試論沖孔灌注樁的施工工藝與質量控制

陳俊杰

廈門軌道交通集團有限公司（361000）

試論沖孔灌注樁的施工工藝與質量控制

陳俊杰

廈門軌道交通集團有限公司（361000）

通過工程實例，介紹了復雜地質環境下沖孔灌注樁施工質量控制要點，分析了容易出現的質量問題，論述了沖孔樁成孔質量控制重點，以期能為沖孔灌注樁的施工提供有益的參考。

沖孔灌注樁；施工；質量；控制

0 概述

隨著我國經濟的快速發展，我國建筑行業的技術也得到了更深入的研究，一些先進的施工技術和設備廣泛地應用于工程建設的各個方面。其中沖孔灌注樁技術在工程的建設方面發揮了重要的作用，它設備簡單，操作方便，適用范圍廣，能穿越地下水位上下的各類復雜地層,能形成較大的單樁承載力,適應各種地質條件和不同規模的建筑物，在橋梁、水工和房屋建筑工程中得到廣泛應用。但是影響沖孔灌注樁的因素較多，例如地質條件、混凝土的配置和施工工藝等，特別是在復雜條件下的沖孔灌注樁的施工難度有所增大。以下就復雜條件下的沖孔灌注樁的質量控制要點進行分析[1]。

1 工程概況

某工程的基本工程概況如表1。

表1 某工程的工程概況

該工程設計要求采用沖孔灌注樁基礎的面積需要一倍樁徑以上入微風化巖的樁，其樁的鋼筋籠為通長配置，孔底沉渣厚要在50mm以內。采用沖孔灌注樁基礎的地層結構較為復雜，該工程位于地勢較為平坦，但是處于河流階地的地貌，地下水為第四系孔隙潛水，水位較高，水量較豐沛。地區的基巖是煌斑巖，第四系厚度較厚，這些都給沖孔灌注樁的施工帶來了一定的困難。采用沖孔灌注樁基礎的建筑地場地質條件概況是:

1.1 第一層

第一層為揭露層厚度0.3～3.50m的人工填土。該巖石具有較為松散稍密的特點，其組成以長英質粉砂為主。

1.2 第二層

第二層是揭露層厚度0.6～3.0m的粉質黏土。該巖石具有刀切面較為粗糙的特點，其組成成分有中粗砂顆粒，占有10%～20%。

1.3 第三層

第三層為揭露層厚度1.00～4.90m的粗礫砂。

1.4 其他

第三層下面分別是含碎石角礫、花崗巖風化帶和煌斑巖。含碎石角礫的揭露層厚度0.40～6.50m，花崗巖風化帶的揭露層厚度0.40～4.40m。煌斑巖沒有測出揭露層厚度，其巖樣較為完整，是短柱狀巖石[2]。

2 沖孔灌注樁的施工工藝與質量控制

沖孔灌注樁基礎采用的施工工藝與在平常地質條件下的沖孔灌注樁的施工工藝大致上相同，但是在施工細節上采用了具有針對性的技術處理。

2.1 成孔施工

由于該工程在復雜地質條件下進行沖孔灌注樁，在成孔施工中采用“合理選擇鉆進技術參數，少松繩、勤松繩、勤撈渣”的原則，在該施工過程中需要注意以下幾點[3]:

2.1.1 質量控制要點一

需要在底架平穩時安裝鉆機，并要求鉆頭和鉆桿中心與護筒頂面中心的差距在小于50.00mm的范圍內，護筒頂面中心與設計樁位中心的差距在小于5.00m范圍內。在鉆孔施工中要保證鉆桿是垂直的，傾斜度小于一孔的深度。

2.1.2 質量控制要點二

地下水為第四系孔隙潛水,具有水位較高、水量較豐沛等特點，為了避免在施工中出現水位上下波動而沖刷護筒底口的現象，需要在沖進階段中始終保持孔內水位高于護筒底口0.5m以上。這樣不僅解決沖刷問題,還保證了孔內的水位高于地下水1m以上。

2.1.3 質量控制要點三

巖石層各具特點，成孔施工時要注意操作。例如，粉質黏土具有質軟等特點，操作時要注意出現縮徑；粗礫砂層在沖孔沖進操作時可以通過邊沖孔邊把有一定泥漿稠度的黏土注入孔內，以保持孔壁的穩定。

2.1.4 質量控制要點四

在成孔過程中、清空后都需要根據具體情況來控制泥漿比重、泥漿膠體率、泥漿黏度等，在成孔中進行泥漿測試，并及時記錄調整[4]。

2.2 撈渣和清孔施工的質量控制要點

撈渣全稱是撈除孔內鉆渣，是該工程施工的重要環節。在該環節中需要邊進孔邊進行撈渣作業，一般是每次進孔0.5m到1.5m就進行一次撈渣作業,進行撈渣作業時要注意保證孔內水頭的高度，每次撈渣量控制在5筒左右。

在清孔作業中，需要分首次和二次清孔兩個階段進行，每個階段進行不同的細節處理。例如，在首次清孔操作中，需要控制泥漿濃度。然后安放導管，進行二次清孔，這兩階段都需要控制目標值，首次清孔（一般是孔底沉渣清至8～l0 cm以內）比二次清孔（孔底沉渣厚度必須小于5 cm）要大。

2.3 鋼筋籠制作的質量控制和安放控制

對鋼筋籠進行質量控制,需要對制作的原材料、焊接等進行質量控制，需要根據相關的法律法規進行取樣檢測。在制作完成后還需要核對型號、數目、尺寸等，檢查焊接點，然后才能使用。

鋼筋籠安放操作和導管安放一樣，是在首次清孔后進行。在該操作過程中，需要注意避免與孔壁碰撞，控制對接鋼筋籠時的斷面接頭數量（應小于鋼筋籠主筋數量）。安放出現困難時不能強行安放，需要查明原因后采取相應的措施。安放后還需用內護筒固定。

2.4 澆筑

混凝土的澆筑也是一個重要的環節。在澆筑之前首先要保證混凝土的質量，混凝土需要控制坍落度，坍落度一般在20～22 cm，這樣混凝土具有較好的流動性和保水性。該工程是在復雜的地質條件下進行沖孔灌注樁,澆筑的難度比普通工程的難度大。例如，該工程需在水下灌注混凝土，且需要迅速進行，否則可能會出現坍孔等質量事故。在進行灌注之前需要做好準備工作，例如，對鋼筋籠核對，以滿足施工要求；在灌注中需要嚴格控制埋管深度,嚴禁導管拔空,否則可能出現斷樁等重大質量事故；在灌注后需要保證混凝土強度。

3 事故預防方法

1）樁架不穩定或成孔作業時鉆頭受到不均勻的阻力，可能造成樁孔傾斜現象，采用的方法是在作業過程中增加檢查鉆機的垂直度的頻率，在鉆機受力不均的情況下可以先打掉像探頭石等巖石。

2）由于該工程處于河岸邊界（河流階地的地貌），在成孔作業時可能出現流沙堵塞孔底等現象，預防方法是把黏土、碎石等扔入。

3）在施工過程中比較容易出現樁底沉渣過厚等重大質量事故，可以采用的預防措施是清孔徹底或對清孔后的停滯時間進行嚴格控制。

4）混凝土灌注速度過快可能出現鋼筋籠上浮的現象，可以通過用鋼管套在鋼筋上頂壓等措施防止出現該現象。

4 其他特殊地質條件下施工控制要點

在一些特殊地質條件下，例如溶洞地區，沖孔灌注樁施工的難度有所增加，其單樁承裁力及完整性要求也較高，對施工控制更為復雜。具體分析在溶洞地區的沖孔灌注樁施工質量控制要點如下[5]:

4.1 樁位放樣定位監控

該施工階段采用性能好、精度高的測量儀器,對每一樁位進行校對與核對，保證定位準確。

4.2 成孔質量監控該階段是施工的關鍵環節

在溶洞地區，需要采取泥漿護壁的做法。一般采用的是原土造漿。該工擬采用優質黏土及膨潤土配制的泥漿。該泥漿指標需要達到有關標準，如果在沙層中采用，泥漿的指標可以適度增加。在施工中，為了避免出現溶洞或土洞造成的失漿量突增問題，需要有足夠儲量的泥漿，并在現場配置足夠的泥漿泵和供漿膠管。

4.3 其他施工階段的質量要點

在施工階段，例如清孔、鋼筋籠的制作和吊放、水下混凝士澆筑、內業資料管理與工程檔案管理,都需要保證質量。只有認真審查地質勘探資料和設計文件，實行會審和技術交底制度，抓好每個施工環節的質量，才能避免事故的發生。

5 結語

通過分析該工程在復雜地質條件下的沖孔灌注樁施工，需要在成孔作業、水下混凝土灌注等環節下采用針對性的施工工藝,并進行質量控制。綜合分析可能出現的質量事故，提出了預防措施，分析了在特殊地質條件下的沖孔灌注樁施工的質量控制要點，以保證整個工程的順利進行。

[1]陶林洋.淺談建筑沖孔灌注樁施工工藝及施工技術[J].價值工程,2010(21).

[2]高永璐.沖孔灌注樁施工工藝及質量控制[J].丹東海工, 2011(15).

[3]徐曉強.沖孔灌注樁施工工藝及施工方法的探討[J].丹東海工,2010(14).

[4]高明昕.試論沖孔灌注樁施工技術在高層建筑施工中的應用[J].科技致富向導,2014(5).

[5]許石根.淺析沖孔灌注樁施工技術要點[J].江西建材,2014 (10).