中冶（上海）钢结构科技有限公司 上海 201908
摘要：土建工程中常出现诸多技术问题，最终对工程建设质量造成影响。基于此，笔者通过查阅文献，结合自身经验，在下文中结合某建设于软土基上，应用水泥搅拌桩施工技术、混凝土框架结构的土建工程案例，对土建工程中常见的技术问题、问题解决方法进行了详尽论述，以期为广大从业者提供有价值的参考。
关键词：土建工程；技术方法；水泥搅拌桩；混凝土施工；技术问题
土建工程建设是一个复杂的、连续的过程，它是城市建设中的重要构成部分。时至今日，我国土建工程建设技术越来越成熟，同时在建的土木工程数量也越来越多，但是仍旧有诸多技术问题，困扰着广大从业者，影响着土木工程建设质量。近年来，“绿色施工、节能施工”等技术研究开展的如火如荼，但土建工程中常见的技术问题仍旧有待我国系统的对其进行梳理、分析，并找到相关解决方法。
一、工程概况
某工程建设于滨海地区，是为当地的住宅建设工程，拟建区域土质多为饱和软黏土，地势由西向东倾斜，地形开阔、平坦，采用水泥搅拌桩技术处理地基，设计方案中主体结构复杂，工程旨在建成室内“创优工程”，且业主方对工程施工质量要求相对比较高。工期紧、体量大、建设基础条件差是为本工程的主要特征，而工程中的技术问题可谓是当下多数土建工程技术问题的缩影，采用解决方法有针对性且成效显著，具有较高探究价值。
二、水泥搅拌桩施工常见问题以及解决办法
考虑到本工程拟建区域土质多为饱和软黏土，所以利用软土和水泥的化学反应、物理反应，让基础能够形成一个具有一定稳定性、整体性的水泥土桩。水泥土桩具有施工方便、施工效率高、影响小等优势，本工程上部结构相对复杂，而我国多数土建工程所使用的水泥搅拌桩施工工艺、机械设备使用方法仍旧需要进一步规范，加之施工过程中有可能会出现诸多问题，所以必须对常见问题进行分析，以采取相应的解决办法。
（一）水泥搅拌桩施工常见技术问题
1、桩体搅拌不充分
水泥搅拌桩技术是一项让水泥、泥土产生化学反应的技术，而许多土建工程在施工的过程中，水泥搅拌桩的搅拌不够充分，导致水泥土无法搅拌均匀，水泥土中仍旧含有大量的水泥浆块、土块，桩体无法正常凝结，进而影响最终成桩强度[1]。
2、垂直分布不均匀
土建工程基础施工会同时受到土压力、水压力的影响，水泥搅拌桩又会受到孔隙水压力、喷浆压力的影响，从而导致水泥浆有可能会从钻杆上部冒出[2]。因此，在许多土建工程中，水泥搅拌桩往往上部桩体的水泥含量较高，桩体越往下水泥的含量越少。
3、有效桩长较短
搅拌桩的有效桩长直接决定了其应用效果，在一般情况下，常规水泥搅拌桩因下部的水泥渗入量达不到要求，所以其有效桩长也比较短。通常来说，利用水泥搅拌桩技术的土建工程，需要“四搅两喷”，施工效率也相对比较低，所以多数土建工程水泥搅拌桩施工往往处于“低效”的窘境[3]。
针对这些问题，本工程在充分了解水泥搅拌桩对软土基加固原理的基础上以及充分了解搅拌桩形成质量因素的基础上，采用双向水泥土搅拌桩技术进行施工。目前，双向水泥土搅拌桩技术目前已经在天津、广州等地的重点土建工程中得到了广泛应用，最大桩径可达1.3m，最大处理深度可达25m，应用效果显著[4]。
（二）双向水泥土搅拌桩技术
本工程应用的双向水泥土搅拌桩技术，就是指在水泥土搅拌桩成桩的过程中，利用双向水泥土搅拌设备的动力系统，同时带动内部、外部的搅拌叶片，以正面、反面同时运作的方式形成水泥搅拌桩。
1、双向水泥土搅拌桩设备
双向水泥土搅拌桩设备是在常规的水泥土搅拌桩设备上的动力系统、钻杆系统、钻头系统上改进构成，将原有的轴体、钻杆改造为同心双轴钻杆，在内钻杆上设置正向旋转叶片，并设置一个喷浆口，然后在外部钻杆上设置一个反向旋转叶片，利用双向动力系统，带动设备实现正向、反向旋转[5]。本工程在施工的过程中，双向水泥土搅拌桩设备外钻杆上的叶片通过反向旋转，能够压制浆液，将水泥浆始终控制在上下两组叶片之间，从而解决水泥搅拌桩“上硬、下软”的问题，保证水泥浆能够在桩体上下部均匀分布。正反向双叶片的旋转作用，能够让水泥在桩体中的分布更加均匀、充分，这对于搅拌桩深层质量的提升有着重要作用[6]。
2、搅拌钻头技术要求
①双向水泥土搅拌桩技术的使用，必须要保证搅拌过程的均匀性，所以双向水泥土搅拌桩设备上的叶片厚度、宽度必须满足施工需求，通常来说，叶片的厚度在27mm左右，叶片的宽度在90mm左右；②双向水泥土搅拌桩技术在应用的过程中，叶片的倾角会直接对搅拌的均匀性造成影响，一般钻杆、叶片的倾角需控制在15°左右，若是软土基中含有一定的砂性土就可适当的调小倾角；③双向水泥土搅拌桩设备叶片的间距需合理控制，若是叶片间距过小，就会产生“糊钻”的问题，通常来说，相邻叶片的间距需要控制在30cm左右，若软土基中存在砂性土，可适当降低取值；④本工程喷浆口设置在内钻杆叶片的三分之二处，喷浆口的大小需要综合考虑到钻进速度、提升速度、内钻杆转速、外钻杆转速、喷浆压力、叶片间距、叶片宽度、叶片厚度、叶片倾角等。根据本工程实践证明，双向水泥土搅拌桩技术的应用，搅拌钻头在水泥土状任意一点的搅拌次数，必须控制在20次或以上[7]。
（三）双向水泥土搅拌桩施工工艺
①和水泥土搅拌桩相同，双向水泥土搅拌桩技术第一步需要定位、放线，双向水泥土搅拌桩需要呈梅花状布置或者呈方形布置；②在定位、放线完成之后，就可根据桩位安装搅拌机，并将桩机移动至相应的桩位；③在双向水泥土搅拌桩设备启动之后，让搅拌机顺着导向架逐步向下开始切土，同时开启水泥浆液泵，将浆液喷至预设深度，值得注意的是，水泥土搅拌桩底部的喷浆搅拌时间必须要控制在10s以上；④在水泥浆液泵关闭之后，要逐步提升搅拌设备，一般需要提升至桩顶以上50cm，随后完成施工[8]。
（四）水灰比和水泥掺入
①双向水泥搅拌桩水泥掺入比的确定，需要考虑到工程水泥土桩的承载力，一般来说，需控制在加固湿土质量的15%左右，若是水泥的掺入量少于7%，那么必然会对水泥土桩的强度造成影响，而水泥土桩的强度也会随着水泥的增加而提高[9]。本工程在正式开始施工前对水泥掺入量进行了试验，发现水泥掺入比若是超过22%，水泥土桩的强度并不会持续增加，故最多可增至22%；②水泥浆液的水灰比需要考虑到水泥土桩的桩径等因素，一般需要控制在0.55左右，桩径越大，那么水灰比越大，切忌低于0.45、高于0.7。
（五）工艺性试桩
为保证施工中各项参数的科学性，为科学、合理的指导现场施工，保证大面积施工质量，在正式施工之前必须采取工艺性试桩措施，具体如下：①确定设计单桩的水泥掺入量、水灰比、钻进速度、钻杆下沉量、钻杆提升速度、喷浆压力等；②通过试验分析下沉阻力、提升阻力，选择合适的钻头形式，调整搅拌叶片的倾角、宽度[10]。
（六）问题的处理
本工程在施工的过程中出现了一定影响施工质量的问题，针对这些问题，采用了合理的措施进行处理：①桩顶的处理：双向水泥土搅拌桩在施工的过程中，桩顶部0.4m左右会因为上部压力较小，致使桩顶变成蜂窝状。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆针对该问题，本工程在施工结束之后对桩顶进行了有针对性的处理，一是将桩顶出现“蜂窝”的部位拆除，二是在拆除的区域采用了二次喷浆搅拌措施；②在双向水泥土搅拌桩技术应用的过程中，必须要保证浆液供应的连续性，以避免出现缺浆、断浆的问题，本工程在施工的过程中，出现了少数断浆的问题[11]。对此，在断浆之后，立即将钻头移至断浆部位前1m，然后等待恢复供浆继续施工。针对断浆超过半小时的情况，利用清水全面清洗钻杆，避免泥浆硬化，并每半个小时启动一次设备；③本工程拟建场地的土质黏重性相对较强，部分区域土质塑性指数超过了25，含水量少于50%，在施工的过程中，钻头、钻杆的体积相对较大，故出现了“糊钻”的现象。对此，适当加大了搅拌叶片间距，调整了水灰比，解决了该问题。
三、主体结构施工常见技术问题及解决办法
本工程上部主体结构为钢筋混凝土框架式结构，在施工前对常见的质量通病进行了分析，最终针对模板、钢筋、混凝土三个环节的技术问题，采取了行之有效的解决方法。
（一）主体结构施工常见技术问题
1、蜂窝、麻面、漏筋
蜂窝、麻面、漏筋是土建混凝土工程中常见的技术问题，该问题成因相对复杂，主要体现为混凝土表面出现缺浆，出现小凹坑，结构内部的钢筋外露以及局部出现集料，甚至部分土建工程混凝土结构蜂窝、麻面、漏筋问题发展为空腔，局部无混凝土，对结构的安全性、稳定性都造成了极为严重的影响。
针对土建工程出现的蜂窝、麻面、漏筋问题，现有的解决方法相对成熟，将出现蜂窝、麻面、漏筋的部位用清水全面清洗之后，保证结构的湿润度，将漏筋部位附近混凝土清除，然后利用水泥浆磨平，并利用强度等级高一级的混凝土灌入、捣实。针对局部蜂窝可直接清洗后磨平，而面积较大的蜂窝、麻面，则先要将突出的集料剔除，然后用清水将其表面清洗干净，再用高一级的混凝土修补、养护。混凝土孔洞的处理相对复杂，需要对结构进行有效支撑，然后将孔洞清洗干净，让其保持24h的湿润，并利用高一级的混凝土浇筑。值得注意的是，若是重要的结构部件出现孔洞，建议拆除后重新施工[12]。
2、施工缝质量问题
施工缝质量问题主要体现为施工缝中夹带杂物，结构的整体性因此受影响。施工缝质量问题相对常见，但解决方法比较简单。若是施工缝的宽度较小，可利用清水全面清洗裂缝，保证施工缝湿润性之后，涂抹水泥浆液。
3、缺棱掉角
缺棱掉角主要体现为结构边角破损，该问题通常是由模板质量不合格、拆模过早、成品保护不到位所致，多数土建混凝土工程中，或多或少都会存在缺棱掉角的问题。针对混凝土构件缺棱掉角的情况，需采用钢丝刷全面清洗构件，清水冲刷后，保证构件的湿润度，并利用1：2水泥浆细部，针对较大的缺角，则要将质量不过关的混凝土剔除，利用水湿润后，采用支模、高一级的混凝土进行修补。
4、混凝土强度低
当前，土建工程的建设规模越来越大，施工周期越来越长，所以在工程中应用的混凝土，即便是参数要求一致，但实际应用的材料其强度参数仍旧有可能存在问题。对此，在施工完成之后必须要做好混凝土强度测试工作，最直接的方法就是利用回弹仪进行有效测试，或者利用超声波检测设备进行测试，若是混凝土的强度不合格，就需要从构件中取试块，通过试验来判定其强度实际参数，然后让设计方提出补救方案。
5、混凝土裂缝
混凝土在凝固的过程中，往往会因为温度应力出现诸多裂缝，这些裂缝的形成无规律，且面积较广，宽度一般在0.5mm以下，在混凝土浇筑完成后60d-90d发生。针对已经出现的表面裂缝，可采用涂抹环氧树脂、涂抹砂浆的方法处理，以达到封闭裂缝的目的。针对宽度大于0.1mm的贯穿性裂缝，则要利用环氧树脂、高压灌水泥浆进行处理。
（二）主体结构技术问题解决方法
1、模板施工
模板施工质量决定了最终混凝土构件的尺寸、位置、外观、质量，对后续的施工也有着一定的影响，所以要尤其注意模板施工质量，在施工的过程中注意弹出准确的边缘线，模板安装务必保证边缘不缺角，保证模板的平直性，同时确定模板的尺寸准确，拼接严密，在必要的情况下，可采用隔离剂、水泥砂浆等对缝隙进行有效处理。本工程在模板施工阶段，严格控制模板的缝隙、起拱等问题，模板在安装完成之后进行全面检查，所有模板在校正后才可开始混凝土浇筑施工。针对缝隙等问题，采用水泥砂浆涂抹进行处理，并在浇筑混凝土前，在模板内均匀涂刷脱模剂。
2、钢筋施工
本工程中采用的所有钢筋材料均有试验报告单、出厂说明书，并根据批次进行抽检。钢筋在加工的过程中，严格控制钢筋的搭接长度，保证钢筋焊接的饱满程度，质检员严格验收进场钢筋半成品，保证钢筋的尺寸、数量、间距、焊接长度、锚固长度、接头方式均符合要求，并严格控制钢筋三级验收制度。在施工的过程中，钢筋绑扎完善处严禁通过人员、设备，避免已经绑扎完成的钢筋损坏。
3、混凝土施工
本工程在混凝土正式浇筑前，施工技术人员对钢筋的外观、模板的尺寸、模板的稳固性、模板的间隙进行全面检查。在浇筑的过程中，严格控制墙体、主体处的振捣次数，保证振捣的严密性，同时避免超振导致出现离析等等问题。针对钢筋较为密实的区域，适当增加振捣次数，以混凝土表面不再出现气泡为判断标注。针对浇筑高度超过2m的区域，采用串筒、溜槽辅助浇筑，避免混凝土在塌落过程中分崩离析。混凝土在初凝之后，严格落实养护措施，保证混凝土在养护期间始终处于湿润状态，保证混凝土外部温度、内部温度差不超过5摄氏度。值得注意的是，本工程采用泵送混凝土，所以在施工前制定了周全的施工计划，规定了各个部位的混凝土浇筑时间、振捣时间，严禁出现漏振等情况，并保证了混凝土浇筑的连续性，最终施工效果良好，未出现大面积缺棱掉角、蜂窝、麻面等质量问题。
结束语：
综上所述，土建工程的建设，其中涵盖诸多技术方法，而这些技术方法的落实，就直接决定了工程建设最终质量。笔者在文中所阐述的土建工程技术问题仅仅是“冰山一角”，诚然，土建工程建设是一个庞大的体系，而广大从业者想要有效解决这些技术问题，就必须要掌握各种技术方法的机理，在施工的过程中，严格恪守相应的技术规范，做到一丝不苟、严格控制，根据施工进程的推进，有针对性的防治各类问题。文中内容或较为粗浅，望广大从业者能够立足于当下，把控住现有的技术方法，并不断开发出新的施工技术，解决现存的技术通病、质量通病，以保证工程建设行业的稳步发展。
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论文作者:陈水林
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第15期
论文发表时间:2019/9/19
标签：水泥论文; 混凝土论文; 工程论文; 土建论文; 钻杆论文; 叶片论文; 技术论文; 《工程管理前沿》2019年第15期论文;