淺談沖孔灌注樁施工質量及成本控制
——以桂林市臨桂區地質基礎為例

唐中能TANG Zhong-neng；毛玉霞MAO Yu-xia

（桂林醫學院，桂林 541000）

0 引言

沖孔灌注樁適用于土層、礫卵石、巖溶發育巖層或裂隙發育層等地質。桂林市臨桂區地質土層較薄，巖石埋深較淺，溶洞較多，并有半邊巖、鷹嘴巖、石芽等情況，房建基礎施工常采用沖孔灌注樁進行施工。但在施工過程中，因施工機具的好壞、作業人員的熟練程度及項目管理上得當與否，導致實際施工中存在諸如斷樁、漏漿、混凝土超灌嚴重等問題，對沖孔樁施工質量乃至整個房屋安全造成較大隱患。因此，研究孔灌注樁施工質量及成本控制，對工程建設提高工程質量，有效降低成本等有著很好現實意義。

1 桂林市臨桂區自然地理、地質、氣象及水文情況

1.1 地理位置、氣象及水文情況

臨桂區位于桂林市城區西南面，東經109°36′至111°29′、北緯24°15′至26°23′，平均海拔150 米。地處北回歸線以北，屬亞熱帶暖濕季風區，因受太陽強熱輻射和季風環流影響，四季分明，熱量豐富，雨量充沛，氣候溫和濕潤。年平均氣溫為17.0-20.0℃，冬季偏冷，1-2 月日平均氣溫維持在5-7℃，年極端最低氣溫-5℃；年降水量合計為1266.0-1986.0 毫米，降雨的時空分布不均勻，春夏季節降水偏多，秋冬干旱十分嚴重；前汛期（4-6 月）雨量為627.0-1253.0 毫米，后汛期（7-9 月）雨量為128.0-305.0 毫米，暴雨主要集中在5-6 月，全年光照正常。無霜期約302天。

1.2 地下水特征

通過勘察勘測，部分鉆孔發現地下水，初見為自原有地面以下1.5～3.5m，地下水類型為賦存于粉質粘土層中的上層滯水，通過正常降雨下滲補給。據當地區域水文資料：該地下水水位年變化幅度為1～3m。場地排水通暢，不存在對地下水和地表水的污染源，不會對地下水和地表水造成污染。

1.3 臨桂區地質情況

通過各在該區域勘察的地質構造資料及鉆探資料，桂林市臨桂區地基溶巖裂隙較發育，巖層覆土厚度較薄3-5m，覆土基本為粉質粘土，粉質粘土為非膨脹土，巖石易碎，但該區域內及附近無大的活動性斷裂通過，區域地質穩定。

地址基礎分析：臨桂區地質土層較薄，巖石埋深較淺，房建施工中，可以采用墩基礎，局部有溶洞區域可采用沖孔灌注樁基礎，樁受力形式為端承樁，以較完整的石灰巖作為樁墩基礎的持力層。本文以桂林市臨桂區沖孔灌注樁基礎施工為例，淺談施工質量及成本控制。

2 沖孔灌注樁施工技術要點

2.1 施工準備

沖孔灌注樁施工前需進行的準備工作有：進行平整場地、修筑可以供沖孔機具通行的便道、開挖泥漿池并制作合格泥漿、準備合格的粘土、臨時搭設供沖孔機具用電電纜及安裝配控制電柜、接入施工用水、鉆機進場安裝就位。

2.2 樁位測量

使用全站儀或者經緯儀進行導線閉合測量，放樣出樁位并做好標記標識，使用水準儀測量并控制好高程，相關標識做好保護工作。

2.3 埋設護筒

按照要求埋設好鋼制護筒，護筒內徑要大于樁徑，護筒高度為1.8-2.3m，護筒埋設完畢后，頂面應高出原有地面以免周邊土石掉入鉆孔影響施工。

2.4 鋼筋籠制作及安放

成孔后吊放鋼筋籠。吊放鋼筋籠時要確保鋼筋籠受力均勻，不偏不倚地垂直放入樁孔中，吊放鋼筋籠要確保鋼筋的焊接長度及垂直度。

2.5 混凝土灌注

混凝土采用導管灌注。施工方按照程序要提前報送監理，并由旁站監理對混凝土澆筑過程進行全過程監督；混凝土到達施工現場，監理及施工單位要核對混凝土出廠料單，對工程項目名稱、項目地址、混凝土標號、混凝土方量等重要指標進行查驗，同時要對混凝土塌落度進行現場檢測，塌落度合格的才能進行澆筑工作，塌落度不合格的禁止澆筑；施工方和監理要做好混凝土留樣及養護工作，按照養護要求到達齡期后送第三方檢測公司進行檢測；澆筑混凝土過程要控制好澆筑時間，必須在混凝土初凝時間內完成澆筑，以避免出現因超過初凝時間而產生的斷樁。

3 沖孔灌注樁施工常見問題

3.1 樁位偏移及樁長控制不準確 在房屋建筑施工中，樁位定位由項目施工技術人員進行放線定點，會因為施工人員技術水平及設備精度等原因，樁位會有所偏移，造成實際鉆孔過程中出現與地質勘查報告不符等情況。鉆孔過程中，會因為施工人員及技術人員未勤量測，嚴格監控，導致孔深超出設計深度，進而增加工程造價。

3.2 漏漿 大部分房屋建筑施工中，施工單位會把沖孔樁分包給有相應資質的基礎或樁基公司施工，樁基公司接到施工任務后，就直接進場進行施工，沒有專門組織技術力量研討地基詳堪報告及超前鉆報告，對施工過程中可能出現的問題沒有提前預判，也沒有針對具體問題的解決處理方案，導致打樁過程中出現問題時不知所措，等待設計、勘察、監理甚至甲方給出處理方案。因為桂林市臨桂區地質情況為，地表原狀覆土較淺，地基溶巖裂隙較發育，溶洞較多，深淺不一，并且存在諸多溶洞聯通，甚至會遇見地下暗河的的情況，所以在打樁時漏漿是較為常見，會使泥漿護壁減少，達不到泥漿護壁的要求，進而導致孔壁坍塌等質量問題。

3.3 斷樁 在沖孔樁灌注混凝土過程中，因混凝土材料、施工人員技術以及設備等原因，稍有不慎就會出現斷樁的嚴重質量問題，會嚴重影響工期及質量，并造成資源浪費。究其原因：①在混凝土澆筑過程中，混凝土輸送的導管斷裂使輸送管道脫離混凝土面引起斷樁；②輸送管道密封能差，存在漏氣、漏水、漏泥漿等問題，使混凝土產生嚴重離析或泥漿夾層導致斷樁；③混凝土質量差，混凝土攪拌使用的水源不干凈、水泥質量差、各種級配的碎石含泥量過大，最終使混凝土整體質量差，導致斷樁；④第一次澆灌混凝土過少，輸送混凝土管道埋入混凝土深度太淺，使輸送管道進水、進氣或進泥漿，導致斷樁；⑤在灌注混凝土過程中施工作業人員技術差，提管時拔出混凝土面，使導管進水和泥漿，導致斷樁。

3.4 混凝土超灌 沖孔樁成孔后，在灌注水下混泥土時，超灌是非常常見的現象，不難解釋，因為地下溶洞以及在沖孔過程中沖錘與巖石反復撞擊，導致實際樁徑超出設計樁徑，最終致使超灌，常見的超灌量一般都是設計理論值的50-500%之間。但是在實際施工過程中，個別樁超灌量甚至超過理論值的1000%仍然沒有澆筑成功導致廢樁的情況，造成資源浪費，提高工程成本，究其原因主要是施工隊伍沒有對沖孔樁可能存在的風險進行預判和預案以及施工合同按照工程量計價等方面的原因，表1 是臨桂區一工地基礎沖孔樁成孔及澆灌記錄。

表1 臨桂校區后勤中心樓沖孔樁施工記錄

從該記錄表中，不難看出，不同樁徑的沖孔樁都存在超灌的情況，并且樁徑越小，超灌量越難以控制，超灌比例越大。

3.5 鉆孔偏斜 在沖孔樁施工中，因地質及設備等原因，時常遇見鉆孔偏斜，卡住鉆頭及損壞鉆具等情況，究其原因，主要有：

①沖孔施工中，遇到半邊巖、飄石，存在大小不均受力不均的情況；

②基巖面不平，起伏較大；

③鉆機安裝是沒有安裝平穩或鉆機底部未落在平穩的基礎面上，在沖孔的震動下，導致鉆機失穩；

④沖孔時，個別孔樁徑大，而施工方使用小鉆頭，沖孔時導致鉆頭傾斜。

3.6 孔壁塌坍 究其原因，主要是因工人員技術以及地質及設備等原因所致：

①沖孔鉆頭施工時不慎撞擊孔壁；

②泥漿池泥漿濃度不夠或泥漿不符合要求；

③遇特殊地質情況時（如流砂、軟淤泥、破碎地層等）進尺太快，泥漿尚未起到護壁作用時，因重力原因導致坍塌；

④當沖孔遇到地層變化（如土層-較硬巖層-風化巖層-流沙層-破碎地層等）時，沒有及時調整泥漿濃度；

⑤在清孔時泥漿補漿不及時，孔壁泥漿護壁達不到要求，導致塌孔；

⑥成孔并清孔后沒有及時灌注混凝土等。

4 應對措施及方案

①項目經理部總工程師要認真仔細對工程技術人員進行詳細的技術交底，認真研讀地質勘察報告及設計圖紙，嚴格按照測量規定進行測量放樣，確保沖孔樁樁位準確無誤；在沖孔過程中，要采用樁深量測和絕對高程測量雙指標控制樁長，即要求打樁作業人員及時量測樁的深度，同時技術員要隨時跟蹤測量絕對標高，確保最終成孔后符合設計圖紙及勘察報告的深度要求，從而降低工程造價。施工及技術人員，在打樁前，要結合設計圖紙及勘察報告，針對各個沖孔樁可能存在的施工問題，要提前預判并提出有針對性的施工技術方案。

②遇到漏漿時，應該是遇到溶洞所致，應檢查測量溶洞標高及大小是否與勘察報告相一致，結合勘察報告，根據溶洞大小考量填堵溶洞的材料，如果溶洞較小、較淺時，可以采用可塑性較好的黃土回填進行封堵；如果溶洞較大、較深，需要考慮采用可塑性較好的黃土及片石進行封堵；倘若溶洞過大，且難于封堵時，應結合實際情況考慮采用低標號砼分批次澆筑進行封堵。

③遇到斷樁時，施工技術上，混凝土砂、石、水泥用料按規范要求嚴格篩選，沙子、石子技術指標要符合設計及規范要求，塌落度控制在180mm-220mm，在攪拌時要攪拌均勻，達到要求后才能裝車出廠；在運輸過程中，要注意避免離析、沁水現象；施工中，混凝土要應連續澆筑；第一次混凝土澆筑量應經過嚴格計算，嚴格控制；澆筑混凝土過程中輸送管道埋入混凝土深度要控制好，不能過深也不能過淺，最好在2m-6m 之間，及時提管；如確實出現斷樁，應根據現場實際情況，采用合理方式及時補救。

④樁成孔后，為了確保施工質量，降低工程成本，施工過程中應嚴格控制好砼澆灌量，嚴格控制砼超灌量，應做到以下幾點：1）澆筑砼時，監理必須全程在場進行旁站，監督，每一車到場砼澆筑完畢后由監理確認并簽字（以作為結算的依據之一）；2）澆筑過程中，若出現明顯砼滲漏，高度下降時，應降低砼澆灌速度，澆灌速度控制在砼接近初凝時間為宜（約1.5 小時），同時適當提高砼稠度；3）若遇上地下暗河，在成孔時雖然采用片石及黃土封堵，但在澆筑砼時因砼壓力致使暗河處孔壁坍塌，導致無法成樁，此時需要根據實際情況，將鋼筋籠拔出，分多批次澆筑低標號砼至設計標高，待凝固后，對該樁進行復沖處理。

⑤在沖孔樁施工過程中出現鉆孔偏斜，若發現半邊巖石后，應回填片石、碎石，填平半邊巖最高一側時再進行復沖；沖孔前要對鉆機底部原地面平整并確保承載力，鉆機要安裝平穩；經常檢查，孔徑大而鉆頭小時應更換鉆頭。

⑥在沖孔樁施工過程中出現孔壁坍塌，首先應探明坍塌位置，用泥沙混合物回填至塌孔位置處，等回填物沉積后再重新沖孔；施工技術人員要隨機檢查泥漿池泥漿濃度及泥漿質量，確保泥漿符合要求；提前做好可能遇到的地層及對應制作的泥漿濃度并做預案，施工時實際遇到不同地層要按照預案及時調整泥漿濃度等相關指標；在清孔過程中，施工人員應注意清孔情況，及時補漿；成孔后，按照程序盡快報送監理，經監理復核合格后及時澆筑混凝土。

5 結束語

桂林市臨桂區地質水文比較復雜，沖孔灌注樁施工時，很多施工質量問題存在不可預見性，為了確保沖孔樁施工質量并降低工程建設成本，相關建設單位應在施工前提前預判施工過程中可能存在的問題，提出切實可行的處理方案，為施工提供技術支持，變得尤為重要。文章從沖孔樁的常見施工質量問題，討論引發產生質量問題的原因，并從施工管理、施工方案、混凝土澆筑時間間隔等方面出發，提出相應的質量控制措施及解決方案，該措施及方案在臨桂校區后勤中心樓施工中予以應用，取得較好的效果，所有沖孔樁成樁后予以質量檢測，孔徑、垂直度、孔深、孔底成渣厚度等均符合要求，未出現斷樁、樁身混凝土缺陷、夾層等質量缺陷，同時，混凝土超灌量也從原來的實際值比理論值超灌8-10 倍，降低至3-5 倍，降低工程建設成本。