沖孔灌注樁成孔質量控制初探

杜斌

福建廈門（361000）

沖孔灌注樁成孔質量控制初探

杜斌

福建廈門（361000）

結合工程實例，分析了沖孔灌注樁的質量控制的重點和難點，介紹了工程中的質量問題及相應的措施，希望在建設施工中能注意沖孔灌注樁質量控制要點，把握其每一環節，確保施工質量。

沖孔灌注樁；質量控制；問題；措施

1 工程概況

廈門恒大帝景二期的建設單位是廈門恒大置業有限公司，共3棟，總建筑面積81 270.41 m2，其中地上建筑面積58 530.42 m2，地下建筑面積22 739.99 m2，地上1～28層，地下2層。最大建筑高度86.7 m。本工程根據福建省建筑設計研究院提供的《廈門恒大帝景巖土工程勘察報告》，采用泥漿護壁沖（鉆）孔灌注樁。

2 沖孔灌注樁

2.1 含義

沖孔是用沖擊鉆機把帶鉆刃的重鉆頭(又稱沖錘)提高，靠自由下落的沖擊力削切巖層，排出碎渣成孔。沖擊鉆機有鉆桿式和鋼絲繩式兩種。前者孔徑較小，效率較低，應用較少。后者鉆孔直徑大，可根據設計的樁徑來修改鉆頭的大小，錘重在3 000～10 000 kg(具體根據樁徑的大小來確定錘重)。

2.2 質量控制的重點與難點

灌注樁施工工序多，質量控制點多，影響質量因素多。

控制影響樁位偏差的因素較多，比如測量放線的誤差、樁機對位不準確、護筒埋設的偏差、孔斜造成的偏差等，因此必須將每一個施工環節的偏差控制在最小范圍內，嚴格按照質量檢驗標準對每道工序每個環節進行檢查驗收。由于個體樁位放樣是隨著施工進度階段性進行的，監理工程師應在每個樁施工前進行檢查驗收，復核無誤后方可進行打樁機就位和護筒埋設，沖孔前應復測護筒中心位置。

樁徑控制是通過鉆頭直徑、制作鋼筋籠檢孔器等方面進行的。垂直度控制通過控制樁架垂直度、制作鋼筋籠檢孔器、鋼筋籠下放程序進行。

在工程實際操作中,重錘測量法因具有簡單、容易操作的特點，廣泛用于檢查孔深和孔底沉渣厚度。孔底沉渣厚度的檢查方法：

測錘為錐形錘，錘底直徑約15 cm，高度約22 cm，重約5 kg。在測量沉渣時，先用一個錘底朝下的測錘慢慢沉入孔底，憑手感判斷側錘到達沉渣頂面的位置，記錄下測繩上的讀數h。再用一個錐尖朝下的測錘慢慢沉入孔底，憑手感判斷側錘穿過沉渣層直達孔底的位置，記錄下測繩上的讀數H。計算出沉渣厚度為H-h。

泥漿護壁沖孔灌注樁施工中，泥漿起到保護孔壁、排渣、清孔、冷卻鉆頭的作用。泥漿質量應從以下幾個方面進行控制：建立泥漿循環系統，建造制漿池、沉淀池，對泥漿進行循環利用，防止泥漿亂排放。用黏土或膨潤土制造泥漿，結合穿越土層情況確定配合比；施工過程中，始終保證護筒內的泥漿面高于地下水位1 m以上，水位漲落時,應高出水位1.5 m以上；在沖孔過程中不斷向孔內添加新鮮泥漿。

2.3 工藝流程

測量放線→樁機就位→護筒埋設→沖擊至設計深度→清孔→鋼筋籠制作及安裝→混凝土導管安裝→二次清孔→水下混凝土澆灌。

3 工程中的質量問題

3.1 塌孔

造成塌孔的主要原因：該施工場地上覆軟弱土層較厚，其中局部地方砂層厚達2.9 m，極易造成塌孔；在施工過程中，采用了雜填土層泥土就地造漿，泥漿黏度不夠；沒有采用輕錘密擊的方法。因此類塌孔程度較輕，施工人員較難察覺，故施工過程中沒有及時采取措施，造成前期支護樁的混凝土充盈系數過大，其中最大的達1.15，經濟效益不佳。

3.2 斜孔

本工程基坑開挖后，發現個別樁偏斜，其中有一根樁偏入基坑達40 cm，為地下室施工帶來很大麻煩。所以在沖孔過程中，應嚴格控制樁垂直度，防止產生斜孔。產生斜孔的原因有多種，剛開始沖孔時采用沖程較大，吊繩放得較松；孔內有傾斜狀態的風化巖層、孤石等；樁機地基產生不均勻沉降，使樁機傾斜，也有可能使樁孔產生偏斜。在沖孔過程中如發現斜孔，應立即停止沖孔，并采用小片石、碎石回填至發生偏斜以上1 m左右再重新沖孔。重新沖孔時，應采用小沖程、高頻率修孔。斜孔嚴重時，必須整孔回填，然后重新沖孔。

3.3 縮徑

縮徑產生的原因主要有：清孔不徹底，泥漿中泥塊較多，再加上終灌拔管過快，引起樁頂周邊夾泥，導致保護層厚度不足；孔中水頭下降，對孔壁的靜水壓力減小,局部孔壁土層失穩坍落，造成混凝土樁身夾泥或縮頸。孔壁坍落部分留下的窟窿，成樁后形成護頸。

3.4 斷樁

斷樁產生的原因主要有：混凝土拌和物發生離析使樁身中斷；灌注中堵塞導管，又未能處理好；灌注中導管卡掛鋼筋籠,會演變為樁身嚴重夾泥、混凝土樁身中斷的嚴重事故；灌注時間過長,先灌注的混凝土已初凝，后灌注的混凝土沖破頂層與泥漿相混；導管進水，未及時作良好處理，會在兩層混凝土中產生部分夾有泥漿渣土的截面。

3.5 鋼筋籠上浮

鋼筋籠上浮產生的原因主要是由于混凝土由漏斗順導管向下灌注時，產生一種頂托力，使鋼筋籠上浮。

4 措施及預防

4.1 防止塌孔措施

成孔施工期間，在孔位就近準備足夠的砂和黏土等應急搶險物料。發生輕微塌孔時，停機觀察分析情況，調整護壁泥漿指標及水頭，以達到最佳的護壁效果。孔壁坍塌嚴重時，應探明坍塌位置，用砂和黏土混合回填至坍塌孔段以上1～2 m處，搗實后重新沖進。漏漿特別嚴重的要采取專項的處理措施。

預防措施：根據不同地層，控制使用好泥漿指標。在回填土、松軟層及流砂層鉆進時，嚴格控制速度。地下水位過高，應升高護筒，加大水頭。地下障礙物處理時，一定要將殘留的混凝土塊清除。

4.2 防止斜孔措施

對偏斜輕微的沖孔，控制沖速，慢速提升，往復掃孔糾偏，至設計孔徑要求為準，當孔位偏斜嚴重時，應用砂料或片石填孔重沖。

預防措施：保證施工場地平整，沖機安裝平穩，機架垂直,并注意在成孔過程中定時檢查和校正。鉆頭、鉆桿接頭逐個檢查調正，不能用彎曲的鉆具。在堅硬土層中不強行加壓，應吊住鉆桿，控制鉆進速度，用低速度進尺。對地下障礙應預先處理干凈。

4.3 防止縮徑措施

對易縮徑部位可采用上下反復掃孔的方法來擴大孔徑，當上下掃孔無效時可對縮徑的孔段回填重新沖進，并觀察沖進時的孔徑達到設計孔徑要求為準。

預防措施：選用帶保徑裝置錘頭，錘頭直徑應滿足成孔直徑要求，并應經常檢查，及時修復。易縮徑孔段沖進時，可適當提高泥漿的黏度。

4.4 防止斷樁措施

導管要有足夠的抗拉強度，能承受其自重和盛滿混凝土的重量;內徑應一致,其誤差應小于±2 mm。內壁須光滑無阻，組拼后須用球塞、檢查錘作通過試驗；導管最下端一節長度要長一些，一般為4 m，其底端不得帶法蘭盤。

導管在澆灌前要進行試拼,并作好水密性試驗。

嚴格控制導管埋深與拔管速度，導管不宜埋入混凝土過深，也不可過淺；及時測量混凝土澆灌深度，嚴防導管拔空。

經常檢測混凝土拌和物，確保其符合要求。

4.5 防止鋼筋籠上浮措施

鋼筋骨架上端在孔口處與護筒相接固定。

灌注中，當混凝土表面接近鋼筋籠底時，應放慢混凝土灌注速度，使導管保持較大埋深，使導管底口與鋼筋籠底端保持較大距離，以便減小對鋼筋籠的沖擊。

混凝土液面進入鋼筋籠一定深度后，應適當提導管，使鋼筋籠在導管下口有一定埋深。但導管埋入混凝土深度應不小于2 m，不大于10 m。如果鋼筋籠因為導管埋深過大而上浮時，現場操作人員應及時補救。補救的辦法是：馬上起拔拆除部分導管。適當上下活動導管。這時，每上提一次導管，鋼筋籠在導管的抽吸作用下，會自然回落一點。堅持上下活動幾次導管,直到上浮的鋼筋籠全部回落為止。如果鋼筋籠嚴重上浮，那么這一補救措施也不一定會十分奏效。

[1]袁和平.沖孔灌注樁成孔質量控制初探[J].福建建材,2015 (2)：55-57.