淺析沖孔灌注樁的施工技術和質量控制

摘要：樁基工程是橋梁工程、房屋建筑工程、鐵路路基抗滑樁工程等工程施工的重點、難點，沖孔灌注樁的使用已相當普及，但因屬隱蔽工程，成樁后質量檢查比較困難。文章結合華安水電站引水隧洞下穿鷹廈線工程實踐，對沖孔灌注樁的施工方法、工藝流程進行介紹，對各個環節的的工藝特點、質量控制要點、控制手段等進行探討。

關鍵詞：沖孔灌注樁；施工技術；質量控制

1、概述

泥漿護壁沖孔灌注樁是鉆孔灌注樁的一種，使用卷揚機提放沖擊錐反復沖擊將地層中土、石劈裂、破碎而成孔。沖孔灌注樁有施工設備簡單、適用各種地層、造價適中、承載力高的特點，是房橋梁工程、房屋建筑、鐵路路基抗滑樁工程等工程中常用的樁基形式。但這種樁施工環節較多，工序較復雜，隱蔽工程多，施工過程中稍有不慎容易造成安全、質量事故。

2、工程概況

華安水電站擴建工程引水隧洞下穿鷹廈線工程，位于福建省漳州市華安縣境內九龍江北溪干流的河段上。引水隧洞在鷹廈鐵路K565+545.46和K565+581.45處下穿鐵路，引水隧洞為兩條內徑5.4米鋼筋混凝土隧洞，長度498米。洞口進水口離鐵路中心線23米。隧洞底高程78.00m，鐵路路肩標高為104.00 m，九龍江北溪干流的水庫常水位94 m。隧洞底在水庫常水位以下16米深，距離鐵路路肩26米高。為使鐵路路基穩定，在鐵路邊坡洞口處設置樁徑1.5M鋼筋砼防護樁，共36根樁。樁基為沖孔灌注樁，樁基礎采用C30混凝土，總樁數為36根，樁徑1.5m，樁端進入弱風化巖層，平均樁長21米。

3、成孔質量的控制

成孔是混凝土灌注樁施工中的一個重要部分，其質量如控制得不好，則可能會發生塌孔、縮徑、樁孔偏斜及樁端達不到設計持力層要求等，還將直接影響樁身質量和造成樁承載力下降。因此，在成孔的施工技術和施工質量控制方面應著重做好以下幾項工作。

3.1"采取隔孔施工程序

沖孔灌注樁和打入樁不同，打人樁是將周圍土體擠開，樁身具有很高的強度，土體對樁產生被動土壓力。沖孔灌注樁則是先成孔，然后在孔內成樁，周圍土移向樁身土體對樁產生動壓力。尤其是在成樁初始，樁身混凝土的強度很低，且混凝土灌注樁的成孔是依靠泥漿來平衡的，故采取較適應的樁距對防止坍孔和縮徑是一項穩妥的技術措施。

3.2"確保樁身成孔垂直精度

這是灌注樁順利施工的一個重要條件，否則鋼筋籠和導管將無法沉放。為了保證成孔垂直精度滿足設計要求，應采取擴大樁機支承面積使樁機穩固，經常校核鉆架及鉆錘的垂直度等措施，并于成孔后下放鋼筋前作井徑、井斜超聲波測試。

3.3"確保樁位、樁頂標高和成孔深度

在護筒定位后及時復核護筒的位置，嚴格控制護筒中心與樁位中心線偏差不大于50mm，并認真檢查回填土是否密實，以防鉆孔過程中發生漏漿的現象。

雖然鉆錘到達的深度已反映了成孔深度，但是如在第一次清孔時泥漿比重控制不當，或在提鉆具時碰撞了孔壁，就可能會發生坍孔、沉渣過厚等現象，這將給第二次清孔帶來很大的困難，有的甚至通過第二次清孔也無法清除坍落的沉渣。因此，在提出鉆具后用測繩復核成孔深度，如測繩的測深比鉆桿的鉆探小，就要重新下鉆桿復鉆并清孔。同時還要考慮在施工中常用的測繩遇水后縮水的問題，因其最大收縮率達1.2%，為提高測繩的測量精度，在使用前要預濕后重新標定，并在使用中經常復核。

3.4"鋼筋籠制作質量和吊放

鋼筋籠制作前首先要檢查鋼材的質保資料，檢查合格后再按設計和施工規范要求驗收鋼筋的直徑、長度、規格、數量和制作質量。在驗收中還要特別注意鋼筋籠吊環長度能否使鋼筋準確地吊放在設計標高上，這是由于鋼筋吊籠放后是固定在護筒上的，因此，混凝土澆筑過程中應時常觀測護筒標高，以確保鋼筋的埋入標高滿足設計要求。在鋼筋籠吊放過程中，應逐節驗收鋼筋籠的連接焊縫質量，對質量不符合規范要求的焊縫、焊口則要進行補焊。同時，要注意鋼筋籠能否順利下放，沉放時不能碰撞孔壁；當吊放受阻時，不能加壓強行下放，因為這將會造成坍孔、鋼筋籠變形等現象，應停止吊放并尋找原因，如因鋼筋籠沒有垂直吊放而造成的，應提出后重新垂直吊放；如果是成孔偏斜而造成的，則要求進行復鉆糾偏，并在重新驗收成孔質量后再吊放鋼筋籠。

4、成樁質量的控制

4.1"為確保成樁質量，要嚴格檢查驗收進場原材料的質保書（水泥出廠合格證、化驗報告、砂石化驗報告），如發現實樣與質保書不符，應立即取樣進行復查，對不合格的材料（如水泥、砂、石、水質），嚴禁用于混凝土灌注樁。

4.2"鉆孔灌注水下混凝土的施工主要是采用導管灌注，混凝土的離析現象還會存在，但良好的配合比可減少離析程度，因此，現場的配合比要隨水泥品種、砂、石料規格及含水率的變化進行調整，為使每根樁的配合比都能正確無誤，在混凝土攪拌前都要復核配合比并校驗計量的準確性，嚴格計量和測試管理，并及時填入原始記錄和制作試件。

4.3"為防止發生斷樁、夾泥、堵管等現象，在混凝土灌注時應加強對混凝土攪拌時間和混凝土坍落度的控制。因為混凝土攪拌時間不足會直接影響混凝土的強度，混凝土坍落采用180—220，并隨時了解混凝土面的標高和導管的埋人深度。導管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2m—3m，并不得小于1m，嚴禁把導管底端提出混凝土面。當灌注至距樁頂標高8m—10m時，應及時將坍落度調小至120—160，以提高樁身上部混凝土的抗壓強度。在施工過程中，要控制好灌注工藝和操作，抽動導管使混凝土面上升的力度要適中，保證有程序的拔管和連續灌注，升降的幅度不能過大，如大幅度抽拔導管則容易造成混凝土體沖刷孔壁，導致孔壁下墜或坍落，樁身夾泥，這種現象尤其在砂層厚的地方比較容易發生。在灌注過程中必須每灌注6m³左右測一次混凝土面上升的高度，確定每段樁體的充盈系數，《建筑施工操作規程》規定樁身混凝土的充盈系數必須大于l。同時要認真進行記錄，這對日后發現有問題的樁或評價樁的質量有很大作用。

5、施工過程中異常情況的處理

5.1塌孔

沖孔樁在施工過程若出現塌孔應及時做出處理：①塌孔后將鉆孔回填、碾壓、靜置后，在表層反復錘擊回填，砸實后再正常鉆進，有效地避免了孔位再次坍塌。②下護筒至塌孔面以下，護筒外回填擠實。

5.2堵管、卡管、混凝土供應中斷

水下混凝土在澆筑過程中由于混凝土供應中斷等問題容易導致已灌注的混凝土過了初凝時間，發生導管堵塞。首先應采用長桿沖搗和振動器振動導管等方法進行處理，若此方法無效應拔出導管，決定停止澆筑，作施工縫處理，并對上部樁身采用干樁澆筑。清除孔內泥漿，抽干水份，待混凝土達到一定強度后，鑿除上部夾泥松散層，對表面鑿毛處理，然后對下部已澆混凝土樁身做無損檢測，確定已澆部分樁身完整，無質量問題后，采用干孔澆筑方法澆筑上部混凝土。施工完畢，待上部混凝土達到一定強度后，再對整樁做無損傷檢測。

6、結束語

沖孔灌注樁施工環節多，影響因素多，要保證施工質量，需要工程技術人員具有高度的責任心，熟練掌握施工技術及規范，并結合工程實際情況，采取合理的施工措施。在施工中要做到仔細觀察，冷靜分析，正確指揮，果斷處理實施過程中遇到的問題。必須對各工序的主控環節加強控制，以確保工程質量。

參考文獻：

[1]《混凝土結構工程施工質量驗收規范》（GB50204-2002）；

[2]《建筑地基與基礎工程施工質量驗收規范》（GB50202-2002）；

[3]《建筑基樁檢測技術規范》（JGJ106-2003）；