某項目工程沖孔灌注樁遇到的問題與處理措施

向校華

（中國有色金屬長沙勘察設計研究院有限公司，湖南 長沙 410000）

1 工程概況

擬建工程為5棟26～27層高層住宅樓，首層架空，設2層群樓；塔樓及群樓均設一層地下室；設計±0.000標高為6.80米，擬采用框架結構，沖孔灌注樁基礎。

樁基工程采用沖孔灌注樁，其工程量為：φ700沖孔灌注樁，151根；φ1000沖孔灌注樁，73根；φ1200沖孔灌注樁，97根。

2 擬建場地巖土工程條件

根據地勘報告，場地原始地貌單元屬海成一級階地地貌，場地內地層按其時代與成因從上往下分為人工填土層(Qml)、第四系全新統海陸交互相沉積層(Q4mc)、第四系殘積層(Qel)、燕山期侵入花崗巖層(γ)。各地層時代、名稱、厚度及物理力學參數如下表。

固結快剪代 號成因地層內 摩擦 角 φk（°）Qml 素填土 ① 0.40～3.10 1.23 / 12 8土層名稱地層序號厚度范圍值(m)厚度平均 值(m)地基承載力特征 值fak(kPa)粘 聚力 Ck（kPa）Q4中砂 ② 0.50～6.00 2.40 130 / 30粉砂 ③ 0.30～6.00 2.20 130 / 28粗砂 ④ 0.40～6.00 2.51 150 / 31礫砂 ⑤ 0.30～4.60 1.55 230 / 33 Qel 礫質粘性土mc⑥ 0.30～17.40 4.40 200 32 20強風化花崗巖γ⑦ 0.30～8.10 1.71 450 / /中風化花崗巖⑧ 0.10～4.10 1.00 4000 / /微風化花崗巖⑨ 揭露厚度1.00～7.50揭露厚度3.74 9000 / /

3 水文地質條件

場地地下水屬潛水及基巖裂隙水類型，主要賦存于中砂②、粉砂③、粗砂④及礫砂⑤層中，變化幅度約1.0米，水量大，穩定水位標高為3.21～4.20m之間。場地內中砂②、粉砂③、粗砂④及礫砂⑤層均屬強透水性地層，其余各地層均屬弱透水性地層。

4 沖孔灌注樁成樁問題與處理措施

4.1 坍孔

本工程沖孔樁成孔、清孔、鋼筋籠吊裝過程中，多出現坍孔問題，從而造成埋錘、孔底沉渣過厚、充盈系數增大，既增加了施工成本，又影響工程樁的質量。

原因：(1) 本工程場地砂土層太厚，沖孔過程中極易發生坍孔；(2) 泥漿稠度小，護壁效果欠佳；(3) 孔口護筒底端處周邊砂土、填土，在沖擊成孔時，受泥漿沖刷掉落、坍孔，造成護筒底端處孔徑較大，護筒下沉、掉落或護筒周邊坍陷等現象；(4) 砂層與基巖面之間粘性土層（礫質粘性土⑥）較薄或缺失，當沖錘沖擊基巖時，強烈的振動造成砂土層坍孔嚴重；機械、設備操作不當，碰撞樁孔側壁引起的坍孔，如：吊裝鋼筋籠時碰撞孔壁，孔底遇石塊或基巖時沖擊錘偏斜碰撞孔壁等情況。

處理措施：(1) 在沙土層中，必須配制粘稠度較高的泥漿，提高泥漿的比重（1.3～1.5）與粘度（20～30Pa.s），使泥漿在樁孔的側壁能較好地形成泥皮，起到良好的護壁作用；(2)將護筒周圍回填夯實，填入片石或卵石，反復沖擊，以增強護壁，加長護筒重新埋設后再鉆進；(3)保持護筒內泥漿水位高于地下水位；(4) 吊裝鋼筋籠時，要對準孔位，避免鋼筋籠碰撞孔壁，在保證施工質量的情況下，盡量縮短灌注時間；(5)遇漂石、孤石、傾斜基巖面造成偏錘時，應少量多次回填塊石，小沖程沖擊。

4.2 樁孔偏斜

沖擊成孔過程中，樁孔偏斜也是最常見的問題之一，造成樁孔偏斜的因素較多，根據不同的地質條件，應進行具體分析。

原因：(1) 沖擊成孔過程中，因提錘時錘體較重、沖擊時振動較大，重復沖擊動作時間較長，地面會出現沉降，樁機前頭下陷，機臺向前傾斜，造成沖錘向前偏斜；(2) 沖擊成孔過程中，振動較大、時間較長，造成機臺水平位移，導至偏孔；(3) 樁孔中遇到較大的漂石、孤石或基巖巖面傾斜時，沖擊錘向土質較軟弱的一方偏斜，此時鋼絲繩會有較大擺動。

處理措施：(1) 先平整場地并夯實，使承載力滿足要求，枕木鋪設均勻，機臺發生不均勻沉降時，必須及時調整；(2) 開孔前做好十字定位標記，成孔過程中，應保護好十字定位標記，并隨時觀察、及時調整；(3) 砂層、粘性土層中出現偏斜時，可上下反復掃沖幾次；(4) 遇到較大的漂石、孤石或基巖巖面傾斜時，向樁孔內回填塊石1.0～2.0m，塊石強度不小于孤石、基巖強度，然后小沖程低錘密沖，反復矯正；(5) 提前查閱超前鉆等地勘資料，遇漂石、孤石直徑超過2.0m的，應采用較大孔徑的沖擊錘開孔，避免中途焊錘后新錘頭直徑大于孔徑而卡錘、偏孔。

4.3 卡錘

本工程在施工過程中，也常有卡錘問題。沖擊錘被卡住后，不能開動卷揚機強行提升，以防拉斷鋼絲繩，應根據具體情況采取相應的處理措施。

原因：(1) 施工過程中因停電、機械故障等原因中途停工未及時提錘，泥漿中懸浮泥砂下沉，造成孔底沖擊錘被埋； (2) 坍孔造成的埋錘；(3) 孔壁上有探頭石，或較大的漂石、孤石在沖擊過程中從孔壁掉落，卡住沖擊錘。

處理措施：(1) 沖擊錘被沉渣埋在孔底時，可樁孔內側沖一個小孔至樁孔底部或超過沖擊錘底0.6～1.0m，插入鋼管把循環泥漿送入樁孔底，反復沖刷大錘四周的沉渣，減小大錘上拔的阻力； (2) 采用空心錘沖擊埋錘周圍的沉渣、砂土等。開啟泥漿循環排渣，空心錘下端接近埋錘下端時，以小沖程施打，以避免空心錘與埋錘抱死。空心錘下端達到孔底時，提出空心錘，然后操作樁機提拔埋錘。(3) 遇探頭石或滑落石塊卡錘時，用小錐沖擊被卡住的沖擊錘周邊，以擊碎或沖掉石塊，再讓卷揚機進行小行程的提錘向上沖擊；(4) 滑落石塊卡錘位置在巖層中時，以上方法可能難以解決問題，需采用水下爆破，利用沖擊波震松巖層或巖塊。

4.4 鋼護筒變形、下沉、偏斜

機械成樁時，一般采用鋼護筒，壁厚約10mm，起到定位、保護孔口防止坍孔、控制樁頂標高作用，護筒的安裝要求穩定，但施工過程中，護筒也常出現變形、下沉、偏斜等問題。

原因：(1) 鋼護筒的壁厚不夠，焊縫不合格，碰撞地下障礙物等均可引起護筒變形；(2)護筒外壁冒水，甚至引起護筒下沉、偏斜，需要重新固定及糾偏后方可進行成孔。

處理措施：(1) 確保有足夠的壁厚和強度，在鋼護筒的外側加焊一圈厚的鋼板，增加刃腳的強度；(2) 埋設護筒時，護筒四周用粘土夯實，并保證護筒埋置深度。4

.5 鋼筋籠上浮

在水下樁灌注時，鋼筋籠上浮基本上是普遍存在的問題。

原因：(1) 當混凝土灌注至鋼筋籠底時，由于澆注的混凝土自導管底部輸出后由下而上流動，托動了鋼筋籠上??；(2) 混凝土灌注過程導管埋深較大時，其上層混凝土因澆注時間較長已接近初凝，混凝土與鋼筋籠有一定握裹力，向上頂升鋼筋籠。

處理措施：(1) 將鋼筋籠上端焊固在護筒上，可承受部分頂托力，防止其上升；(2) 加快混凝土灌注速度，從而縮短灌注時間，或摻緩凝劑延長初凝時間；(3) 混凝土坍落度宜為180～220mm，當坍落度偏小或和易性差時鋼筋籠極易上浮，應嚴格控制混凝土的坍落度；(4) 要勤拆導管，盡量減少導管在混凝土面下的埋置深度，宜保持在2m-6m，但嚴禁提出混凝土面。

5 結語

沖孔灌注樁施工方法具有設備簡單、操作簡便、適應性強等特點，甚至在某些地質條件下可以完成其它樁基工藝無法完成的項目，目前已是一種非常成熟的施工技術。但沖孔灌注樁在施工中仍然會遇到各種事故問題，需要根據具體的問題具體分析，因此豐富的施工經驗是保證成樁和質量的關鍵。處置得當，則會大大降低事故對施工工期和施工成本造成的影響和損失，使工程質量得以保證。