沖孔灌注樁及后注漿的施工與質量管控要點

吳曉立

（福建省來寶建設工程有限公司，福建 廈門 361000）

灌注樁施工技術隨著現階段房建工程技術發展而得到應用及創新，為建筑施工提供了極大便利，對應不同的地質情況有多樣的成孔方式選擇，成本也在不斷降低。由于沖孔樁是用錘擊成孔的，振動較強，對孔樁底部持力層有較大的破壞性，從而影響工程質量。后注漿是在灌注樁成樁后，借助注漿導管、樁端、樁側注漿閥將水泥漿注入，加固樁端、樁側土體、降低沉降。根據多年的施工實踐，要保證樁基的施工質量，一方面需加強樁基工程檢測，另一方面需要現場管理人員要有高度責任心，對樁基各個施工環節要充分重視并精心施工。

1 工程項目概況

火炬（翔安）產業區科技產品制造加工中心工程位于廈門市翔安區，地上總建筑面積84011 m2，地下室建筑面積28865 m2，本項目樁基工程靜壓樁2792 根，灌注樁171 根。擬建場地屬剝蝕殘丘地貌單元，原地形有較大起伏，中部發育有沖溝、池塘等，場地大部分已經簡單的回填，有一定的高差。場地的高程在13.37m-17.01m 之間，最大高差為3.64m。。本工程6#生產服務配套設施樓主樓及裙樓結合巖層地質采用沖孔灌注樁，樁端持力層為碎塊狀強風化花崗巖,樁身混凝土強度等級設定為C35，樁徑1000～1300mm，單樁豎向承載力特征值5000～9000KN。施工人員配置沖擊鉆機、鉆斗、發電機、注漿管、泥漿比重儀、坍落度筒、高壓泵、泥漿泵等施工裝備。

2 沖孔灌注樁后注漿施工管理及質量控制要點

2.1 沖孔灌注樁后注漿施工前期準備環節

第一，施工作業人員要對建筑沖孔灌注樁技術的施工作業流程加以了解，明確施工技術要求及標準。工藝流程如圖1所示。

圖1 灌注樁后注漿施工工藝流程圖

第二，對建筑沖孔灌注樁施工現場進行清理，對施工技術人員開展技術操作及安全培訓。第三，對樁位加以確定，在臨時控制點的設置上要結合沖孔灌注樁設計順序加以測量并定位，相應誤差要小于10mm。

2.2 護筒設置

主要要點如下：①為提高基礎樁孔測量精準性，選用性能參數較高的液位計設備。②標定建筑沖孔灌注樁中心及標高數值。③為避免出現大的誤差，要尤其關注沖孔灌注樁高程的測量及釋放。④實際設置護筒時可能伴隨有沖孔遷移問題，所以在進行套管沖孔施工時，應關注并解決套管位置偏差問題。沖孔灌注樁中心孔的誤差應小于50mm。⑤在每個樁位定出十字控制樁后，采用鋼護筒，測量孔深的基準點為護壁頂標高，根據頂標高計算出孔深。護壁采用鋼護筒，鋼護筒用8mm鋼板卷制，內徑大于設計樁徑，鋼護筒長度2m，護壁頂部高出地面200mm，周圍夯實，施工期間護壁內泥漿頂面應高出地下水位1m 以上。

2.3 成孔施工作業環節要點

①成孔環節，復核樁位。②視地質狀況將陶土加入泥漿池，借助泥漿泵加以循環，將護筒內清水換出，然后再進行鉆進。鉆速遵循先慢后快的原則，護筒底應形成1.5-2m 的護壁[1]。泥漿如不達標，可加入黃土提高護壁的穩定性。③成孔過程要設置專人對泥漿指標進行檢測。灌注施工中，在導管抽動上要確保混凝土面處于適中上升的力度控制下，在拔管時不能急升急降，避免孔壁下墜。灌注施工應連續。④嚴格控制沖孔灌注樁樁身成孔的垂直精度。沖孔樁機對位時應保持樁機的平穩，軌道下的枕木應用砂袋墊平墊實，對位后應保證天車梁的型心與樁位偏差不大于20mm，機臺前后高差不大于10mm，防止出現斜孔。⑤沖孔施工中，要確保沖孔平順，及時發現并解決鉸孔、塌陷、彎曲、糊鉆、樁孔偏斜、縮徑、護筒底穿孔、樁端不符持力層要求問題。可通過鉆具鉆前復核的方式，提高鉆桿平整度。在鉆進速度上根據土層狀況進行及時調整，并形成沖孔時間曲線。進入持力層后應沖進約100mm 后清孔并取樣。⑥在沖孔、排渣或因故障停沖時，應始終保持孔內泥漿面高出地下水位1.5m 以上，使用泥漿泵不停往孔內輸送泥漿，穩定孔內泥漿濃度。

2.4 清孔施工作業環節

在清孔施工作業環節，把握以下幾點：①成孔作業完成后對沖孔進行兩次清理。在沖孔灌注樁成孔達到設計標高后，在原位采用鉆桿做第一次清孔，將鉆頭提離孔底約50cm，按規范調整泥漿比重，第一次清孔時間約30min，第一次清孔完成后孔內泥漿相對密度達1.10。在灌注混凝土之前，采用導管做第二次清孔。使用測錘測定孔底沉渣，確保測繩讀數準確，用3～5 孔必須校正一次,工程樁沉渣厚度不能高于50mm。孔結束后，立即進行混凝土灌注施工，間隔時間應小于30min[2]。二次清孔后的沉渣厚度和泥漿性能指標應滿足設計要求，泥漿性能指標在澆注砼前，孔底500mm 以內的相對密度≤1.15、黏度≤28s 及含砂率≤8%。②吊裝作業施工應在鋼籠生產完成后，且孔底沉渣厚度不超過50mm 時進行。③綜合采用超聲波法、電錘測量法及電阻測試法等手段測量孔內沉積物的深度及厚度，據此確定樁的參數。④混凝土導管沉放施工前，將導管5 節作為一組拼好，然后對導管的密實及牢固度進行檢查。水下混凝土澆注采用直徑300mm 導管，導管接頭宜采用法蘭或雙螺紋方扣快速接頭。導管使用前應試拼裝、試壓，試水壓力為0.6～1.0Mpa。破損的密封圈應及時更換。④確定幾個數值：端樁底泥在厚度上以50mm 為宜，摩擦樁底泥在厚度上以150mm 為宜。

2.5 鋼筋籠制作、吊裝及后注漿埋管

要點如下：①確保籠的質量滿足技術標準要求。嚴格審查鋼籠施工中的焊條、鋼筋等材料的質量狀況及相關參數，如鋼筋數量、鋼筋規格、鋼筋長度及鋼筋直徑等，不滿足建筑沖孔灌注樁施工要求的不予入場。②在鋼籠生產及安裝環節，要遵循相應規范，盡量選取硬化部位加以操作。鋼筋籠以4 節為一組進行制作。鋼筋籠保護層厚度為50mm，當樁徑D 大于等于1200mm 時，設置三角形加固撐，間距直徑同加勁筋箍[3]。鋼筋籠外部應每隔2m 設置一道砼墊塊，每道4 個，中間使用箍筋貫通，焊接在主筋上。③嚴控鋼籠焊接質量，對焊接接頭進行詳細檢查，確保無漏焊，無裂紋。④鋼筋進行吊裝施工時，在速度上要穩定緩慢，要避免鋼筋與孔壁相碰，確保鋼籠完好不變形。檢查測算設計標高范圍內鋼筋籠吊環是否具備使鋼筋精準吊放的條件。一般情況下，應盡量在4h 內完成吊裝施工。⑤吊裝鋼筋籠之前，使用探孔器進行探孔，如不順利，及時進行掃孔。吊裝鋼筋籠時，對鋼筋籠的連接焊縫及垂直度進行逐節驗收，如需要，進行補焊。⑥在鋼筋籠上將注漿管進行固定，注漿導管底部采用單向專用注漿閥并插入樁底土中20～30cm。鋼筋籠與壓漿管同步下放，與鋼筋籠的主筋點焊并綁扎緊密。每根樁的樁底設2根φ25～38mm 的壓漿管，一般而言，樁徑不大于1200mm 的樁,宜沿鋼筋籠圓周對稱設置2 根壓漿導管；樁徑大于1200mm 的樁，宜對稱設置3 根壓漿導管。本工程為加強注漿效果，設置樁側注漿。從樁底向上8-12m 處設置，截面間距宜在8m左右。壓漿管之間采用絲扣連接，壓漿管底部伸出鋼筋籠15cm 以上。

灌注樁施工完成后，需按《建筑樁基技術規范（JGJ94-2008）》和《沖孔灌注樁施工工藝標準》要求做好樁的動測工作。動測合格后方能進行下一道工序施工。

2.6 注漿參數確定及注漿

1.注漿量：根據《福建省灌注樁后注漿施工技術規程》公式4.4.1 計算注漿量（1m 樁徑）：Gc=αPd+αsnd=1.6x1+0.5x1x1=2.1T 公式中涉及因素主要是樁徑、樁端樁側土層性質、樁長、是否復式注漿及單樁承載力增幅等。獨立單樁或樁距大于6d 的群樁基樁注漿量，根據公式數值再乘1.2 的系數。

2.注漿壓力：根據《福建省灌注樁后注漿施工技術規程》4.5.2 計算注漿工作壓力（30m 樁長）：

注漿終止壓力影響因素為土層性質及注漿點深度，土層飽和度高時，注漿壓力數值范圍在1.2～4MPa 之間，非飽和土及風化巖土，注漿壓力為3～10MPa。

測定注漿極限壓力值，結合壓水試驗進行。將注漿壓力逐步增加，得出注漿量及注漿壓力曲線圖。完成壓水試驗后立即采取初注措施。注漿流量控制范圍為30-50L/min，最大值不得高于75L/min。

3.水膠比：漿液的水灰比應根據土的飽和度、滲透性確定，對于飽和土水灰比宜為0.45～0.65；對于非飽和土水灰比宜為0.7～0.9（松散碎石土、砂礫宜為0.5～0.6）：低水灰比漿液宜摻入減水劑。

后注漿作業開始前，宜進行注漿試驗，優化并最終確定注漿參數。注漿作業宜為成樁后2d 后開始，注漿總量和注漿壓力均達到設計要求或注漿總量達到設計值的75%且壓力超過設計值時終止注漿。①灌注樁單根注漿管注漿量不符規范要求或者難以注漿時，將樁基其余注漿管的水泥均勻分配后再壓入。②注漿壓力比正常值低，樁孔有串漿或地面冒漿，漿液水膠比應調低，改用間歇性注漿，間歇時間在30-60min，避免水泥堵管。③注漿管如被阻塞，開φ150mm 的小孔，將之用作引孔，位置應距離樁側壁200-300mm，然后對注漿管進行重埋。補注漿采用可鉆通聲測管。注意補注注漿量不應小于設計注漿量。④注漿孔深偏差值應小于100mm；注漿壓力與設計參數比偏差值應小于10%。

3 結語

沖孔灌注樁采用后注漿技術后，可以彌補灌注樁成樁時的缺陷，并提高單樁承載力70%-200%。在組織實施施工作業時，需要對沖孔灌注樁施工管理要點加以明確，對相關質量控制要點做好交底。嚴格遵循后注漿灌注樁樁基前中后環節的技術標準及規范，同時要根據地質資料準確計算及試驗驗證后注漿的注漿壓力、注漿速度、注漿部位等技術參數，以保證后注漿的施工質量。