一体化成桩质量控制要点

倪学志

（海洋石油工程股份有限公司， 天津 300452）

如今桩基工程中普通灌注桩施工技术已相当成熟，与其配套的机械设备和工装也非常完备。在以往的桩基工程中，地下灌注桩施工完成并检测合格后，进行土方开挖、破桩头、接桩、支模板浇筑等工作，这种施工方法耗费时间长、污染环境、浪费资源、易形成冷缝、不易施工、施工时间和环境受限。国内某LNG储罐工程采用的一体化成桩施工技术具有工作面小、工期短、质量优、一体化成型无施工冷缝、无二次作业、节能环保等优点。

1 项目概述

本项目新建2座20万立方米的LNG储罐，储罐基础采用一体化成型灌注桩施工技术，桩径1.5m。每罐共有灌注桩380根，桩上浇筑中心1.2m厚边缘1.5m厚承台。桩基类型为端承桩，经地质详勘，本项目选址地下有两座古潜山，桩端要求持力层为中风化凝灰岩，入岩深度大于1.2m。

一体化成桩工艺共有以下几个主要工序：桩位测量放线、泥浆制备及处理、旋挖成孔、一次清孔、孔深测量、入岩判定、钢筋笼制作、钢筋笼安装、灌注高承台安装、灌注导管安装、二次清孔、地下砼灌注、提拔护筒、混凝土超灌判定、地上短柱模板支护、地上短柱浇筑、桩位坐标及标高复测、拆模养护、试块送检、桩基检测等。

2 一体化成桩质量控制要点

2.1 桩位测量放线

桩位测放护筒中心坐标控制误差为20mm，并保证护筒垂直，上口水平，护筒上口需高于地表25cm。本项目护筒长为4.5m，使用10mm厚钢板卷制而成，直径1.5m，埋深3.5～4m。周围松软泥土清理干净，避免掉入护筒内，造成沉渣过多。

2.2 泥浆制备及性能控制

本项目现场建造泥浆池，泥浆制备使用搅浆桶，配备一台泥浆净化处理器，净化处理泥浆，控制泥浆中含砂率，并将泥浆循环使用，以节约成本，降低环境污染。在旋挖过程中、成孔后需多次进行泥浆性能检测。本项目泥浆性能指标：比重1.05～1.15、含砂率≤2%、黏度16～20s、pH值7～9。每槽泥浆搅拌时间不少于5min。检验使用工具为比重计、黏度计、pH试纸等。

2.3 钢筋笼质量控制

一体化成桩技术钢筋笼采用地下桩和地上短柱一体成型制作方式。依据成孔时孔深测量数据进行钢筋笼制作。依据图纸，钢筋笼采用分段制作方式，每一段钢筋笼最长18m，但配筋比例不同，其中首段钢筋笼为标准段。钢筋笼制作采用流水作业，分为钢筋加工区、主筋机械连接区、加强筋加工区、箍筋焊接区、钢筋笼成形加工区、钢筋笼分段堆放区等。钢筋笼各段在孔口进行焊接搭接，控制要点为钢筋笼配筋情况检查及钢筋笼垂直度检查。

2.4 下设导管及清孔质量控制

所下导管需进行密封性能试验，压力0.6-1.0MPa，导管长度下设长度＜孔深300～500mm。通过管节计算导管长度，导管下设长度计算错误易导致桩身夹泥、堵管、断桩等损害桩身的重大危害。因此，下设导管筒节长度需严格控制。

清孔是保证桩身质量非常重要的一项操作，本项目采用器具循环二次清孔法。利用压缩空气经风管向导管内送风，导管内空气与泥浆混合物密度小于导管内泥浆密度，形成负压，在气压作用下，将导管内汽水混合物排出管外。孔底泥浆及沉淀物的混合物顺导管上升喷出，形成循环系统。清除的泥浆杂物需排放到回收池，以防止流回孔内造成污染。清孔不彻底易导致孔底沉渣过多，桩基静载试验的情况下出现沉降数值过大，影响桩身性能。用测孔深的测绳测量沉渣情况。

2.5 混凝土灌注质量控制

混凝土灌注过程中，混凝土性能需符合标准要求，并保证坍落度在180～220mm之间。灌注过程中导管埋深低于混凝土面2～6m。实际灌注方量大于该混凝土面深度理论用量，以保证充盈系数≥1。灌注时间间隔需小于混凝土初凝时间，以保证桩身质量。一体化成桩需要在孔口和地面搭接位置进行超灌0.8～1m3并流出新鲜混凝土骨料，用以保证桩身不夹杂泥浆。每根桩需留置2组标准养护抗压试块，地下桩一组，孔口流出新鲜粗骨料留置一组。灌注导管埋深过低或过高易引起堵管或断桩。灌注时间间隔过长易造成混凝土初凝，导致断桩；充盈系数＜1则有可能造成桩孔缩孔，严重影响桩身质量。

2.6 模板支护质量控制

一体化成桩地上部分需用钢模进行模板支护，钢模支护系统桩定位误差应小于20mm，钢模拼缝＜2mm，截面尺寸±10mm，垂直度≤6mm。保护层厚度依靠垫块进行控制，应大于90mm。地面钢模需进行定位，采用钢筋拉带形式对钢模进行固定。易出现的质量隐患为：钢模板支撑系统出现偏差，直接影响地上短柱部分成桩质量，如跑模、偏心、倾斜、错缝、跑浆，都会出现严重质量缺陷。

3 桩基检测结果

桩基静载检测：两台罐各选取4根桩进行静载检测，单桩竖向抗压极限承载力不低于15000kN，全部合格，合格率100%。

超声波检测：A号罐检测桩数38根，一类桩38根，一类桩占比100%，全部合格。B号罐检测桩数57根，一类桩57根，一类桩占比100%，全部合格。

小应变检测：两台罐各检测380根，A号罐一类桩375根，二类桩5根，一类桩占比98.68%；B号罐一类桩378根，二类桩2根，一类桩占比99.47%。所有桩基全部合格。

4 结语

一体化成桩技术与传统高承台桩基施工相比，避免了地下桩与地上桩柱之间存在的施工缝薄弱部位，杜绝了地上桩施工时易出现的跑浆、蜂窝、冷缝等现象。避免接桩过程的钢筋接头，减少了接桩、土方开挖和凿桩头的工作，节约了大量时间。解决了传统桩基工艺中工序多、工期长、污染大、资源浪费等缺点。一体化成桩由于地上桩部位较高，在静载桩基检测时需配备相应的钢结构件和高承台进行检测，略显不便。但一体化成桩技术以其高效率、高质量、低成本和污染小的技术优势，相比传统桩基施工工艺，确实值得推广。

◆参考文献

[1] 张希明. 一体化成桩技术在LNG接收站的应用[J].化工管理，2019，(17)：118-119.

[2] 张立. 桩柱一体化施工技术[J].工程技术（文摘版），2015，(8)：39-40.