钻孔灌注桩基础桩位的施工测量控制方法论

钻孔灌注桩基础桩位的施工测量控制方法论摘要：钻孔灌注桩是公路工程和工业与民用建筑广泛应用的一种基础形式。分析钻孔灌注桩在施工过程中可能发生的偏位，进行必要的测量控制防范是保证钻孔灌注桩桩位准确，确保基础工程质量的重要措施。关键词：钻孔灌注桩、偏位、施工测量控制方法一、前言钻孔灌注桩是公路工程和工业与民用建筑广泛应用的一种基础形式，具有适应性强、施工操作简单、设备投入不大等优点。但是由于钻孔灌注桩的施工大部分是在地面以下进行，其施工过程不便直接观察，成桩后也不能进行立即进行开挖验收，它又是最容易出现质量问题的一种基础形式。分析钻孔灌注桩在施工过程中可能发生的偏位，进行必要的测量控制防范是保证钻孔灌注桩成桩质量的重要措施。在软土和鱼塘回填便道等极端条件下施工时，如何控制好桩心偏位就显得尤为重要。本文根据作者一年多来来从事软土地基和鱼塘回填土地基钻孔灌注桩的现场施工经验，简要分析钻孔灌注桩施工过程中可能存在的几种引起桩心偏位的因素以及相应的测量控制防范措施，旨在为类似工程提供借鉴。二、桩基测量放样点位的精度分析按照公路工程质量检验评定标准（JTG F80/1-2004）之要求： 高速公路单桩单柱桩基最大偏位允许值为Mg=50mm。根据公路桥涵施工技术规范（JTJ/041-2000）的要求：高速公路的施工控制网采用精度等级不低于一级导线的控制网，最弱点点位误差取Mt=30mm。放样仪器采用测角精度为2”、测距精度为2+2ppm的全站仪，放样测 角 误 差2”、放 样 点 到 测 站 点 距 离小于350m ，则放样误差取Mf=5 mm，按Mg2=Mt2+Mf2+Ms2 估算施工允许误差Ms2= Mg2 -Mf2-Mt2=2500-25-900=1575Ms39mm。式中Ms为施工误差。也就是说施工过程中允许出现的最大误差误差总和应控制在39 mm以内。通过正确的放线、对中就位，现有的仪器设备完全能做到这一点。三、施工平台的填筑对桩基位控制的潜在影响在施工过程中，我们发现用粒径大于40cm的建筑垃圾填筑的施工平台上的钢护筒底部，出现局部蹋边、桩头不圆、桩基位偏心情况较多。这是因为建筑垃圾多为混凝土块，其强度远大于护筒底部的淤泥层或软土层，易随着成孔设备一起对护筒下部形成切削，在泥浆的作用下出现护筒底蹋边，造成不规则桩头并对上部施工机具的稳定构成影响，从而造成桩基易出现偏位的现象。所以，在软土地基或鱼塘填筑施工平台时，填料应选择粒径较小的填料，填平压实。四、 开孔的测量工作与护筒的埋设要求在桩基施工平台填筑完成后，要进行开孔前的测量放样工作，并且做好引桩，再开始挖护筒，一般钢护筒比设计桩径大2040cm 。填设的护筒中心应尽量与桩中心重合、竖直。护筒中心偏位小于50mm，倾斜度不大于1%，达不到要求重埋。这里要特别强调两点：其一，护筒中心的重合与竖直。因为只有这样，才能保证将来桩基成型后满足设计要求，才能把最后拔护筒那道工序做好；其二、机械开挖护筒基坑，在埋好护筒后护筒壁外侧应填实再开钻，不然在施工机具的作用下容易导致护筒歪斜，甚至出现斜孔、塌孔、偏位等现象。五、 护筒中心的再测量检查与钻孔设备的就位。在埋设好护筒后应即时进行护筒中心的再测量放点检验和钻机就位。发现护筒中心偏位超限应重埋，不能侥幸。再次定好桩中心后应检验引桩的正确性、必要时重新引桩。因为是在软土、特别是鱼塘回填平台上施工，不可能填筑有足够宽的平台做引桩，可以用四根长50 cm左右的钢筋或电焊条成90度设置于钢护筒的四周，紧贴护壁，便于拉线检验钻机就位的准确性。护筒埋好后应对其进行必要的加固，在护筒口周围围砌一层砂袋堆平护筒口，护筒口顶下20-30cm位置焊10号槽钢或50钢管，槽钢或钢管应与砂袋密切接触，以保证护筒在承压状态下不产生下沉。由于钻机是在软土或鱼塘回填施工平台上工作，地基承载力往往不够，特别是在雨季施工期间，可能面临更加困难的情况，这时可以在钻机底部铺木模板，再在上面铺枕木，钻机安放在枕木之上，这样能有效地减缓钻机下陷速度和减轻钻机机身的不均匀沉陷。钻机就位的准确性和机身的平稳性直接决定了孔位的正确性和钻孔的垂直度。六、 钻进过程中的孔位测量检验和注意要点。钻机开钻后的前十米，钻进速度不易快，因为过快钻进，井壁没有形成有效保护层，很容易出现蹋孔。开钻的前几米要又经常性检验校正钻机中心位置的正确性（一般拉线检查）、调整钻机的垂直度和机架的水平。所以有经验的机长都配有水平尺，经常检验机架的水平。一但突然出现了较大的钻机倾斜或位移，应停止钻进，待测量放样检查钻机和护筒是否位移？因为在这样施工平台上，钻机不均匀沉降产生的作用力往往会使钻机向护筒行走，从而挤压护筒导致护筒同时出现位移的现象。这时候依靠护筒壁边上的引桩拉线检查是无法确定中心位置的准确性的。一般在开钻的前十米及大雨浸泡施工平台后钻机本身的稳定性较差，应多观察、多检查。 七、 终孔的测量检查及灌注混凝土对桩基位的影响。终孔后要进行终孔测量检查，重新标定孔位中心，对护筒壁边上的引桩进行检查和校正，测定护筒顶的准确标高，为下笼提供依据。这里要着重讲两点：一是钢筋笼的安放定位。这是一个很重要的工作，将来成桩后桩基位能不能合格主要看此次定位正确与否？所以下钢筋笼时一定要认真负责，对好中心，在最后一节笼下进去时要慢、要细心检查。检查的标准：钢筋笼中心与桩孔中心10mm、钢筋笼标高定位50mm。钢筋笼对中了不等于定好了位，只有采取了有效的限位措施才算是定好位。一般采用如下图所示两种方法。图二的效果要好。定位时要注意在钢筋笼中间保留足够的灌注混凝土导管的工作间隙。第二个要点就是拔护筒。灌注完成后拔护筒（特别是吊筋长度小于护筒深度的桩位），一定要注意垂直向上拔护筒，严禁斜向拉扯。因为限位筋是以护筒壁内侧作参照的，新注混凝土的强度没有上来，斜向拉扯将直接导致桩基上部的桩位偏心。所以此时要注意观察和调整钻机拔护筒的姿态。八、结束语注意做好了前面的这些要点，将来桩基桩头开挖出来，桩心偏位应当是可控和满足规范要求的。再在回头强调一下几个容易麻痹大意的节点：放样的数据储存在全站仪内存中，现场只需调用相应点位编码，避免手工输入坐标粗差；钢护筒应尽量圆、埋设时要求竖直，其导向的重要性是不言而寓的；对于出现过蹋孔的孔位一定要认真安放钢筋笼、灌注水下混凝土；对于笼顶低于护筒底的孔位建议用图二方式定位，并在上方用加强箍；放样的频率：开孔前、埋护筒后、钻进到510米间（如果钻机没有倾斜，可以在控制点上目测一下钻机中心是否被竖丝平分，偏差是否在允许值内）、终孔后下笼前，一共四次。这些方法都是来直生产实践，很多都是通过失败总结出来的，比较系统地分析了钻孔灌注桩桩基在施工过程中可能引起桩心偏位的因素和解决方法，可以为类似工程提供借鉴。如果有欠妥的地方还请同仁对作者水平的体谅和指正。八、 参考文献1、 秦长利，城市轨道交通工程测量。中国建筑工业出版社。2008（7）2、 孙庆丰，钻孔灌注桩施工中常见问题及处理方法探讨。交通科技。2003(6)，24-25