分析沖孔灌注樁的施工工藝與質量控制

莊文彬

福建省誠毅工程建造有限公司（362011）

分析沖孔灌注樁的施工工藝與質量控制

莊文彬

福建省誠毅工程建造有限公司（362011）

以萬虹市政道路拓改工程大猷橋施工樁基為例，闡述了控制好沖擊成孔、鋼筋籠制作安裝、水下混凝土澆筑等施工的要點，以此來保證樁基施工的質量。

沖孔灌注樁；施工工藝；質量控制

就我國的現狀而言，沖孔灌注樁施工大多數都是在水下開展的，這就導致了兩個問題，一是在水下不利于觀察監督整個施工過程，二是在施工之后，不能夠對那些已經澆筑好的樁進行開挖驗收。如此一來，很容易影響工程質量。在這樣的環境下施工，施工人員必須嚴格按規范操作，措施落實到位，盡可能地保證工程的質量。

1 工程概況

盡管現在的沖孔灌注樁的施工工藝已經發展到了一個成熟的階段，但是由于其施工工序相當復雜,且在施工過程中無法直觀地看到樁孔內的情況,所以如何確保樁的施工質量依舊是一個難題。萬虹市政道路拓改工程大猷橋沖孔樁共45根,其中被評為I類樁的有39根，被評為Ⅱ類樁的有6根。

2 沖擊成孔的質量控制

2.1 樁中心控制

1）樁心測設

根據現場布置的平面控制網，用全站儀測設出樁的中心樁點，每個中心樁均通過后視兩個控制點來復核。

2）樁機就位

樁機安裝就位后要用水平尺和測錘校驗，用3.5 kg重的垂球懸掛在鉆機上沖錘鋼絲繩頂端滑輪輪邊的位置，用十字交叉線對樁位，調整樁機使吊錘對準交叉線的交點。

2.2 沖孔過程的控制

在整個沖孔灌注樁施工過程中，沖孔過程是非常重要的一個環節。能否掌握好其施工要點，會直接決定成孔質量的優劣。

在開孔的時候，要用低錘密擊，錘高最好保持在0.4～0.6 m，而且需要及時加片石、砂礫以及黏土泥漿進行護壁，確保孔壁擠壓密實。當孔深達到護筒底以下3～4 m，此時沖孔就已經成型了，而且比較穩定。在這個時候，可以將錘提高2～3.5 m，轉入正常沖擊。每沖擊1～2 m，就需要進行一次排渣，而且需要定時補漿，直至達到設計深度。如果發現落錘有擺動，那么應該向孔內拋填石塊，填至孔底平緩之后才可以繼續沖擊。這樣做可以較好地避免出現偏孔，能夠為樁孔垂直度提供更好的保障。

在進行沖孔的過程當中，要防止沖錘磕碰護筒與鉆機移位。要時常檢查鋼絲繩的位置，使其同樁位中心重合，以保證樁的垂直度與樁心的準確度。

泥漿循環量應根據地層和進尺速度調整。排渣時泥漿密度控制在1.1～1.3 t/m3。進入中風化砂巖或中風化白云巖持力層后，泥漿比重應控制在1.3～1.5 t/m3，以便巖層碎片順利排出孔外。施工過程中須經常測定泥漿比重，每班取樣兩次，以便掌握各層土質，調整泥漿質量。

在進行沖孔施工的時候，一定要密切關注那些在施工當中容易出現質量問題的點。如果發生了樁孔偏斜，那么一定要及時回填片石，直至高度達到偏孔上方0.3～0.5 m處。處理好了以后,再進行復沖，待糾偏之后，方能開展正常沖孔施工。在落錘的時候要嚴格控制鋼絲繩松放的長度，必要時應在鋼絲繩上作好標記，避免打空錘，以此來降低沖錘、泥漿泵的晃動程度。一般來說，要盡量避免高沖程，這樣能夠更好地保證孔壁的穩定性，防止坍孔、擴孔、卡錘事故的發生。在遇到溶洞的時候，比較容易出現偏孔、卡錘、掉錘頭以及泥漿流失的情況。如果遇到了這些情況，可以采取以下措施：

在發生了偏孔、彎孔或縮孔的時候，要停沖，拋黏土塊、夾片石至偏孔以上0.5～1 m，再進行沖孔糾偏。如果斜巖坡度比較大,則可采用灌注C30～C45混凝土的方式,等混凝土的強度達到80%,再進行沖孔糾偏。

如果發生了卡錘的狀況，那么要交替緊繩、松繩，將錘頭緩緩吊起。在掉錘后，要立即用打撈鉤鉤住錘頭預設的打撈環，將錘頭提上來。

如果遇到了坍孔的狀況，應該立即將樁錘提起，并且拋填小石塊和黏土塊致坍孔位置以上1～2m處，再重新沖擊造壁。

2.3 終孔

當實際沖孔深度與設計深度基本相符，粗巖顆粒含量大于70%，巖性與地質資料相符時可終孔。

成孔后要先采用探籠檢測孔徑，探籠直徑與鋼筋籠相同，長度為樁徑的4～6倍。孔深是通過水紋測繩及測錘（重量3.6 kg）來測定，核對至設計位置后，進行清孔，并作好記錄。澆筑混凝土前應再次測量孔深，終孔時測得的讀數與灌注前所測得的讀數之差為沉渣厚度。沉渣厚度不能超過規范要求，否則應再次清孔。清孔時遵守以下原則：

清孔后泥漿比重控制在1.1～1.3 g/km3，黏度控制在18～20 s，這樣灌注的混凝土質量易于保證。

及時補充足夠的泥漿或清水，始終保持樁孔中泥漿面穩定。

3 鋼筋籠的質量控制

3.1 鋼筋籠的制作

所用的鋼材、焊條必須質量可靠。制作鋼筋籠的電焊工必須持證上崗，且技術過硬。

先把事先配好的主筋平直地擺放在支承架上,然后嚴格按設計要求套入箍筋，加勁箍設在主筋內側，且要保持與主筋垂直，再進行點焊。

3.2 鋼筋籠的吊放

在下籠時的時候，要做好防護工作，防止鋼筋籠碰撞孔壁，嚴禁強行下放。待鋼筋籠到達指定位置之后，要將其固定在內護筒上，防止澆筑混凝土時鋼筋籠上浮。若鋼筋籠的頂端在鋼護筒的下方，則需要通過鋼管套在鋼筋上頂壓，以此來防止在澆筑混凝土的過程中鋼筋籠發生上浮或者偏位。

4 水下混凝土灌注的控制

圖1 水下混凝土灌注的控制

1）水下混凝土采用預拌商品混凝土，由混凝土輸送泵進行現場灌注。混凝土坍落度控制在18～22 cm，水灰比控制為0.54。配合比經試驗確定，需具備良好的和易性和流動性，初凝時間控制在6～8 h。

導管選用內徑為250 mm、壁厚不小于4 mm、連接處需裝5 mm厚密封膠墊，提升時不得碰掛鋼筋籠。導管使用前應試拼裝、試壓，試水壓力可取為1～1.5 MPa，以檢驗其密封性。

導管安裝好后下端離孔底距離為0.3～0.5 m,必須保證導管底端能埋入混凝土0.8～1.3 m。使用球膽作為隔水栓，第一次澆灌混凝土，初灌量利用以下公式計算：

初灌方量T（m3）=初灌后孔內混凝土體積T1（m3）+初灌后導管內混凝土體積T2（m3）

T1=k×孔內每米混凝土方量（m3/m）×1.5m

T2=[（孔深m×泥漿比重）/混凝土比重]×導管內每米混凝土方量（m3/m）

充盈系數k按1.4考慮，灌注前泥漿比重按1.15計。

澆灌時,先在儲料斗內盛滿足夠量的混凝土后，剪除混凝土球塞,等混凝土面下落至儲料斗底部時，繼續加入混凝土。當混凝土面上升到鋼筋籠內3～4 m時，再提升導管，使導管底端高于鋼筋籠底端，以防鋼筋籠上浮。灌注樁質量控制標準如表1所示。

表1 灌注樁質量控制標準

灌注水下混凝土一定要連續作業,一氣呵成，中途不能停止施工。在安放好了鋼筋籠之后，要及時清理沖孔內沉渣，在確定沒有沉渣以后方能開始澆筑混凝土。

5 結語

沖孔灌注樁的施工工序比較復雜，在很大程度上會受到復雜地質的限制，而且無法見到樁孔及樁身。所以，為了保證沖孔灌注樁的成樁質量，施工人員必須嚴格把控好施工的每一個環節，依照施工規范、設計要求與施工工藝進行施工。

[1]廣州市建筑集團有限公司.建筑施工工藝標準[M].中國建筑工業出版社,2006,12.

[2]GB 50202-2002,建筑地基基礎工程施工質量驗收規范[S].

[3]JGJ94-2008,建筑樁基技術規范[S].