淺談沖孔樁施工過程的沉渣控制

鄭巨峰

（福建升恒建設(shè)集團(tuán)有限公司）

淺談沖孔樁施工過程的沉渣控制

鄭巨峰

（福建升恒建設(shè)集團(tuán)有限公司）

隨著社會(huì)的進(jìn)步，施工的工藝也在不同程度的改變及施工的機(jī)械設(shè)備不斷的更新模式，越來越多的高層建筑及地下室基礎(chǔ)采用沖孔樁基礎(chǔ)。沖孔磚樁基礎(chǔ)施工適用于地質(zhì)條件復(fù)雜，單樁承載力高的基礎(chǔ)工程，如何提高成樁質(zhì)量成渣過程的質(zhì)量控制尤為重要。本文主要對(duì)沖孔樁施工過程中沉渣的控制進(jìn)行研分析，提出筆者的思考和建議，僅供參考。

沖孔灌注樁；沉渣；控制

在建筑基礎(chǔ)施工過程中，沖孔灌注樁被廣泛應(yīng)用，而在此施工過程中，合理控制好樁底部沉渣的厚度，是保證施工質(zhì)量的主要因素。一旦出現(xiàn)沉渣太厚的現(xiàn)象，就會(huì)影響到樁基部的承力能力，同時(shí)還會(huì)使建筑發(fā)生嚴(yán)重沉降的現(xiàn)象。所以，研究沖孔樁施工過程中沉渣的控制，具有很大的現(xiàn)實(shí)意義。

1　造成孔底沉渣過厚的原因

1.1所選用的護(hù)壁泥漿不恰當(dāng)

建筑施工手冊(cè)是這樣規(guī)定的：除了在粘土層上能夠采用在原土中混入水的方式造泥漿來保護(hù)壁外，其他泥漿護(hù)壁都應(yīng)該采用人工制泥漿的方式。可是在現(xiàn)實(shí)施工過程中，施工人員會(huì)利用原土中混入水的方式來造漿護(hù)壁，同時(shí)，在施工進(jìn)行到不同地基層階段時(shí)，沒有依照相關(guān)的規(guī)范來檢測泥漿的相應(yīng)指標(biāo)，這些施工問題都極易引起塌孔現(xiàn)象，同時(shí)使得鉆孔施工中出現(xiàn)的沉渣極難被清理[1]。

1.2沒有徹底進(jìn)行清孔清渣

因?yàn)闆]有對(duì)泥漿的指標(biāo)進(jìn)行合理控制，同時(shí)為了防止塌孔現(xiàn)象，使得沒能徹底清理孔底，導(dǎo)致孔底殘留鉆渣；除此之外，因?yàn)槭┕がF(xiàn)場用水的限制，為了節(jié)約施工用水量，使得孔內(nèi)部泥漿的置換不夠充分，這種行為也會(huì)導(dǎo)致孔底部的沉渣過厚。

1.3施工過程過久

施工過程中，各工序間隔時(shí)間過長，比如在進(jìn)行第一次清孔后，經(jīng)過長時(shí)間才進(jìn)行混凝土的灌注工作，同時(shí)施工單位不夠重視第二次的清孔工作，很多項(xiàng)目的施工過程中，其只是一種形式，最終使得孔內(nèi)部的泥漿發(fā)生砂顆粒沉淀的現(xiàn)象，泥漿失去水分、砂粒下沉。

1.4第一次注入混凝土的量不夠及沒有設(shè)置相應(yīng)的隔水栓

在實(shí)際施工過程中，如果出現(xiàn)第一次注入混凝土量不足，同時(shí)沒有設(shè)置相應(yīng)的隔水栓通過抽動(dòng)式的隔板進(jìn)行混凝土的灌注，而將混凝土直接灌到填充滿泥漿的管內(nèi)部進(jìn)行下水混凝土的灌注工作，最終使得樁底端的混凝土出現(xiàn)離析的現(xiàn)象，孔底部的沉渣量增多[2]。

2　控制孔底沉渣厚度的手段

孔底部沉渣厚度直接影響到?jīng)_孔灌注樁的受力能力，相關(guān)規(guī)范規(guī)定，孔底部的最大沉渣厚度值許可范圍為：對(duì)于端承樁，不能超過50mm；對(duì)于摩擦樁，不能超過150mm[3]。所以。降低孔底部的沉渣量，將其厚度控制在科學(xué)合理的范圍內(nèi)，是控制整個(gè)沖孔樁施工質(zhì)量的關(guān)鍵。

2.1嚴(yán)格控制工序流程

樁基工程在地下工程屬于隱蔽工程，工程質(zhì)量控制難度高，前期的隱蔽把關(guān)對(duì)后期成樁質(zhì)量影響大，存在的質(zhì)量隱患難度及時(shí)發(fā)現(xiàn)，事后往往造成誤工時(shí)，因此樁基施工過程只有嚴(yán)格控制工序流程，認(rèn)真把關(guān)，同時(shí)工程相關(guān)人員還要有豐富的工程經(jīng)驗(yàn)及很高的判斷力和果斷的決策力，使整個(gè)施工工序環(huán)環(huán)緊扣。具體做法如下：

（1）開工前準(zhǔn)備施工單位應(yīng)付施工場地進(jìn)行合理的規(guī)劃布局，合理安排樁基數(shù)量，控制好泥漿池，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)泥漿池要兩個(gè)：①沉淀池；②循環(huán)池。沉淀池是做為儲(chǔ)備泥漿沉淀顆粒物后面層泥漿可重新回收利用的池；循環(huán)池收集沉淀收集沉淀面層泥漿重新循環(huán)孔內(nèi)補(bǔ)充泥漿使用，從而避免更多的顆粒雜質(zhì)回流孔內(nèi)，為終孔清渣而節(jié)省清渣時(shí)間，避免因清孔時(shí)間過長而造成塌孔事故。

（2）施工過程孔的沉渣檢查工作。沖孔按設(shè)計(jì)要求及參考地質(zhì)勘察報(bào)告滿足設(shè)計(jì)的持力層要求后，首先進(jìn)行清孔、測量孔深，測量孔深時(shí)使用測繩建議使用φ3～φ4，6股鋼絲繩每間隔5、10m處做個(gè)固定標(biāo)記，測孔深采用錐型錘，最后測沉渣時(shí)宜采用平底錘，兩種測量差即為沉渣。

（3）導(dǎo)管深度的控制和隔水栓選用。下導(dǎo)管深度宜控制在導(dǎo)管底部孔底離孔底300～500cm之間，隔水栓用樁身強(qiáng)度同等級(jí)的混凝土制作（俗稱硬球），嚴(yán)禁使用軟球（一種用纖維袋或水泥袋內(nèi)裝水泥漿做成的隔水栓）和無采用隔水栓澆筑混凝土直接揭蓋方式，從而造成混凝土在導(dǎo)管內(nèi)自由下落時(shí)，混凝土在導(dǎo)管內(nèi)與水直接接觸造成砂、石、水泥離析，形成人為造成的再生沉渣影響成樁的質(zhì)量。

（4）采用高壓注漿管。高壓注漿是沖孔樁基工程中因承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)值時(shí)所備用的一種補(bǔ)救及技術(shù)手段（多半仍是孔底成渣未能清理干凈造成）后注漿管應(yīng)采用鋼管固定與鋼筋籠加筋箍上采用綁扎式的焊接，后澆筑管的長度與通長鋼筋籠等長，對(duì)于非通長配筋樁下部應(yīng)有不少于2根與注漿管等長的主筋組成的鋼筋籠通底，后注漿管通常沿鋼筋籠圓周對(duì)稱均布2～3根注漿管。

2.2選擇最適的鉆孔機(jī)具和采用最適的鉆孔方式

依據(jù)實(shí)際工程施工地點(diǎn)的相關(guān)地質(zhì)情況，選擇最適合用來鉆孔的機(jī)具。針對(duì)那些土層比較軟，容易發(fā)生坍塌現(xiàn)象的樁部位，應(yīng)該選擇振動(dòng)比較輕、負(fù)壓比較高的鉆孔機(jī)具進(jìn)行施工。

機(jī)具在鉆入的過程中，一定要控制好轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率以及速度，而鉆入的深度、土壤的性質(zhì)、鉆頭、提供漿液的壓強(qiáng)以及所提供的漿液量等也會(huì)影響到鉆機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和頻率。在整個(gè)鉆入工程中，一定要依據(jù)這些影響因素來合理控制轉(zhuǎn)速以及鉆進(jìn)的壓強(qiáng)，同時(shí)，在不同的土層階段，也要進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，保證鉆進(jìn)過程中成孔的泥土、砂顆粒、礫石以及渣料可以跟隨漿液順利排到孔的外部。

2.3選擇比較合理的鉆孔泥漿指標(biāo)

沖孔樁主要是依靠泥漿產(chǎn)生的靜壓值來使土層對(duì)孔壁的壓強(qiáng)值得到平衡，所以，在實(shí)際鉆孔過程中，一定要依據(jù)各土層的不同狀況來選擇最合理的泥漿指標(biāo)，保證在孔壁周圍形成比較有保護(hù)作用的泥皮層。而在成孔過程中的泥漿還可以通過粘渣能力為排除渣，而主要影響泥漿粘渣性能的是其密度，所以，為了促進(jìn)整個(gè)鉆進(jìn)階段所產(chǎn)生渣的排出，可以依照不同的土層以及鉆入的深度值來合理改變泥漿的密度。如果使用的正循環(huán)成孔方式，當(dāng)鉆到粘土層或者亞粘土層時(shí)，泥漿密度一定要在1.1～ 1.2范圍內(nèi)；當(dāng)鉆到砂層或是夾砂層時(shí)，泥漿密度一定要在1.1～ 1.3范圍內(nèi)；當(dāng)鉆到砂加上卵石的土層或者極易發(fā)生坍孔現(xiàn)象的土層時(shí)，泥漿密度一定要在1.3～1.5范圍內(nèi)；而當(dāng)鉆到已風(fēng)化的巖層時(shí)，泥漿密度一定要在1.2～1.4范圍內(nèi)[4]。同時(shí)，為了提高其護(hù)壁能力，可以按照標(biāo)準(zhǔn)加入合理劑量的外加劑。

2.4保證清孔工作徹底進(jìn)行

2.4.1初次清孔

之所以進(jìn)行初次清孔，就是為了排除孔內(nèi)部的顆粒狀殘?jiān)瑴p小孔底部沉渣的厚度，為進(jìn)行第二次的清孔操作節(jié)約時(shí)間。第一次進(jìn)行清孔時(shí)，不用改變泥漿的密度值，泥漿的密度一旦過早被調(diào)低，在進(jìn)行吊籠時(shí)泥漿所含的顆粒就會(huì)很快沉降下來，對(duì)第二次的清孔結(jié)果造成影響，泥漿的密度最好在1.2～1.4范圍內(nèi)。當(dāng)檢測到孔部底端的沉渣厚度沒有超過50mm時(shí)，應(yīng)第一時(shí)間進(jìn)行鋼筋籠的吊放操作[5]。

2.4.2第二次清孔

進(jìn)行第二次清孔的目的是為了去除泥漿中下沉的殘?jiān)约斑M(jìn)行鋼筋籠的吊放操作時(shí)與孔壁進(jìn)行摩擦而產(chǎn)生的泥砂，進(jìn)行第二次的清孔時(shí)，一定要在循環(huán)清理孔的同時(shí)檢測孔底部沉渣的厚度，在孔底部的沉渣厚度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求后，應(yīng)繼續(xù)在循環(huán)過程中調(diào)整泥漿的各種指標(biāo)值，直到各種指標(biāo)都達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，其中包括：泥漿的相對(duì)密度值在1.05～1.10范圍內(nèi)；泥漿粘度在16～ 20s范圍內(nèi)；泥漿的含砂率應(yīng)小于4％[6]。在這些指標(biāo)達(dá)標(biāo)后應(yīng)及時(shí)展開水下混凝土的灌注操作，在混凝土灌注操作進(jìn)行之前，應(yīng)一直進(jìn)行循環(huán)清孔操作。

2.5選擇最適的清孔方式

2.5.1抽漿清孔法

此種方式可以應(yīng)用在各種土層、采用不同鉆孔方式的支承樁或是摩擦樁，特別適合清理使用反循環(huán)方式鉆孔和孔底部沉渣直徑大的樁孔，在容易發(fā)生坍孔現(xiàn)象的樁孔中一定要謹(jǐn)慎采用，防止發(fā)生坍孔。

2.5.2換漿清孔法

此種方法適用于使用正循環(huán)方式的鉆孔、粘性土層以及細(xì)砂土層，有清孔不快的缺點(diǎn)，在清孔過程中一定合理控制泥漿的指標(biāo)以及所用清孔的時(shí)間，不然就無法保證清孔的效果。

2.5.3掏渣清孔法

對(duì)采用沖擊法、沖抓法或者旋轉(zhuǎn)挖法的樁孔，一定要先采用此種方法初步進(jìn)行清孔，在換別的清孔方式。

3　結(jié)束語

造成孔底部沉渣厚度過厚的因素有很多，在實(shí)際施工中應(yīng)仔細(xì)分析所采用的施工工藝、機(jī)具設(shè)施和土層狀況，采取相應(yīng)的有效手段進(jìn)行控制，重視相關(guān)檢測工作，就能有效控制沖孔樁施工過程中孔底部沉渣的厚度。

[1]王松，陳柏海.淺談石灰?guī)r地區(qū)沖孔樁基礎(chǔ)施工的質(zhì)量控制要點(diǎn)[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2012，1（11）：80.

[2]莊煌威.淺析深厚拋填層沖孔灌注樁質(zhì)量控制[J].建材與裝飾，2014，2 （47）：31～32.

[3]施峰，林清意，章東，等.軟土地區(qū)沖孔灌注樁質(zhì)量的檢測[J].建筑科學(xué)，2014，30（5）：125～129.

[4]吳新孟.沖孔灌注樁施工經(jīng)驗(yàn)簡介[J].電力建設(shè)，2000，21（2）：56～57.

[5]張弘.淺析沖孔灌注樁基礎(chǔ)在現(xiàn)代高層建筑中的應(yīng)用[J].民營科技，2011，3（2）：308.

[6]居世信.混凝土沖孔灌注樁施工過程的質(zhì)量控制[J].城市建設(shè)理論研究，2014，4（10）：123.

TU753.3

A

1673-0038（2015）27-0108-02

2015-6-6