淺析提高超長沖孔灌注樁成樁合格點率的方法與措施
——以福龍苑項目為例

秦 靜

（福建省第五建筑工程公司， 福建 泉州 362000）

0 引言

隨著我國建筑工業的快速發展，民用建筑的規模越來越大，我國幅員遼闊，建筑工程建設施工過程中面臨的地質條件也十分復雜，以沖孔灌注樁為代表的基礎工程施工技術也日益成熟[1]。沖孔灌注樁能適用復雜的地質條件，特別是在厚度較大的回填石渣層、水下拋石層中擁有其他樁基無可比擬的優勢，其基本原理是在泥漿護壁的前提條件下，利用樁錘沖擊形成樁孔，然后采用導管法灌注水下混凝土[2]。

在實際施工過程中，沖孔灌注樁大部分工序均在水下進行，無法直接進行觀察，各工序較為復雜、連續緊湊且持續時間較長，對作業人員的操作熟練度、工藝水平等都有較高的要求，這些都導致沖孔灌注樁的成樁合格點率不高[3]。本文以福龍苑項目為例，對超長沖孔灌注樁施工過程中存在的問題進行的深入分析，在此基礎上有針對性地提出了解決措施并應用與實際，以期為超長沖孔灌注樁的施工、提高成樁合格點率提供參考與借鑒，推動基礎工程施工技術的進一步發展。

1 工程概況

1.1 工程基本情況

福龍苑項目位于福建省漳州臺商投資區福龍工業園，北臨角江路，南臨緯四路，西臨角泰路，東臨經四路，主要由1#～7#樓組成。地下1 層，框架剪力墻結構，地上18～26 層，剪力墻結構?？偨ㄖ娣e為107554.7 ㎡，其中地下建筑面積為22429.4 ㎡，地上建筑面積85125.3 ㎡為 ，主要用途為住宅。

本工程主樓高層部分采用沖孔灌注樁基礎，其持力層為中風化花崗巖≥0.5 米，樁身混凝土強度等級為水下C35，樁徑分為0.8 米和1.0 米兩種類型。0.8 米樁設計平均樁長35 米，共356 根，合計約12460 米；1.0 米樁設計平均樁長38 米，共211 根，合計約8018 米，屬超長沖孔灌注樁。

1.2 工程施工難點

（1）工程質量目標高，目前地基與樁基工程質量評分較低。

合同明確要求質量目標應達到省級優質工程，而監理人員對目前地基與樁基工程質量的評分只有9.35 分，與滿分10 分距離相差較大。

（2）工程量大，工期緊。

本工程沖孔灌注樁共567 根，施工長度高達約20478 米。且根據《施工組織設計》中的施工總進度計劃橫道圖，超長沖孔灌注樁工期僅有三個月，要求平均一天完成量約為278 米，而目前平均一天實際完成量只有193 米。

（1）施工難度大

本工程樁群密集，極大部分樁與樁間距在3 米內，施工場地狹小，且根據巖土工程勘察研究院提供的《巖土工程勘察報告》，地質情況復雜，殘積土、全強風化巖、上部的局部塊石及中、下部分布的孤石極易影響成樁質量。

2 超長沖孔灌注樁施工中存在的問題與原因

2.1 施工質量現狀調查

項目部邀請業主現場負責人和監理一同對本工程施工中的超長沖孔灌注樁的質量情況進行為期4 天的調查。根據《建筑地基基礎工程施工質量驗收規范》（GB50202-2002）要求，結合施工資料，經整理、計算，共隨機抽查了600 個點，合格點510 個，不符合點90 個，合格率為85%。

2.2 施工質量問題原因分析

根據現場實際調查和質量檢測結果，針對“沉渣厚度過大”和“垂直度偏差過大”這兩個主要問題，項目部召開了“諸葛亮會”，運用“頭腦風暴法”，從不同角度去討論、分析了可能導致出現這兩個主要問題的各種原因，經匯總歸類，得出9 個末端因素，分別為:(1)貯料斗的出料口未封堵;(2)二次清孔不干凈;(3)二次清孔后待灌時間過長;(4)鋼筋籠碰撞孔壁;(5)測量員測量不準確;(6)全站儀誤差過大;(7)沖孔機未安置平穩;(8)沖孔時遇到孤石;(9)探測繩誤差過大。

運用現場驗證、調查分析、現場測試測量三種方法，對以上9 個末端因素逐一進行要因確認，確認結果如下表所示：

表1 末端因素要因確認表

3 提高超長沖孔灌注樁成樁合格率的方法與措施

通過以上末端因素的要因確認，得出以下4 條要因：1、二次清孔不干凈；2、二次清孔后待灌時間過長；3、沖孔機未安置平穩；4、沖孔時遇到孤石。項目部根據“5W1H”的原則對以上四個影響超長沖孔灌注樁成樁合格點率的要因采取了針對性地改進措施。

3.1 采用氣舉反循環法二次清孔

（1）安裝設備，補充泥漿

將頭部裝有混合器的風管從1-56#灌注樁的灌注導管內下放至孔深2/3處。上導管帽，并將風壓管的另一端從中引出與空壓機組相連。開動泥漿泵向孔內補充優質泥漿，控制孔漿面高度，以防塌孔。

（2）確定清孔時間，進行清孔

根據測得孔底沉渣厚度為72mm，初定清孔時間為18min。開動空壓機組開始清孔，控制風量、風壓由小到大（風量為8m /h，風壓為0.6MPa 左右）。由于沉渣較厚，適當加大送風量，并搖動出水管（導管），以利排渣。隨著沉渣的排出，出水管（導管）同步跟進，保持管底口與沉淤面的距離。

（3）測量沉渣厚度

待清孔了17min 左右，測得孔內沉渣厚度為33mm，泥漿比重為1.0。關閉空壓機組，停泵，卸下導管帽，拔出風壓管。

（4）實施效果

經對1-56#灌注樁采用氣舉反循環法二次清孔，使沉渣厚度從72mm 大大降至33mm，符合二次清孔后的沉渣厚度≤50mm，達到對策目標。

3.2 提高砼灌注準備工作的效率

（1）開展技術交底會

項目部組織沖孔灌注樁施工班組成員到會議室，進行“樁機吊物操作”和“貯料斗安裝操作”這兩項砼灌注準備工作技術交底，以提高工人的施工操作能力。

（2）施工場地臨時硬化

先將砼泵車出入通道和樁位周圍的場地上的淤泥、絆腳石等雜物清理、外運，然后采用石屑鋪填，再用素土夯實，做好臨時硬化，給工人提供良好的工作面。

（3）開展周例會

組織沖孔灌注樁基施工班組成員和砼供應商配合人員參加會議，面對面交流、溝通，總結階段工作情況，指出問題，提出解決辦法，并通知每周開展一次，以促進施工過程中的配合。

（4）實施效果

2017年12月，廣東發改委就曾開展港珠澳大橋車輛通行收費標準聽證會，對比當時的兩個聽證方案，最終正式公布的收費方案主要是降低了穿梭巴士的通行費，由原來的450元/車次降至300元/車次，這也大大降低了來往游客的消費標準。

監督1-48#、1-71#、3-39#這3 根灌注樁二次清孔至砼灌注完成的過程中，看到工人之間積極配合，短時間內完成砼灌注準備工作。同時從二次清孔后開始計時，得出這3 根樁二次清孔后待灌時間分別約為0.37h、0.3h、0.42h，符合二次清孔后待灌時間≤0.5h，達到對策目標。

3.3 提高沖孔機就位穩定性

（1）機位場地臨時硬化

先將用于1-28#灌注樁的沖孔機安置場地上的淤泥、絆腳石等雜物清理、外運，然后采用石屑鋪填，再用素土夯實，以加固地基。

（2）安置、加固沖孔機

由專人指揮平穩起吊沖孔機，平穩放于直徑為30cm 的地梁圓木機架（前后兩個機座的兩端各設三根）之上，確定沖孔機與樁位距離，對準沖孔方位。機座、機架與沖孔機底固螺絲連成一體，加彈簧墊圈擰緊，用扒釘加固。進一步檢查校正，使底座水平、起重滑輪緣、護筒中心三者在一條豎直線上。

（3）試沖孔

（4）實施效果

觀察1-28#灌注樁沖孔機的工作狀態，沖孔機運行正常、平穩，并對沖孔機的垂直度進行跟蹤測量，測得10 個偏差值均＜1%，達到對策目標。

3.4 采用高低沖程交替沖孔

（1）沖孔機性能鑒定

經對沖孔機機械設備的性能資料和維修記錄鑒定合格后，投入使用。

（2）開展技術交底會

組織灌注樁基施工班組成員到會議室，進行“沖孔機高低沖程交替沖孔操作”技術交底，以提高工人的施工操作能力。

（3）進行高低沖程交替沖孔

對遇到孤石的1-48#灌注樁，調節低沖錘沖程（1～2m）、中沖程（2～3m）、高沖程（3～4m）反復交替沖孔，將孤石擊碎或擠入孔壁。

（4）實施效果

1-48#灌注樁沖孔過程中，鋼絲繩無傾斜，沖孔順利，并對鋼絲繩垂直度進行測量，測得10 個偏差值均＜1%，達到既定目標。

4 實施效益

4.1 目標效益

對自對策實施后施工的超長沖孔灌注樁的合格點數進行全面檢查，總結了前段工作的成效，并繪制了目標實施前后對比柱狀圖（見圖1）如下：

圖1 對策實施前后成樁合格點率對比柱狀圖

4.2 經濟效益

通過本次質量控制措施的實施，大幅度提高了超長沖孔灌注樁成樁合格點率，加快了施工進度，節約了沖孔機臺班費用。根據每根樁施工完畢節約用時按0.5 小時計算，應用本次活動成果完成施工的樁共有145 根，實際產生的經濟效益計算如下：

（1）節約沖孔機臺班：145×0.5/8=9（臺班）

（2）節約沖孔機臺班費用（定額價）：3645.67 元/臺班×9=32811 元

（3）場地臨時硬化費用：15100 元

（4）實際產生經濟效益（元）：（2）-（3）=32811-15100=17711 元

4.3 社會效益

本次質量控制成果贏得監理單位、建設單位和質監站的一致認可和好評，為本工程創省級優質工程奠定了良好的基礎，為超長沖孔灌注樁的施工、提高成樁合格率提供了參考與借鑒。

5 小結

福龍苑項目超長沖孔灌注樁質量控制施工過程中，本單位配合其他參建單位克服了施工任務重、地質情況復雜、施工工藝要求高、工期緊迫等各種困難，采用氣舉反循環法二次清孔、提高砼灌注準備工作的效率、提高沖孔機就位穩定性、高低沖程交替沖孔等工藝技術，保證了工程建設在進度、質量、投資、安全、文明環保等各方面的要求，取得了良好的社會經濟效益，總結出了超長沖孔灌注樁在施工過程中存在的質量問題并針對性地提出了解決辦法，規范了施工工藝操作流程和技術要求，對今后在沖孔灌注樁基施工中有良好的技術支持和參考借鑒作用。