淺談沖孔灌注樁施工技術工藝

摘要：沖孔灌注樁是一項傳統的施工方法，本文主要結合大沙東保障性住房施工情況介紹沖孔灌注樁的施工問題。

關鍵詞：沖孔灌注樁、成孔、水下灌注混凝土。

工程概況

本工程為某保障性住房施工總承包（標段四）工程，整個建筑物分為J3、J4棟建筑物、G-10棟會堂、G14公廁，包括2層地下室。地下建筑面積30000 m2，地上建筑面積41400 m2，是聯體建筑，共71400 m2，最高層高23層；G-10棟會堂（居民健身設施）為2層；地下室面積約10800m2，土方開挖深度約為8m。

1、工藝流程和施工技術措施

（一）工藝流程

本工程的工藝流程如下采用如下工藝流程，（見圖），并各工序的技術措施如下：

沖孔灌注樁施工工藝流程

2、沖孔灌注樁成孔

2.1 測量定位

平整場地后放線定樁位，在樁位中心插入一鋼筋，并用混凝土固定好，經復核合格后，進入下道工序。

2.2 埋設護筒

護筒采用5mm厚的鋼板加工而成，內徑比樁身設計樁徑大10cm，護筒埋設前要先放樣，確保護筒埋設位置的準確性，并保證護筒的垂直度，護筒埋設應高出地坪20～30cm為宜，開挖埋設后，護筒周圍應分層回填夯實。

2.3 沖擊成孔

護筒埋設結束后將樁機就位，樁機擺放要平穩、位置準確，滿足要求后即開始沖擊。本工程采用卷揚機懸吊沖擊鉆頭式沖機，選用的鉆頭為十字鉆頭。開始沖擊低錘密擊，每沖孔1～2m，檢查沖孔的垂直度，并應排渣一次，直至設計要求，成孔過程中必須保證泥漿補給，保持孔內漿面穩定。要經常檢查鋼絲繩磨損情況、卡扣松緊程度、轉向裝置是否靈活，以免突然掉錘。

沖孔過程應勤循環清孔，控制好泥漿質量，沖至巖層時，應低錘慢沖，防止斜孔、偏孔，及時采取巖樣進行分析，經鑒定合格后便清孔，清孔時必須及時補充足夠的泥漿，始終保持樁孔中漿面穩定。清孔后泥漿比重應控制在1.15～1.25之間，孔底沉渣厚度小于5cm。清孔之后，就可將預制的鋼筋籠垂直吊放到孔內，定位后要加以固定，然后用導管灌注混凝土，灌注時混凝土不要中斷，否則易出現斷樁現象。

2.4 現場問題

由于本工程地質情況復雜，場地礫巖經不同程度風化后形成的殘積土、全風化礫巖、強風化礫巖層中溶洞較發育，施工過程中反復出現沖樁孔失水塌孔，對此我施工方會同建設單位、監理公司共同研討，采取護筒施工措施，先用鉆機鉆到礫石土層（9米以下）深度視地質情況，按鉆孔深度下護筒，護筒規格按樁徑增大100mm，護筒厚度5mm，下完護筒后用沖機低錘密沖過礫石土層，最高錘沖擊，這樣的施工方法有效的解決了沖樁孔因失水而造成的塌孔現象。

3、鋼筋籠放置

樁的鋼筋籠要在混凝土灌注前，整體放入孔內。鋼筋籠應有強勁的內撐架，防止鋼筋籠在運輸和就位時變形，在頂面應采取有效方法進行固定，防止混凝土灌注過程中鋼筋籠上升。支承系統應對準中線防止鋼筋籠傾斜和移動。

鋼筋籠上應事先安設控制鋼筋籠與孔壁凈距的混凝土墊塊，這些墊塊應可靠地以等距離綁在鋼筋籠周徑上，其沿樁長的間距不超過2m，橫向圓周不得少于4處。或者采用其它有效方法以保證圖紙要求的保護層得到滿足。鋼筋籠底面高程允許偏差為±50mm。

鋼筋籠制作和吊放的允許偏差：主筋間距±10mm；箍筋間距±20 mm；鋼筋籠外徑±10mm鋼筋籠傾斜度±0.5%；鋼筋籠保護層厚度±20mm；鋼筋籠中心平面位置20mm；鋼筋籠頂端高程±20mm。

4、水下混凝土工程

基坑支護施工與沖孔樁施工同時進行，采用長臂式汽車泵進行泵送混凝土到樁位的施工方法進行施工。本工程采用導管灌注水下混凝土，水下混凝土必須連續施工，每根樁的澆筑時間按混凝土的初凝時間控制，對澆筑過程中的一切故障均應記錄在案。

4、1樁頂浮漿的確定

由于本工程采用泥漿護壁成孔，在清孔過程中，泥漿須保持一定的濃度，因此樁頂會形成混凝土與泥漿的混合體，為保證樁身的混凝土質量，將樁頂的澆灌高度預先統一加高800mm。含泥漿的混凝土在混凝土灌注完畢可以用泵抽出，但必須保證樁頂標高滿足設計要求。

4、2泵送混凝土施工

（1）準備工作：在準備開始施工前，要將混凝土汽車泵設置在基坑的運輸道路靠近砼樁芯位置附近；在開始泵送前；要檢查泵管安裝是否牢固，管內是否干凈；保證不漏氣，不含雜物，防止在泵送過程出現堵管現象；

（2）泵送時，要先放入約1立方米水泥砂漿，泵送出泵體后，才可放入混凝土泵送；

（3）在泵送過程中，要確保混凝供應的連續性，如出現堵管現象，應及時組織人力進行搶修；

（4）在泵送完畢后，應徹底清洗輸送管，以備下次使用。

4、3導管澆注水下混凝土

（1）采用φ255兩端帶法蘭、中間墊橡膠止水圈的導管，導管最下一段長度為4米，其余每節長度為2.5m，另備0.5m、1.0m、1.5m短管各2節，以適應不同深度的樁，在澆注時調節整根導管的總長度。

（2）導管使用前必須進行拼裝試壓，試壓壓力一般為0.6～1.0MPa，管接頭如有漏損，必須及時修補或更換，否則導管在樁孔內作業時滲入泥水，造成混凝土骨料與水泥砂漿離析，導管堵塞，正常的澆注作業被迫中止，造成斷樁。

（3）每次澆注水下混凝土前，導管須進行連接拆卸檢查，各管之間的連接，采用螺旋快速接頭或法蘭膠墊止水接頭，均應將螺紋或連接螺栓擰緊，密封止水膠圈，膠墊完好無損，否則其后果與第二項所述一樣，會給工程帶來較大的損失。

（4）導管可以數根相連為一段，在孔口處數段連成一整根緩慢下放到下端距孔底0.3～0.5m處。也可整根或分兩根由吊車吊起插入孔中，加快操作進度，節約時間，相對縮短二次清孔后至澆注開始之間的時間，對于減少孔底沉渣大有好處。

（5）整根導管的上口應連接容量為3m3～5m3以上的儲料漏斗（小于Ф1600樁采用不少于3m3以上的儲料漏斗），在漏斗出口與豎管連接處，懸吊一個用水泥袋包裹新鮮混凝土制成的隔水塞，初始首槽澆注，漏斗內必須裝滿混凝土。剪斷吊隔水塞的鉛絲（8#），漏斗中的流態混凝土推壓著隔水塞猛沖墜落，開始了導管澆注水下混凝土的第一道工序。

（6）第一漏斗流態混凝土落入孔底，混凝土導管將下口封住，這時導管之內已是無水狀態，此后相繼而來的流態通過漏斗倒入管中，流態混凝土因重力作用自行從導管下口流出，混凝土表面隨著管中混凝土澆注而升高，最終形成樁身。

灌注首批混凝土時，導管埋入混凝土內的深度不小于0.8m，在以后的灌注過程中，導管埋入混凝土中的埋深不宜少于2m，嚴禁導管提出混凝土面，并派專人測量導管埋深及管內外混凝土面高差。

（7）澆注過程中，流態混凝土主要靠自身的重力作用下墜到樁孔內，也可以在每斗混凝土注入之后，間歇性地上下提升導管搗插，這樣可以進一步使混凝土密實并加快澆注速度。

（8）水下灌注的混凝土必須具有良好的和易性，澆筑前應對導管的接縫進行密封處理，防止澆筑中漏水影響混凝土質量。

（9）導管拔出混凝土面。導管提漏有兩種原因：A、當導管堵塞時，一般采用上下提振法，使混凝土強行流出。但如果此時導管埋深很小，極易提漏。B、因泥漿過稠，測量導管埋深時，對砼澆注高度判斷錯誤而在卸管時多提，使導管提離砼面，也會產生提漏。灌注砼過程中，測定已灌砼表面標高出現錯誤，導致導管埋深過小，出現拔脫提漏。特別是灌注后期，易將泥漿中混合的坍土層誤為砼表面。因此，必須嚴格按照規程，用規定的測深錘測量孔內砼表面高度，并認真核對，保證提升導管不出現失誤。如誤將導管拔出砼面，必須及時處理。孔內砼面高度較小時，終止澆注，重新成孔；孔內砼面高度較高時，可以用2次導管插入法。導管底端加底蓋閥，插入砼面1.0m左右，導管料斗內注滿砼時將導管提起約0.5m，底蓋閥脫掉，即可繼續水下灌注砼施工。由于要克服泥漿對導管的浮力，砼面較深時，不宜采用；使用該方法時，必須由有經驗的工程師現場指導，導管長度、吊預制混凝土球閥鐵絲長度、鐵絲抗拉強度、混凝土面實際位置等數據，必須事先確定。

（10）鋼筋籠上浮：當灌注到鋼筋籠底部時，應緩慢放料，盡量減少埋深，減少對導管沖力。

5、結語

由于沖孔灌注樁是一種在施工過程中樁孔和樁身均不可見得樁基形式，無疑給確保灌注樁的施工質量增大了一定難度，這就要求了我們工程一線人員必須要對沖孔樁的施工工藝有深入的理解，嚴格控制各道施工工序，嚴把質量關，以科學的態度、嚴格按照規范制定落實好實施細則，務必保證施工質量。