現代高層建筑中沖孔灌注樁基礎的運用分析

袁伯深

（廣州市花都第二建筑工程有限公司）

引言

隨著科技的進步，在建筑施工的過程中，施工單位運用的施工工藝，施工技術也越來越多，在目前的施工中，施工單位較多的采用沖孔灌注樁施工工藝。高層建筑作為現代城市重要的組成部分之一，其特有的結構優勢在在我國現代化城市建設中被廣泛地運用。在實際施工過程中，需要結合高層建筑施工過程中的實際情況以及地址情況進行分析，根據地質特點、設計、施工，挑選符合實際工作狀況的鉆頭，成孔的方式為自然造漿泥漿護壁等。在施工前，首先要進行勘測工作，待勘測工作結束后，再開展施工作業，成孔質量得到保證后，進行鋼筋籠焊接，下灌注導管，混凝土澆筑。

1 工程概況

某工程為某大型房地產項目工程?，F場已完成土方平整，首期建成后總建筑面積為20萬m2，主要有低層住宅、高層住宅及多層酒店，其中高層項目約5萬m2，其高層工程基礎主要采用沖孔灌注樁施工，擬建構筑物為鋼筋混凝土框剪結構。

工程準備工作包括場地平整、測量放線、護筒加工以及泥漿的制備等。施工過程主要工序：打樁機平穩安裝到位，埋設護筒、鉆孔、檢測樁機是否平穩行運、清孔、安裝鋼筋籠、二次清渣、澆筑水下混凝土。

2 沖孔灌注樁施工技術的運用

2.1 施工前的準備

在施工前，首先需要完善放樣工作，對樁孔的位置進行進一步的測定，采用全站儀進行定位測量，一般使用十字形的交叉線，測量出樁心位置，采用水準儀確定樁基設計高程。在埋設護筒時，護筒通常是由（7±2）mm鋼卷制成，護筒的直徑也需要比鉆頭的直徑寬10cm左右，中心設置偏差小于5cm，保證護筒與樁位的中心吻合。在設置護筒的過程中，需要使用十字交叉法矯正護筒位置，為鉆孔的垂直高度以及樁位的精確度提供保證。

2.2 沖孔灌注施工

在沖擊鉆孔時，需要保證以下特點：基巖施工期間需要使用低錘與高錘交替的沖擊方式，若出現偏空，則需要進行回填處理，具體的回填高度需要根據實際的偏空情況確定；在施工過程中，若遇到孤石，則需要使用低沖程反復沖擊的方式進行沖擊，將孤石擊碎或者嵌入孔壁。

3 沖孔灌注樁質量控制措施

3.1 泥漿的質量控制措施

在進行沖孔灌注樁的施工時，要將工作重點放在泥漿質量控制這一重要環節上。泥漿制備的地質環境多種多樣，可變性較強，具體可以應用以下措施對泥漿質量進行控制：

（1）泥漿的制作階段。在進行泥漿的制作時，工作人員首先要進行實地考察，結合當地的地質特點，在制作的過程中，加入適量黏土，以此來改變該工程中砂層與淤泥層厚度較大的狀況，使泥漿的粘度進一步提高，進而有效地避免塌孔等隱患的發生。

（2）泥漿循環。泥漿循環需要根據土層的具體情況，對泥漿稠度進行相應的調配。將處于鉆孔中的循環泥漿，依據土層的實際變化，對各項操作進行加強。在循環中泥漿稀薄，其自身的排渣能力就不能得到充分的發揮，護壁效果不理想，進而對鉆頭的沖擊功能造成威脅，鉆進速率較慢，泥漿循環系統的平面布置圖1所示。

圖1 泥漿循環系統的平面布置圖

（3）泥漿置換。在微風化、強風化等狀態，需要對泥漿進行制備，在制備的同時也需要將泥漿的排渣能力進行有效的提高。當處于風化層時，泥漿中的含砂率、攜渣能力也會有所增加，這時就需要對泥漿中所存在的沉渣使用過濾措施進行清理，過濾措施可以使用濾砂桶與濾網。

3.2 終孔控制措施

（1）開工控制。在該工程中，表面土層多為雜填土，經過調查發現，工程的土層深度為3.2m，發現有個別的亂毛石，采用低垂密擊的形式進行開孔，進而將施工過程中對周圍影響因素降到最低，有效地防止毛石滑落所造成的安全隱患。

（2）對土層以及巖層的沖程進行控制。在進行土層以及巖層的沖程控制時，對先前施工案例分析不難發現，在成孔的過程中具有沖擊力大、沖程大等特點，這些特點極易影響孔壁的擾動力。另外，受到外力的作用，軟土自身穩定性容易遭到破壞，改變自身的結構，最終導致孔壁塌孔的現象發生。因此，相關工作人員在進行軟土層的施工時，應該使用小沖程進行沖孔造壁，加強對沖程范圍的控制。之后，工作人員結合勘察數據，分析該工程的粗砂層，然后結合砂層特點，將泥漿的比例進行相應的增加，確保孔壁的穩定性。通常情況下，調整泥漿比例時需要控制沖程在2.5～3m，減弱孔壁砂層的擾動性。如果沖程控制不合理，會出現卡錘的現象，一旦發現這種現象，要及時對沖程進行相應的調整。為了有效地避免卡錘的現象發生，提倡使用低錘密擊的方式。

（3）持力層判定。在微風化花崗巖中普遍使用持力層判定，在進行持力層巖面的判定時，其主要材料為巖樣，地勘報告作為輔助，一般情況下，巖面持力層判定主要是在孔口對泥漿循環過程中攜渣進行撈取，然后對撈取過后的攜渣巖樣進行檢查。由于在該工程中沖孔樁的孔深達30m以上，所以持力層判定中需要的巖樣難以跟隨泥漿的循環到達孔口。因此，施工單位可以采取以下步驟進行判定：首先，工作人員在進行孔底掏渣時，需要利用掏渣筒等工具，在孔底掏渣之后，對掏渣筒中所存在的巖樣進行檢查。其次，要依據地質勘查報告，對樁孔巖面標高圖進行繪制，在這之前，沖孔需要達到地勘巖面的標高。最后，根據試樁記錄所規定的進尺，每60min的進尺要達到＜20cm。只有同時滿足以上判定條件，才可以展開持力層判定工作。

（4）孔底沉渣與清孔控制措施。成孔灌注樁的沖擊主要應用在設計埋藏過深的巖層大口徑嵌巖樁。這些樁基對于沉降控制、樁基承載水平具有較高的要求?？椎壮猎馁|量會在一定程度上對嵌巖樁承載力的性能產生影響。如果孔底沉渣與規定的標準不符，就會降低嵌巖樁的承載力，進而為后續施工的順利展開造成阻礙，降低建筑物的安全性能與穩定性能。在沖孔灌注樁施工過程中，孔底沉渣與標準不符的原因主要體現在以下幾方面：首先是現場巖體破碎，在利用沖擊法進行施工時，大量的巖體顆粒將會得到釋放，循環泥漿的巖石顆粒的含量大，就會出現孔底沉渣的現象。其次是巖體成渣顆粒掘土顆粒較大，泥漿在進行孔內循環時，為了將泥漿快速地排出孔外，泥漿必須具有比重大、粘度高的特點。

3.3 混凝土灌注質量控制

混凝土灌注是重要的施工環節，為了能夠提高沖孔灌注樁成樁質量，首先應當注意選擇符合標準要求的混凝土，這需要相關負責人在具有資質的實驗室內，對混凝土的配合比進行試驗，進而確定符合設計要求的混凝土配合比，按照配合比選擇有資質的商品混凝土公司供應商品混凝土，在此前提下進行混凝土灌注作業。另外在管理程序上要求所有隱蔽工序完成驗收，并且報送混凝土澆搗總監理同意后，才可開始混凝土的澆搗施工。其次在混凝土澆搗過程需要先進行混凝土導管的下放拼裝之后短時間內展開混凝土澆筑作業，根據計算好的混凝土的澆筑方量，確保一次性地進行混凝土澆筑，澆筑過程的拔管工藝要符合規范要求，防止混凝土在澆筑過程中脫節而出現斷樁現象。混凝土澆筑過程中拔管控制、澆筑混凝土的充盈系數及最終的混凝土超灌量均應符合設計要求，以確保沖孔灌注樁樁身混凝土澆筑質量。

3.4 沖孔灌注樁樁身質量檢測

即使對沖孔灌注樁各個施工環節予以有效控制，樁身也有可能存在質量問題，所以一般在完成沖孔灌注樁施工作業之后，還要對樁身進行質量檢測。相關工作人員要對沖孔灌注樁樁身完整性及承載力進行檢測，通過樁身完整性檢測來辨別樁身缺陷的位置及缺陷情況，通過樁基承載力檢測來鑒定樁基礎施工完成后樁身的受力情況是否符合施工圖紙設計要求。樁身完整性檢測與承載力檢測能夠對已施工完成的沖孔灌注樁基礎存在的質量問題及時進行補救和處理，最終保證沖孔灌注樁符合標準要求。此樁基檢測的結果作為第三方檢測報告形式出現，同時檢測報告作為樁基子分部驗收依據的重要文件之一。

4 結束語

綜上所述，現階段我國沖擊成孔灌注樁技術適用于粘性土、人工雜填土中，對于存在孤石的砂礫層、堅硬土層、巖石層中特別適用，而在流沙層中則需要提高技術含量，對施工過程中存在的問題進行克服。但是在淤泥質土，應該謹慎實施。沖擊成孔灌注樁技術設備構造簡單，適用范圍廣，操作方便，所成孔壁較堅實、穩定、坍孔少，不受施工場地的限制，無振動和噪聲影響等，但存在成孔速度慢，孔底泥渣難以掏盡，樁的承載力不夠穩定，操作要求較嚴，易發生質量事故，因此在現代高層建筑中，要科學合理的運用沖孔灌注樁施工技術，以此來保障我國建筑行業的持續穩定發展。