試論沖孔灌注樁的施工工藝與質(zhì)量控制要點

陳明付

廈門景添園林建設(shè)有限公司（361000）

試論沖孔灌注樁的施工工藝與質(zhì)量控制要點

陳明付

廈門景添園林建設(shè)有限公司（361000）

這里主要結(jié)合復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下沖孔灌注樁施工質(zhì)量控制要點進行分析，通過結(jié)合廈門濱海公寓的工程實例，對施工場地地質(zhì)情況及其易出現(xiàn)的質(zhì)量問題作了全面的分析，并論述了沖孔樁成孔質(zhì)量控制重點，以期能為沖孔灌注樁的施工提供有益的參考借鑒。

沖孔灌注樁；施工；質(zhì)量；控制

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國建筑行業(yè)的技術(shù)也得到了更深入的研究，并且一些先進的施工技術(shù)和設(shè)備已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于工程建設(shè)的各個方面。其中，沖孔灌注樁技術(shù)在工程的建設(shè)中發(fā)揮了重要作用,它具有設(shè)備簡單，操作方便，適用范圍廣，能穿越地下水位上下的各類復(fù)雜地層，能形成較大的單樁承載力，適應(yīng)各種地質(zhì)條件和不同規(guī)模建筑物的優(yōu)點，在橋梁、水工和房屋建筑工程中得到廣泛應(yīng)用。但是影響沖孔灌注樁的因素較多,例如地質(zhì)條件、混凝土的配置和施工工藝等等,特別是在復(fù)雜條件下的沖孔灌注樁,其施工難度有所增大，以下就復(fù)雜條件下沖孔灌注樁的質(zhì)量控制要點進行分析[1]。

1 工程概況

該工程的基本工程概況如表1。

表1 濱海公寓A1-3地塊土方開挖、基坑支護及樁基工程

該工程設(shè)計要求采用沖孔灌注樁基礎(chǔ)的面積需要一倍樁徑及不少于1 m以上入微風(fēng)化巖的樁，樁的鋼筋籠為通長配置，孔底沉渣厚要在50 mm以內(nèi)。采用沖孔灌注樁基礎(chǔ)的地層結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，本工程位于地勢較為平坦的沿海地區(qū)，距離海域僅一公里，地下水為第四系孔隙潛水，具有水位較高、水量較豐沛等特點，此外，地區(qū)的基巖是花崗巖和凝灰熔巖,第四系厚度較厚，這些都給沖孔灌注樁的施工帶來了一定的困難。

2 沖孔灌注樁的施工工藝與質(zhì)量控制要點

本工程沖孔灌注樁基礎(chǔ)所采用的施工工藝與在平常地質(zhì)條件下的沖孔灌注樁的施工工藝大致相同，但是在施工細(xì)節(jié)上采用了具有針對性的技術(shù)處理，具體如下:

2.1 成孔施工

由于該工程在復(fù)雜地質(zhì)條件下進行沖孔灌注樁，在成孔施工中采用“合理選擇鉆進技術(shù)參數(shù)，少松繩、勤松繩、勤撈渣”的原則，在該施工過程中需要注意以下幾點[3]:

1）需要在底架平穩(wěn)時安裝鉆機，并要求鉆頭和鉆桿中心與護筒頂面中心的差距在小于50.00 mm的范圍內(nèi)，而護筒頂面中心與設(shè)計樁位中心的差距在小于5.00 mm范圍內(nèi)，在鉆孔施工中要保證鉆桿是垂直的，傾斜度小于一孔的深度。

2）由于該工程靠近海邊,具有地下水位較高、水量較豐沛等特點，所以為了避免在施工中出現(xiàn)水位上下波動而沖刷護筒底口的現(xiàn)象，需要在沖進階段中始終保持孔內(nèi)水位高于護筒底口0.5 m以上，這樣不僅解決沖刷問題，還保證了孔內(nèi)的水位高于地下水1 m以上。

3）由于巖石層各具特點，成孔施工時都要注意操作，例如粉質(zhì)黏土具有質(zhì)軟等特點，操作時要注意出現(xiàn)縮徑，而粗礫砂層在沖孔沖進操作時可以通過邊沖孔邊把有一定泥漿稠度的黏土注入孔內(nèi)以保持孔壁的穩(wěn)定等。

4）在成孔過程中、清孔后都需要根據(jù)具體情況來控制泥漿比重，把握泥漿膠體率、泥漿黏度等，在成孔中進行泥漿測試及時記錄調(diào)整[4]。

2.2 撈渣和清孔施工的質(zhì)量控制要點

撈渣全稱是撈除孔內(nèi)鉆渣，是該工程施工的重要環(huán)節(jié),在該環(huán)節(jié)中需要邊進孔邊進行撈渣作業(yè)，一般是每次進孔0.5～1.5 m就進行一次撈渣作業(yè)，進行撈渣作業(yè)時要注意保證孔內(nèi)水頭的高度，每次撈渣量的控制在5筒左右。

在清孔作業(yè)中，需要分首次和二次清孔兩個階段進行，每個階段進行不同的細(xì)節(jié)處理，例如在首次清孔操作中，需要控制泥漿濃度，一般和之前控制在1.25～1.3的泥漿濃度相同，在該操作之后可以立刻安放導(dǎo)管，然后進行二次清孔，這兩階段都需要控制目標(biāo)值，首次清孔（一般是孔底沉渣清至8～ 10 cm以內(nèi)）比二次清孔（孔底沉渣厚度必須小于5 cm）的要大。

2.3 鋼筋籠制作的質(zhì)量控制和安放控制

對鋼筋籠制作進行質(zhì)量控制，需要對制作的原材料、焊接等進行質(zhì)量管理與控制，根據(jù)相關(guān)的法律法規(guī)進行取樣檢測，在制作完成后還需要核對型號、數(shù)目、尺寸等，以及檢查焊接點，全部通過檢查后才能使用。

北部灣經(jīng)濟區(qū)的區(qū)內(nèi)貿(mào)易比重反映了其在廣西省內(nèi)貿(mào)易中的一個地位，如果這個比重呈上升趨勢，則表明廣西總貿(mào)易對北部灣經(jīng)濟區(qū)的區(qū)內(nèi)貿(mào)易的依賴程度也在上升。本文主要選取北部灣經(jīng)濟區(qū)2008年-2011年四年間全區(qū)區(qū)內(nèi)進出口額以及全區(qū)進出口總額來進行測度，通過選取指標(biāo)得到如下表格：

鋼筋籠安放操作和導(dǎo)管安放一樣，是在首次清孔后進行，在該操作過程中，需要注意避免出現(xiàn)與孔壁碰撞,并控制對接鋼筋籠時的斷面接頭數(shù)量（應(yīng)小于鋼筋籠主筋數(shù)量）。安放出現(xiàn)困難時不能強行安放，需要查明原因后采取相應(yīng)的措施，安放后還需用內(nèi)護筒固定。

2.4 澆筑

混凝土的澆筑也是一個重要的環(huán)節(jié)，在澆筑之前首先要保證混凝土的質(zhì)量,控制混凝土坍落度，一般在20～22 cm之間,這樣混凝土具有較好的流動性和保水性。該工程是在復(fù)雜的地質(zhì)條件下進行沖孔灌注樁，澆筑的難度比普通工程的難度大,例如該工程需在水下灌注混凝土,該作業(yè)需要迅速進行，否則可能會出現(xiàn)坍孔等質(zhì)量事故。在進行灌注之前要做好準(zhǔn)備工作，例如鋼筋籠核對工作，保證滿足施工要求。在灌注中要嚴(yán)格控制埋管深度，嚴(yán)禁導(dǎo)管拔空，否則可能出現(xiàn)斷樁等重大質(zhì)量事故，在該過程中可記錄水下灌注的情況，并及時調(diào)整。在灌注后需要保證混凝土強度及鑿除表面浮漿層高度，一般混凝土澆搗完成面要比設(shè)計標(biāo)高高出50～80 cm。

3 事故預(yù)防措施

分析工程可能出現(xiàn)的質(zhì)量事故情況，針對性的采取防范措施，具體如下:

1）由于樁架不穩(wěn)定等機械問題或成孔作業(yè)時鉆頭收到不均勻的阻力等客觀原因，可能造成樁孔傾斜的現(xiàn)象，采用的方法是在作業(yè)過程中增加檢查鉆機垂直度等情況的頻率，在鉆機受力不均的情況下可以先打掉探頭石等巖石。

2）由于該工程靠近海岸邊界，在成孔作業(yè)時可能出現(xiàn)流沙堵塞孔底等現(xiàn)象，采取的預(yù)防方法是把黏土、碎石等扔入。

4）由于混凝土灌注的速度過快等原因可能出現(xiàn)鋼筋籠上浮的現(xiàn)象，可以通過用鋼管套在鋼筋上頂壓等措施防止出項該現(xiàn)象。

4 沖孔灌注樁后注漿施工質(zhì)量控制要點

本工程地質(zhì)特點是砂層較厚，沖孔灌注樁成樁過程的清孔清渣可能會不太徹底，混凝土灌注過程的反漿也可能會出現(xiàn)沉渣，高壓后注漿法是處理和固化沉渣的有效方法。結(jié)合實際工程沖孔灌注樁后注漿施工質(zhì)量控制要點的具體分析如下[5]:

1）進行設(shè)計方案的優(yōu)化:考慮到現(xiàn)場沖孔樁形成的孔底是鍋底形狀,孔底邊緣不可能很規(guī)整，綁扎在鋼筋籠的注漿管很難達到孔底最深處；經(jīng)與設(shè)計方溝通，現(xiàn)場做法將注漿焊管自由下放，頂端固定，這樣可以使注漿管在重力作用下達到樁端最深處，注漿管在安放過程及完畢后，及時注滿清水后堵頭鎖緊以防止泥漿或灰漿滲入導(dǎo)致注漿管堵塞。

2）及時劈裂沖開注漿通道:在樁身完成混凝土澆筑后的48 h后用壓力清水注入管中以沖開底端膠皮綁扎注漿通道，劈裂通道以關(guān)注壓力表指示為依據(jù)，當(dāng)壓力出現(xiàn)驟降說明通道已經(jīng)劈開，及時關(guān)閉注漿口球閥，避免注漿通道堵塞。

3）注漿過程中要采用二次注漿:根據(jù)已有施工案例及資料我們知道，所注入的水泥漿在孔底滲透及土體滲透都需要一定的時間，當(dāng)滲透固結(jié)量小于注入量時，注漿壓力增大擠開土體，注入漿體從孔口溢出，注入的漿體沒有留在樁底及土體中，樁端承載力得不到明顯提高。為避免出現(xiàn)這種情況，現(xiàn)場做法是采用二次注漿，在第一次注漿到孔口溢漿后，暫停注漿45 min(即水泥的初凝時間點)后再次注漿，目的是讓第一次壓力注漿往上冒出的水泥漿在孔口先初步固結(jié)，而樁底的水泥漿因為溫度及地下水的作用還沒有完成初凝，孔底的注漿通道還是保持暢通，這樣，二次注入的水泥漿基本上停留在樁端及樁周土體中，對樁端的沉渣、樁底的基巖裂隙形成充分的固結(jié)和填充補強及樁周土體的擠密。

5 結(jié)語

通過分析該工程在復(fù)雜地質(zhì)條件下進行沖孔灌注樁施工，需要在成孔作業(yè)、水下混凝土灌注、后注漿等各環(huán)節(jié)采用針對性的施工工藝，并進行質(zhì)量控制，同時綜合分析可能出現(xiàn)的質(zhì)量事故，提出了預(yù)防措施，以及分析在特殊地質(zhì)條件下的沖孔灌注樁施工的質(zhì)量控制要點,加強對施工隊伍的管理，以保證整個工程的順利進行。

[1]陶林洋.淺談建筑沖孔灌注樁施工工藝及施工技術(shù)[J].價值工程,2010(21).

[2]高永璐.沖孔灌注樁施工工藝及質(zhì)量控制[J].丹東海工, 2011(15).