摘要：钻孔灌注桩由于其施工工艺成熟、承载力高、适用范围广等特点被广泛应用于公路、铁路、桥梁和一般房屋建筑工程中。但是施工过程中，由于诸多不确定因素和现场实际施工操作等原因，桩钢筋时常会存在不同程度的质量缺陷，严重时会影响建筑物结构安全，需要进行二次处理。本文即以印尼一号双塔项目为例，探析在印尼地区深基坑钻孔灌注桩施工中钢筋质量缺陷形成的常见原因和一般处理方法。
关键词：深基坑；钻孔灌注桩；钢筋质量缺陷；处理方法
1 工程概况
印尼一号双塔项目位于印度尼西亚首都雅加达市中心的核心商业地段，紧邻日本大使馆，项目占地面积1.89万m2，建筑面积30.6万m2，地上部位由59层的北塔和58层的南塔组成，建筑高度303m，地下室7层，单层面积1.3万m2，基础底板板底标高-26.770m，局部标高-32，270m。其周边环境如右图所示：
图1 项目周边环境
2 钻孔灌注桩概况
该工程地下部分采用“主楼顺作、裙楼逆作”的半逆作法进行施工，主楼作为土方开挖工程中的主要运输通道。地下室钻孔灌注桩数量巨大，南北塔楼区域尤为密集，其实南塔楼桩数量为225根，北塔楼为224根，主要桩距3750mm，裙楼区域桩数量112根，主要桩距8000mm。钻孔灌注桩型号较多，其主要桩径为1500mm，桩深65m、63m和44m，桩身主筋为φ32钢筋，箍筋为用φ13@75mm螺旋状箍筋，钢筋随深度而变化，其典型桩身钢筋图如左图所示，钢筋强度等级为fy’=520Mpa，主筋采用套筒进行连接，混凝土强度为FC35强度等级。塔楼基础底板厚3m，裙楼基础底板厚1.5m，电梯井基础厚2m，桩身钢筋须锚入底板内1.7m。
图2 钻孔灌注桩示意图
3 灌注桩钢筋质量缺陷分析
在B7层桩头破除后，发现有5根桩的主筋外露长度不够，不能满足1700mm锚固长度要求；有3根桩钢筋不外露，继续下凿500mm仍未发现钢筋。针对桩钢筋质量缺陷，项目技术部门会同设计、监理单位查找了现场施工记录并进行了分析，其主要原因有以下几个方面：
（1）桩成孔过深。在桩施工时，桩成孔深度超过设计标高，钢筋笼下放后沉至底部，因此桩顶钢筋标高也会随之降低，出现钢筋锚固长度不足的现象。
（2）钢筋笼下放过深。钢筋笼就位过深，插进沉渣甚至到了地基土里，导致顶部钢筋的标高比设计标高较低，出现锚固长度不足的现象。
（3）钢筋笼掉落。在施工过程中，由于相邻两节钢筋笼没有连接牢固出现掉落，这可能是造成桩钢筋重大质量缺陷的主要原因。
4 桩锚固长度不足处理方法
（1）钢筋套筒挤压连接法
根据印尼当地结构钢筋不允许焊接的要求，对于锚固长度不足的桩钢筋采用钢筋套筒挤压连接法进行补长。钢筋套筒挤压连接方法是将需要的连接的钢筋（应为带肋钢筋）端部插入特制的钢套筒内，利用挤压机压缩钢套筒，使它产生塑性变形，靠变形后的钢套筒与带肋钢筋的机械咬合紧固力来实现钢筋的连接。这种连接方法一般用于直径为16～40mm的Ⅱ级，Ⅲ级钢筋（包括余热处理钢筋），分径向挤压和轴向挤压两种，项目根据实际情况，采用了径向钢筋套筒挤压法。
钢筋冷挤压连接技术优点主要有：
1、连接工艺稳定、施工方便、操作简单：操作人员无需专业知识，只需短期培训，并严格遵守操作规程，即可正常施工；
2、接头性能可靠，质量易于检查，控制，且不受钢筋焊接性能好坏的影响；
3、不受气候条件的影响可全天化操作；
4、挤压连接速度快、功效高，在一般情况下，可比电弧焊接接头提高功效3~5倍：以φ22钢筋为例，一台设备，一个台班可挤压接60个接头以上；
5、适用各种规格特别是大直径钢筋的连接，并适用于钢筋的任何位置和方向（横向、竖向、环向或斜向）的连接；
6、施工中不产生明火，消除了火灾隐患，可在易燃，易爆高空等施工现场操作；
7、压接设备体积小，重量轻，操作灵活，与平衡器配合使用，可以一人一手方便的上下移动压接钢筋；
8、使用挤压连接，可省去工地上大量电焊设备及所用的大量乙炔、氧气；
9、与搭节焊接相比，又可省去很多钢材，其综合的经济效益与技术效果显著。
1）径向挤压套筒：
1-已挤压的钢筋；2-钢套筒；3-未挤压的钢筋
钢筋挤压分为两道工序。第一道工序是先在地面上把待连接钢筋的一端按要求与套筒的一半压好。第二道工序就是在施工现场插入待接钢筋后再挤压另端套筒。压接钳施压顺序由钢套筒中部顺次向端部进行。其施工流程为：套筒安装→钢筋对接→套筒就位校正→安装钢筋压接机→挤压。现场施工时应做好设备、材料的进场检验工作，并按照规范要求对钢筋连接接头进行检验。
（2）桩中成桩法
对于钢筋缺失的桩，可采取桩中挖桩法。所谓桩中挖桩法，即在钢筋缺失的原混凝土桩上采用成孔机械进行深成孔，成孔的大小和深度根据桩原始荷载设计进行计算，然后下钢筋笼进行灌浆，形成多个微型桩。根据项目实际设计情况进行受力计算后，其微型桩直径为75mm，深度10m，内置强度为520Mpa的双根D32钢筋后，灌注Fc’=35Mpa水泥浆。其示意图如下所示：
桩外微型桩平面图 桩外微型桩剖面图
桩中成桩法在原钢筋质量缺陷桩身内成桩，借助混凝土自身强大的约束力，微型桩数量少，桩径和桩身较小，灌浆等施工简便，但在混凝土中成孔难道较大，对设备要求较高。
（3）桩外补桩法
对于钢筋缺失的桩，同时也可采取桩外补桩法。所谓桩外补桩法，即在桩身之外进行补桩，补桩的数量、大小和深度同意须经过计算进行确定，成孔完毕后下放钢筋笼并灌注水泥浆。根据项目实际设计情况进行受力计算后，桩径为200mm，深度22m，内置强度为420Mpa的4根D19钢筋后，灌注Fc’=35Mpa水泥浆。对于钢筋全部缺失的缺陷桩，补桩数量为40根，其平面图和剖面图如下图所示：
桩外补桩相对于在桩内成桩，其施工难度大大降低，但其微型桩的数量、大小、深度等显著增加，其微型桩的设计也较桩内复杂，其大样如下图所示：
补桩大样图
5 结语
随着印尼城市的快速发展，超高层建筑越来越多，以桩为主要承重设计的基础形式越来越广泛。对于一般锚固长度不足的桩钢筋，可采用挤压套筒的形式对桩身钢筋进行接长，对于钢筋质量严重缺陷且不能接长的，一般需要对桩进行补强，桩外补桩法具有较为快捷和施工简便的优势，因此在项目中应用较多。
参考文献：
[1]Technical Specification Micropile. Indonesia-1. [Z] No.：Spec-Sbk/Rex-R0/I-18. 雅加达：2017.01.18
[2]Request For Information-349 Length Of Coring Bored Pile（For Lateral Capacity Pile）. [R]雅加达：2018. 02.02
[3]Mike Wang. Construction Method for Micropile. [Z] 雅加达：2016.02.05
论文作者:王靖文,王兴俊,黄翔,罗扬健
论文发表刊物:《防护工程》2018年第21期
论文发表时间:2018/11/22
标签：钢筋论文; 套筒论文; 钻孔论文; 印尼论文; 锚固论文; 雅加达论文; 标高论文; 《防护工程》2018年第21期论文;