调整、创新的方法进行研究，对整个施工过程提出了相应的控制措施，以便类似工程参考、借鉴。
关键词：桩位偏位控制
引言：随着国内外各类旋挖钻机在桩基施工领域的大量应用，以此钻机为基础所形成的无循环旋挖工艺在该领域越来越被重视，旋挖钻主要的特点是成孔速度快，但在工程竣工验收时，就桩位偏位一项有很多桩不能满足设计对施工的要求。因此对于桩位偏位的控制在该工艺中有重要的意义，下面就桩位偏位原因及控制分别阐述。本文作者以佛陈路快速化改造隧道工程为例，该工程采用明挖施工，基坑深度大于3米小于5米的，支护结构采用φ0.7m@0.5m水泥土搅拌桩重力式挡土墙支护；基坑深度大于5米小于11米的，采用φ1.0m@1.2m钻孔灌注桩+单排φ0.7m@0.5m水泥土搅拌桩支护。基坑深度大于11米的，采用φ1.2m@1.4m钻孔灌注桩+单排φ0.7m@0.5m水泥土搅拌桩支护。
1 桩位偏位产生原因
《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）中规定桩基桩位偏差排架桩为50mm、群桩为10mm，在桩基施工完成后，破除桩头并将钻孔灌注桩顶部的钢筋笼修整，根据钢筋笼的前、后、左、右方向上定出中心位置，即为桩基中心，再通过全站仪放样作出设计桩位中心位置，两者的间距即为桩位偏差。桩位偏差主要表现有两种，一种为钢筋笼与桩基混凝土整体偏离桩中心，超出规范要求。另一种则表现为钢筋笼偏离一侧，由于桩基的保护层和扩孔系数原因，即使桩基混凝土不发生偏移，而钢筋笼偏向一侧是也会使得桩基桩位发生偏差，超出规范要求。
笔者经过对实际工程项目的分析，从测量放样到最后成孔，总结出下列原因：
（1）桩位放样出现错误；
（2）护筒埋设出现偏位；
（3）钻孔过程中钻杆出现位移，原因有钻孔前没有严格对中、钻机发生位移、地质软硬不均匀。
（4）钢筋笼定位出现偏位，原因有控制钢筋笼的垫块设置不当导致偏位、钢筋笼就位后没有进行对中复核造成偏位、混凝土灌注过快或导管挂住钢筋笼导致钢筋笼局部偏移产生偏位。
2垂直度控制的重要性
桩的垂直度控制对基坑的后续施工有重要的意义，若基坑周边的钻孔灌注桩的垂直度偏差较大，将导致基坑四周的围护结构受力不均，给基坑的安全带来较大的隐患。同时若钻孔灌注桩的垂直度偏差较大，对后期主体结构的施工和使用带来较大的影响，由于主体结构周边的钻孔灌注桩垂直度偏差较大，导致主体结构周边的受力不均匀，进而导致主体结构出现裂缝，对主体结构的后续使用带来隐患。
3桩位偏位控制措施
3.1 桩位放样
桩位放样可通过内业和外业两个方面进行控制。
内业为了保证放样数据的正确，要对图纸进行系统的全面的复核，不仅要做好本标段的复核还要做好与临标段的链接处的复核。放样数据计算好后，需经测量工程师复核确认后方可使用。
外业施工放样，首先要确保全站仪的建站完全正确，其次对于放好的点位做好引桩，记好引桩到桩中心的距离L1、L2并定好引桩到桩中心的方向。
3.2 护筒埋设
（1）钻机就位，钻头精确对准桩位点。
（2）开始钻孔，钻取一定深度后，装上扩孔器，使孔口大于护筒5cm。
（3）使用钻机副卷扬机吊起护筒入孔口。
（4）埋护筒，保持护筒的垂直度，同时通过引桩，用钢尺沿之前定好的方向，以L1-R和L2-R（R为护筒半径）两个距离进行交汇控制，直至护筒顶到指定标高。
护筒埋好之后以L1、L2和之前定好的方向恢复桩中心位置，并检测护筒中心是否与桩中心重合，并控制在±5cm范围之内，同时对护筒周围进行夯实，使其稳固不会在钻孔过程中偏移、垮塌。
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3.3钻头的选择
根据地层情况选用钻头：
1、粘土：选用单层底的旋挖钻斗，如果直径偏小可采用两瓣斗或带卸土板的钻斗。
2、淤泥、粘性不强土层、砂土、胶结较差粒径较小的卵石层：选用双层底的钻挖钻斗。
3、硬胶泥：选用单进土口的（单双底皆可）旋挖钻斗，或斗齿直螺。
4、胶结好的卵砾石和强风化岩石：需要配备锥形螺旋钻头和双层底的旋挖钻斗（粒径较大的用单口，粒径小的用双口）
5、中风基岩：配备截齿筒式取心钻头--锥形螺旋钻头--双层底的旋挖钻斗，或者截齿直形螺旋钻头--双层底的旋挖钻斗。
6、微风化基岩：配备牙轮筒式取心钻头--锥形螺旋钻头--双层底的旋挖钻斗如果直径偏大还要采取分级钻进工艺。
试桩采用没有气孔的单层底钻斗，由于其只适用于粘性较强的土层，本工程中地质软硬不均，在较深部位有微风化和中风化基岩，导致旋挖桩机施工过程中钻头出现偏位，进而导致桩身垂直度出现偏差。
3.4 钻孔过程
由于钻机的自重、护筒直径大以及地质等原因，导致了钻杆在钻孔过程中会产生偏位，尤其在软土地基上施工。这就要求在钻孔过程中加强对钻杆的位置的控制。
钻孔桩开孔后，开始时缓慢钻进，旨在形成良好稳固的护壁，保证孔位正确。在钻孔过程中定期用距离交汇校核钻杆位置，具体方法是以L1-r、L2-r（r为钻杆的直径）和定好的方向进行距离交汇校核，发现偏位立即调整，直到孔位定型时，方可停止校核。
3.5钢筋笼定位
桩基偏位的检测是通过钢筋笼的中心与设计桩中心的偏位来确定，所以钢筋笼的定位是桩位偏位控制的最后一步，也是比较重要的一项控制。
（1）钢筋笼下设时采用双吊筋，下设至孔中，保证钢筋笼起吊后的垂直度。
（2）按照规范要求加保护垫块，尤其在桩顶位置应多加设一些。
（3）钢筋笼下放至孔中后，在钢筋笼骨架钢筋上拉十字线确定中心点，然后通过引桩和定好的方向进行距离交汇恢复桩位的中心，通过吊垂线与钢筋笼的中心进行比较，如果不重合，就通过吊机微移钢筋笼进行调整，直至两个中心重合，然后焊接定位筋，使定位筋抵在护筒壁上，以达到稳固钢筋笼的目的。如果桩顶位置离护筒顶位置距离较大时，需焊接假笼至护筒顶，同时用上述的方法进行定位，需要注意的是要保证假笼具有一定的刚度。
（4）当所灌注的混凝土接近钢筋笼时，适当放慢混凝土的灌注速度，待导管底提高至钢筋笼内2 m以上方可恢复正常的灌注速度，确保钢筋笼不会因为混凝土的反冲力造成钢筋笼上浮偏移，同时导管位置居于孔中心，避免偏向一侧，以免灌注过程中混凝土反力不均而造成骨架移位。
（5）为了防止护筒拔出的过早，造成定位筋失去依托，导致钢筋笼偏位。在浇筑完成8小时后，用吊机垂直拔出护筒。
结语
由于旋挖钻的诸多优点，使得它在桩基施工领域的应用越来越广泛，不断的在施工过程中总结控制桩位偏位的措施，对旋挖机钻孔灌注桩的施工工艺有着很重要的意义，是桩基质量的有效保障之一。
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论文作者:施金凯
论文发表刊物:《基层建设》2018年第25期
论文发表时间:2018/9/17
标签：钻孔论文; 钢筋论文; 桩基论文; 钻头论文; 基坑论文; 中心论文; 偏差论文; 《基层建设》2018年第25期论文;