沖孔灌注樁施工質(zhì)量控制要點

卞長江

【摘要】沖孔灌注樁作為一種常見的樁基形式，廣泛應(yīng)用于工業(yè)與民用建筑的地基處理工程中。其成孔工藝較復(fù)雜，操作要求較嚴(yán)，易發(fā)生質(zhì)量事故。本文詳細(xì)闡述了某項目沖孔灌注樁的質(zhì)量控制要點及施工過程中出現(xiàn)的問題及解決辦法，為后續(xù)沖孔灌注樁工程質(zhì)量控制提供參考。

【關(guān)鍵詞】沖孔灌注樁;質(zhì)量控制;泥漿護壁;鋼筋籠

1、概況

某辦公樓地基采用沖孔灌注樁，樁基數(shù)量183根，樁孔深度55～75m不等，孔徑1.5m～2m不等。

地基主要地層自上而下為雜填土、黏土。圓礫、粉質(zhì)粘土、黏土、含礫粉質(zhì)粘土、全風(fēng)化流紋斑巖、強風(fēng)化流紋斑巖、中風(fēng)化流紋斑巖。塊石回填層厚度多在10～12m。

2、施工難點

雜填土層存在較多大塊石，沖擊過程中，樁機錘頭容易磕碰損壞，易造成孔徑不規(guī)則或超徑，并易出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象;沖擊進入強風(fēng)化、中風(fēng)化或微風(fēng)化巖層時，因基巖面高低起伏，巖層傾角大，巖石堅硬、破碎，易出現(xiàn)卡錘現(xiàn)象。同時，本工程樁徑較常規(guī)沖孔灌注樁直徑較大，更易產(chǎn)生塌孔情況，對護壁泥漿的比重控制要求較高。

3、施工工藝

3.1 放線定樁位及高程

依據(jù)建筑物測量控制網(wǎng)的資料和基礎(chǔ)平面布置圖，測定樁位軸線方格控制網(wǎng)和高程基準(zhǔn)點。樁位線定好后，經(jīng)QC人員復(fù)查后方可進入下一道工序。

3.2樁機就位

將樁機布設(shè)到位，確保樁錘支架、樁位中心在同一垂線上，并將機臺墊平，固定。

3.3埋設(shè)護筒

護筒應(yīng)使用鋼板卷制，并應(yīng)有足夠的強度和剛度，內(nèi)徑宜比設(shè)計樁徑大100mm。

護筒應(yīng)按樁位準(zhǔn)確埋設(shè)，中心與樁位中心偏差不得大于20mm，并應(yīng)保持護筒垂直。

3.4沖孔

沖孔時應(yīng)注意落錘高度，正常以2.0m～3.0m為宜。開始落距較小，隨后逐步加大落距。第一根樁施工時，要慢速運轉(zhuǎn)，掌握地層對樁機的影響情況，以確定在該地層條件下的沖孔參數(shù)。沖孔過程中，一定要保持泥漿面不得低于護筒頂40cm。

判斷入巖應(yīng)以巖樣、標(biāo)高、進尺速度及樁錘動態(tài)相結(jié)合，從四個方面對巖面進行綜合判斷，包括：以勘察資料為參考;進尺速度為0.1～0.2m/h;鋼絲繩擺動情況，錘頭入巖時會出現(xiàn)輕微反彈;使用細(xì)目篩網(wǎng)撈取石渣，當(dāng)巖屑含量50%～70%，且泥沙含量小于4%時，判定入巖。

3.5清孔

成孔達到設(shè)計深度后，及時注入清水進行清孔換漿，清孔時必須保證孔內(nèi)有足夠的水頭，以免塌孔。清孔結(jié)束后用測繩測量孔深，孔徑測量采用定尺測量工具。每孔在不同深度的三處測量孔徑，取其平均值為實測孔徑。孔深和孔徑若達不到設(shè)計要求，應(yīng)重新下鉆，直到滿足要求。

3.6鋼筋籠安裝

鋼筋籠安裝時，鋼筋籠應(yīng)吊起放入孔內(nèi)，并應(yīng)保證鋼筋籠垂直緩慢放入，避免碰撞孔壁，籠體下放至設(shè)計標(biāo)高時，應(yīng)做好固定和對中，以防止鋼筋籠下墜、上浮和偏移。鋼筋籠安裝完成后，應(yīng)進行二次清孔，以滿足孔底沉渣厚度和泥漿質(zhì)量滿足要求。

3.7水下混凝土灌注

首澆時，斗內(nèi)混凝土的第一次加存量應(yīng)滿足灌注后導(dǎo)管底端能埋進混凝土中不少于0.8m，當(dāng)混凝土灌滿漏斗時，拔起錐形塞，同時繼續(xù)向漏斗補加混凝土，使混凝土連續(xù)澆筑。

完成首澆后，灌注混凝土要從漏斗邊側(cè)溜滑入導(dǎo)管內(nèi)，不得一次放滿，以免產(chǎn)生氣囊。嚴(yán)格控制導(dǎo)管提升高度，及時測定混凝土面埋置深度，保持導(dǎo)管在孔內(nèi)混凝土面以下2.0m左右。在混凝土面接近樁頂標(biāo)高時，應(yīng)控制加料量及測定混凝土面標(biāo)高，使?jié)仓蠡炷撩娓哂谠O(shè)計樁頂標(biāo)高1.6，m或樁長的5%，兩者取大值。混凝土的澆筑應(yīng)連續(xù)進行，不得中斷，并按規(guī)范要求進行混凝土石塊的制作。最后一次拔管時，要緩慢拔出導(dǎo)管，以免孔內(nèi)上部泥漿壓入樁中。

4、質(zhì)量控制措施

沖孔灌注樁工藝流程復(fù)雜，各個環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制均有較高的要求。應(yīng)重點關(guān)注如下環(huán)節(jié)：

4.1 試樁

施工前，在建筑物區(qū)域內(nèi)進行3根試驗樁檢測，檢測內(nèi)容包括：

（1）樁身完整性檢測：先采用低應(yīng)變法進行樁身完整性檢測合格后，再采用聲波透射法檢測;

（2）成樁30天后作靜載荷試驗，試驗加載極限值為單樁承載力的2倍，靜載荷試樁前后應(yīng)對其進行低應(yīng)變動測，以檢查樁身質(zhì)量。

4.2成孔、清孔過程

護筒埋設(shè)必須按照技術(shù)要求施工，對埋設(shè)不合格的護筒，一定要重新埋設(shè);樁機就位必須平整、牢固;泥漿循環(huán)設(shè)備必須試運轉(zhuǎn)，正常后方可投入使用;泥漿性能檢測設(shè)備應(yīng)每臺樁機單獨配置;沖孔過程中應(yīng)認(rèn)真記錄進尺信息;進入基巖后，應(yīng)采用大沖程、低頻率沖擊，當(dāng)發(fā)現(xiàn)成孔偏移時，應(yīng)回填片石至偏孔上方300～500mm處，然后重新沖孔。當(dāng)遇到孤石時，應(yīng)采用高低沖程交替沖擊，將大孤石擊碎或擠入孔壁。清孔應(yīng)及時，并注意泥漿性能，防止塌孔。二次清孔時，需嚴(yán)格掌握泥漿性能，半小時內(nèi)應(yīng)澆筑混凝土，如果間隔時間較長，應(yīng)重新進行二次清孔。

4.3鋼筋籠制作及安裝

鋼筋籠制作需使用驗收合格的鋼筋;鋼筋接頭需單獨抽檢;主筋、箍筋應(yīng)均勻布置;同一斷面內(nèi)鋼筋接頭應(yīng)小于鋼筋數(shù)量的50%;鋼筋籠焊接應(yīng)使用合格焊材，在進行箍筋和主筋焊接時，可采用調(diào)整電流等方法避免燒傷主筋;鋼筋籠下放過程中，應(yīng)注意檢查鋼筋籠保護層墊塊是否齊全、完整，墊塊應(yīng)采用預(yù)制的圓形砂漿墊塊，每4m形成一個保護層截面。

4.4灌注水下混凝土的質(zhì)量控制

采用水下導(dǎo)管方法灌混凝土?xí)r應(yīng)嚴(yán)格控制以下要求：

（1）下導(dǎo)管前，應(yīng)逐節(jié)檢查導(dǎo)管質(zhì)量，包括導(dǎo)管是否破裂、絲扣是否損壞、密封是否良好等。如發(fā)現(xiàn)有損壞或密封不好的導(dǎo)管，應(yīng)及時更換，并應(yīng)提前檢查導(dǎo)管長度，確保滿足澆筑需求;

（2）澆筑過程中應(yīng)按規(guī)范要求制作混凝土試塊，混凝土澆筑應(yīng)連續(xù)進行，不得中斷;

（3）嚴(yán)格控制混凝土的坍落度，每根樁至少進行一次塌落度檢測;

（4）嚴(yán)格控制混凝土上升高度與上升孔段灌注量及超灌系數(shù)，嚴(yán)禁埋管過深或?qū)?dǎo)管拔離混凝土面;注意探測樁頂混凝土上升的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，防止因浮漿過大造成樁頂混凝土未被灌滿或半邊混凝土上升過快的誤差。

同時，應(yīng)關(guān)注混凝土澆筑過程中的細(xì)節(jié)控制。如：在澆筑某根樁基時，澆筑好一段混凝土后，在拆卸導(dǎo)管時由于工人一時大意，導(dǎo)致一段導(dǎo)管脫落到已澆筑的混凝土內(nèi)。由于不確定該導(dǎo)管內(nèi)是否夾雜泥漿導(dǎo)致整根樁基存在斷樁隱患，因此最終討論確定待混凝土硬化后回填部分石塊重新沖孔施工。由于混凝土硬化后強度非常之高，最終該樁基又施工半個月時間才最終成樁。

結(jié)論：

由于采取以上質(zhì)量控制方法，通過靜載荷堆載試驗及樁基應(yīng)變檢測顯示，最終檢測本工程樁基樁身完整性檢測合格，單樁承載力滿足設(shè)計要求，全部樁基滿足國家規(guī)范和圖紙要求。施工質(zhì)量措施切實有效。

參考文獻：

[1]GB50007-2011，建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范

[2]GB50202-2018，建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)

[3]建筑施工手冊（第五版）