沖孔灌注樁施工及質(zhì)量控制過程

蔣沛錦

（四川川交路橋有限責(zé)任公司 618300）

沖孔灌注樁施工及質(zhì)量控制過程

蔣沛錦

（四川川交路橋有限責(zé)任公司 618300）

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的樁基形式，無疑給確保灌注樁的施工質(zhì)量增大了一定難度，這就要求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(yán)格控制各道施工工序，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，以科學(xué)的態(tài)度、嚴(yán)格按照規(guī)范制定落實(shí)好實(shí)施細(xì)則，務(wù)必保證施工質(zhì)量。

沖孔灌注樁，質(zhì)量控制，預(yù)防及處理

1、施工方法

采用大型工程沖擊式樁錘，直接在樁位上沖擊成孔，采用泥漿護(hù)壁，待孔深達(dá)到設(shè)計(jì)要求后進(jìn)行清孔，放入鋼筋籠，然后在樁孔內(nèi)利用剛性導(dǎo)管灌注水下混凝土成樁。這是一種現(xiàn)場工業(yè)化的基礎(chǔ)工程施工方法，其操作要求嚴(yán)格，稍有疏忽，樁身容易發(fā)生縮頸和斷裂現(xiàn)象

2、施工工序與工序質(zhì)量控制

2.1 、測量以及護(hù)筒埋設(shè)

按設(shè)計(jì)提供的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，水準(zhǔn)基點(diǎn)和相關(guān)設(shè)計(jì)圖紙，采用全站儀實(shí)地放樣，進(jìn)行測量定位，并做好標(biāo)記；放樣后重新復(fù)核檢查一次，做到放樣準(zhǔn)確，精度滿足要求。孔位測量定位后，采用人工挖埋法，進(jìn)行人工挖孔，然后安裝鋼護(hù)筒、測量定位，在鋼護(hù)筒與孔壁之間空隙回填粘土壓實(shí)，鋼護(hù)筒頂高出周圍地面30cm，鋼護(hù)筒偏位不大于2cm，垂直度誤差小于0.5%。

2.2 、沖孔樁機(jī)就位

沖孔樁機(jī)就位時(shí)，應(yīng)仔細(xì)調(diào)平機(jī)臺及穩(wěn)固樁機(jī)樁機(jī)，確保在施工過程中不發(fā)生傾斜、移動(dòng)。為準(zhǔn)確控制沖孔深度，應(yīng)事先對工人進(jìn)行技術(shù)交底，以方便施工人員及時(shí)進(jìn)行觀測和記錄。

2.3 、沖孔

沖孔樁機(jī)就位后，應(yīng)對機(jī)底進(jìn)行調(diào)平并固定，然后開機(jī)沖孔，為保證樁身的垂直度，防止施工過程中樁機(jī)產(chǎn)生不均勻沉降。

2.4 、清孔

采用二次清孔法，當(dāng)樁孔到達(dá)設(shè)計(jì)深度后，用換漿法進(jìn)行第一次清孔，利用高壓泵清渣，操作時(shí)將泥漿管放至距孔底300～500mm，開動(dòng)泥漿泵注入制備泥漿，施工使用優(yōu)質(zhì)泥漿護(hù)壁，以保證施工安全和質(zhì)量。施工時(shí)在樁位附近開挖泥漿池或根據(jù)現(xiàn)場條件用磚砌筑泥漿沉淀池、循環(huán)池及泥漿槽，采用三級沉淀，考慮各樁共用，每個(gè)泥漿池保證總?cè)萘吭?00m3以上，成孔后多余的泥漿用泥漿車及時(shí)外運(yùn)至容許排放地點(diǎn)，以防止污染環(huán)境。

2.5 、制作和吊放鋼筋籠

鋼筋籠統(tǒng)一在現(xiàn)場加工，50t履帶吊下放安裝。鋼筋籠采用加強(qiáng)筋（間距2m）成型法，加強(qiáng)筋點(diǎn)焊在主筋內(nèi)側(cè)，制作時(shí)校正好加勁筋與主筋的垂直度，然后焊接牢固，布好螺旋筋并點(diǎn)焊于縱向主筋上。在鋼筋籠外側(cè)同一橫截面上沿圓周方向均勻分布4個(gè)以上混凝土墊塊或者定位鋼筋“耳朵”也可，以確保鋼筋保護(hù)層的厚度。焊接加工要確保主筋在同一搭接區(qū)斷面內(nèi)接頭不大于50%；主筋接長采用焊接。接頭長度、質(zhì)量須滿足規(guī)范要求。鋼筋籠根據(jù)需要每隔2m在內(nèi)箍內(nèi)側(cè)點(diǎn)焊設(shè)置 “米”字型內(nèi)撐，以防止鋼筋籠存放、轉(zhuǎn)運(yùn)、吊裝時(shí)變形。

2.6 、灌注混凝土

灌注混凝土主要有三個(gè)特別需要引起重視的階段：

（1）開始澆注階段

第一批混凝土進(jìn)入導(dǎo)管后能否在隔水的條件下順利到達(dá)孔底并使導(dǎo)管底部埋入混凝土一定深度是保證水下混凝土澆注質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。球形活塞由橡膠制成（內(nèi)部中空，直徑比導(dǎo)管內(nèi)徑小15～20mm），澆注前用尼絨繩把球形活塞懸掛在漏斗下的導(dǎo)管中，并埋入導(dǎo)管內(nèi)1～2m。當(dāng)活塞以上的導(dǎo)管及漏斗充滿混凝土后，剪斷球塞尼絨繩使活塞與混凝土同時(shí)沿著導(dǎo)管澆注到灌注樁底部，球形活塞在泥漿浮力的作用下浮到頂部，可重復(fù)使用。為使活塞能翻出導(dǎo)管口，導(dǎo)管距孔底的距離控制在30～50cm，待活塞被擠出導(dǎo)管后，再把導(dǎo)管下降至孔底10～20cm，使導(dǎo)管有更多部分埋入首批澆注的混凝土中。

（2）中間澆注階段

在澆注過程中，要保證混凝土全部通過導(dǎo)管注入。導(dǎo)管的埋入深度一般為2～4m，導(dǎo)管過長時(shí)，必須安排拆管。準(zhǔn)確控制導(dǎo)管埋入混凝土深度，對混凝土澆注質(zhì)量影響很大。正常澆注時(shí)，導(dǎo)管內(nèi)混凝土面約在水深的0.4～0.6倍處處于內(nèi)外壓平衡狀態(tài)，混凝土面過低或過高，都要調(diào)整導(dǎo)管的埋入深度。所以在導(dǎo)管澆注混凝土的過程中要用水砣勤打水，計(jì)算導(dǎo)管底的埋深。當(dāng)埋深達(dá)到一定高度時(shí)要拆除若干節(jié)導(dǎo)管，保證導(dǎo)管底埋深在正常范圍內(nèi)。

（3）終澆階段

混凝土終澆標(biāo)高為設(shè)計(jì)高程以上1.0m，待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，鑿除表面軟弱層。檢查樁頭混凝土的質(zhì)量，若存在浮漿或混凝土中夾有泥漿，對不符合要求的部分進(jìn)行人工或機(jī)械鑿除。

2.7 、移機(jī)及場地清理

混凝土澆注完畢后，及時(shí)將現(xiàn)場內(nèi)泥漿清運(yùn)至場外，將樁機(jī)移至下一樁位，繼續(xù)進(jìn)行下一個(gè)樁孔施工。沖孔及混凝土灌注過程中所產(chǎn)生的泥漿應(yīng)排放在施工場地的泥漿沉淀池內(nèi)，并及時(shí)用泥漿車運(yùn)走以保持場地的清潔。

3、常見的質(zhì)量問題預(yù)防及處理

（1）孔壁坍塌：指成孔過程中孔壁上土層不同程度的塌落。

產(chǎn)生原因：沖孔樁施工現(xiàn)場地質(zhì)環(huán)境中帶有較厚砂層、淤泥層、卵石層等夾層部位，由于砂層、淤泥層和卵石層整體性較差，當(dāng)施工至夾層時(shí)樁孔位置被掏空，遇到?jīng)_孔樁施工的外力作用，造成夾層部位孔壁失穩(wěn)而向樁孔內(nèi)塌落。

防治措施：選用膠體率較高的粘土造漿，同時(shí)增大泥漿比重，塌孔比較嚴(yán)重的地方可向樁孔內(nèi)加粘土塊夾小石片，反復(fù)沖擊造壁。在孔壁坍塌段投入石子粘土，并調(diào)整泥漿比重和液面高度，填入混合料后低錘密擊，造成堅(jiān)固孔壁后再正常沖擊，若以上方法仍沒有效果時(shí)，應(yīng)征求設(shè)計(jì)人員同意采取其他措施。

（2）偏孔：成孔過程中出現(xiàn)孔位偏移或孔身傾斜垂直度不滿足規(guī)范的情況。

產(chǎn)生原因：樁孔位置有較大的探頭石，或樁機(jī)施工現(xiàn)場地質(zhì)巖石走向的坡度很大，樁孔內(nèi)出現(xiàn)一邊軟一邊硬的地質(zhì)情況，使鉆頭或沖擊錘擠向軟的一邊而引起斜孔。在粉細(xì)沙或石泥軟土層中成孔，沖進(jìn)過快，都會(huì)引起輕微的塌孔，使孔徑增大，此時(shí)孔壁對鉆頭或沖擊錘的約束減少，如不及時(shí)控制好沖孔速度，很容易使沖擊錘或鉆頭因擺動(dòng)偏向一方，導(dǎo)致偏孔。

防治措施：發(fā)生斜孔后，將樁架重新調(diào)整平穩(wěn)、垂直、牢固，斜孔不嚴(yán)重的可用低錘密實(shí)沖矯正。若斜孔較嚴(yán)重的可向樁孔內(nèi)回填細(xì)石和粘土塊，然后低錘密沖，反復(fù)矯正。如遇基巖傾斜，可投入毛石于孔底處，再低錘密沖。

（3）縮頸：孔徑小于設(shè)計(jì)孔徑

產(chǎn)生原因：常出現(xiàn)于塑性膨脹土中，沖孔過程中，地層在應(yīng)力釋放過程中緩慢發(fā)生變形，引起孔徑變小。

防治措施：采用優(yōu)質(zhì)泥漿，降低失水量。成孔時(shí)，應(yīng)加大泵漿量，加快成孔速度，在成孔一段時(shí)間內(nèi)，孔壁形成泥皮，則孔壁不會(huì)滲水，不會(huì)引起膨脹。或在導(dǎo)正器外側(cè)焊接一定數(shù)量的合金刀片，在沖進(jìn)過程中起到掃孔作用。如出現(xiàn)縮頸，采用上下反復(fù)掃孔的方法，以擴(kuò)大孔徑。沖孔完成，經(jīng)檢查無縮頸現(xiàn)象后應(yīng)立即進(jìn)行清孔及安裝鋼筋籠，并快速澆灌混凝土，盡量減少孔徑變形。

（4）鋼筋籠上浮或下沉：指鋼筋籠的位置高于或低于設(shè)計(jì)位置的現(xiàn)象，上浮較大時(shí)，降低了樁體水平剪切能力；下沉過多，則會(huì)給施工帶來諸多不便。

起因分析：鋼筋籠放置初始位置過高或者過低；混凝土流動(dòng)性過小，導(dǎo)管在混凝土中埋置深度過大（6m以上），鋼筋籠被混凝土頂托上浮；導(dǎo)管掩埋過長，提升時(shí)易搖晃，難以對準(zhǔn)籠中心，發(fā)生掛籠現(xiàn)象；導(dǎo)管提升過猛，混凝土下沉太快，瞬時(shí)反沖力造成鋼筋籠上浮；鋼筋籠制作質(zhì)量不佳或吊裝不當(dāng)、變形，抑或樁孔傾斜鋼筋籠隨之變形，增加了混凝土上升阻力。

預(yù)防和處理：澆注過程中管理人員全程跟蹤，一旦發(fā)生上浮，及時(shí)采取措施。一般都可以設(shè)法停止其上浮趨勢，如在吊筋位置加套管等方法頂住鋼筋籠等，不過總體思路上應(yīng)該是首先查明具體原因，減小灌注混凝土的沖擊力，小心謹(jǐn)慎的勤提勤拆導(dǎo)管，盡量轉(zhuǎn)動(dòng)提升導(dǎo)管，以達(dá)到密實(shí)混凝土的目的，待混凝土進(jìn)入鋼筋籠底2～3米后才可放心按正常情況澆注混凝土。

4、結(jié)束語

沖孔灌注樁是一項(xiàng)工序環(huán)節(jié)較多，工藝比較復(fù)雜，技術(shù)要求較高，工作量較大，并需在一個(gè)較短時(shí)間內(nèi)快速完成灌注混凝土的隱蔽工程。由于影響沖孔灌注樁施工質(zhì)量的因素很多，對其施工過程的每一環(huán)節(jié)都必須嚴(yán)格要求。對各種影響因素都必須要有詳細(xì)的考慮，如地質(zhì)因素、沖孔工藝、護(hù)壁、鋼筋籠的上浮，混凝土的配置、灌注等。若稍有不慎或措施不嚴(yán)，就會(huì)在灌注中發(fā)生質(zhì)量事故，造成病樁或斷樁等重大質(zhì)量事故，危及工程整體質(zhì)量。這就要求了我們在平時(shí)的施工管理過程中必須以系統(tǒng)工程的觀點(diǎn)，推行全面的質(zhì)量管理，明確工序質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，建立嚴(yán)格的施工管理和工序質(zhì)量檢查制度，以工序過程控制來保證成樁質(zhì)量。

TU75

B

1007-6344（2017）02-0228-01