探析高層建筑沖孔灌注樁施工技術

張雷朋

（福建聯美建設集團有限公司，福建 廈門361000）

1 工程實例概況

該工程位于福建省泉州市德化縣，屬于安置房工程。設計為地下局部兩層地上18 層，由9 棟高層組成。采用泥漿護壁沖孔灌注樁基礎，總樁數為1000 根，樁徑800mm 的有509 根、1000mm 的有301 根、1200mm 的有148 根、1500 mm 的有37 根、1600mm 的有5 根。樁基持力層選擇為中風化凝灰熔巖，樁端進入持力層不小于1m，樁身混凝土強度等級為C30，樁身全長配筋。

2 高層建筑沖孔灌注樁施工問題概述

高層建筑建設涉及沖孔灌注樁施工，而這一過程對應的施工工藝比較復雜，且對施工操作技術要求較高，在一般的施工過程中經常容易出現施工質量問題。根據當前實際施工情況統計分析可知，主要表現為如下幾類問題：（1）孔壁坍塌。在沖擊成孔過程中，容易出現大量的氣泡以及泥漿液體快速流失沒導致護筒內部水位下降顯著，由此造成孔壁坍塌。這類問題一般是鉆頭運行狀態不佳、沖擊速度把控不當造成；（2）樁孔偏位。沖擊孔位偏離中心線位置，抑或樁孔存在顯著額垂直誤差。當樁機不穩固時，在作業過程中就可能出現樁機不穩，導致鉆頭出現偏移，由此導致樁孔偏位；（3）卡錘問題。在沖孔作業過程中，容易出現沖擊錘無法拔出。這種情況主要是施工過程中護筒傾斜或者護筒出現移位而致使樁錘被卡住。

3 高層建筑沖孔灌注樁施工技術要點分析

在高層建筑孔灌注樁施工過程作業中，其主要流程涵蓋了平整施工場地、測量放線施工、護筒埋設施工、樁機定位、沖孔施工及其測量、鋼筋籠制作及其吊裝、混凝土澆筑等。其中，測量放線施工、護筒埋設施工、鋼筋籠制作、沖孔施工為關鍵環節，對此本文重點探討這些關鍵環節的施工技術要點。

3.1 測量放線施工

測量放線是高層建筑孔灌注樁施工過程作業中的另一個關鍵施工要點。對此要求嚴格根據施工圖紙設置要求，首先做好樁基中心坐標的測算。其次，在現場施工布置后進行放樁作業，對此相關工作人員要對這些樁基進行科學合理的維護，確保樁基的定位點的固定不變。除此之外，在鉆機施工作業中，要確定鉆機的調整情況，合理放置護筒，有效實現對樁基的保護。同時在鉆機作業的過程中，要反復查驗孔位情況，確保各個孔位符合設計要求，由此避免孔位偏移問題出現。

3.2 護筒埋設施工

護筒作為一種保護孔位樁基的重要施工結構，其在實際的施工中經常使用，由此可見做有效開展這一施工作業內容對于維護施工質量有著關鍵意義。對此要求在護筒埋設施工中，首先要做好護筒材料的選取，對于這一問題要求根據相關設計要求進行選取工作，比如要求被選取的護筒，其每一節護筒的尺寸在兩至三米，材質為鋼質。此外在護筒的直徑選取上要根據孔樁直徑來選取，以此實現二者相匹配，對此一般選擇內徑比孔樁直徑大二十公分左右的護筒為宜。其次護筒質量是關鍵，其直接同鉆孔作業質量相關聯。對于鉆孔較深的情況，低下水位的孔壁會受到地下水壓力的影響導致孔壁坍塌，對此可以合理的布設護筒以有效隔絕地下水的影響，從而以降低其對孔壁影響。重點把握上述技術要點，在施工中加以實踐，以此實現該環節施工質量控制。

3.3 沖孔施工

上述工程施工完成后的重要施工環節就是沖孔施工作業。這一環節而言，首先將樁機調整到位。其次要將沖擊錘的中心和護筒的中心標齊對準，二者之間的誤差保持在二十毫米以內。在沖孔過程中，首先采用低垂密擊的方式進行作業，此時錘高度要控制在四十厘米到六十厘米的范圍內，并同時要及時恰當添加片石、黏土泥漿護壁、從而使得形成的孔壁能夠構架穩固密實。當孔深度在護筒以下三到四米的位置，則加大錘擊頻率，提升錘擊高度，其對應錘擊高度為兩米到四米之間。在沖孔的過程中同時要注意及時清除孔內殘渣，每一階段的錘擊后則要進行一次排渣操作。開展鉆進作業過程中，采用膨潤土來制備泥漿，并且根據需求來添加分散劑，比如碳酸鈉，摻量要控制為加水量的百分之零點五的范圍內。相關添加比例根據實際情況來確定。鉆機每鉆進一到二米時，開展一次取樣作業，并保存巖樣，為終孔檢驗提供資料。同時上述的反復作業，一次來達成該作業過程。為防止發生擾動孔壁、塌孔、擴孔、卡錘和掉錘及泥漿流失等，在樁距小于2.5d(樁徑)時，必須跳開施工；多臺樁機不得同時起落樁錘避免形成共振效應。清孔時應采用泥漿不斷循環排渣，直至灌注水下混凝土。每根樁必須進行嚴格清孔，灌注混凝土前，孔底沉渣允許厚度應≤50mm。

3.4 鋼筋籠制作安裝

在完成施工準備工作后，則可以根據施工設計方案要求，進行制作鋼筋籠的作業，以此來確保鋼筋籠同灌注樁實現相連對應。對于鋼筋籠結構而言，主要包含鋼筋和箍筋等材料。在實際的制作過程中，要嚴格根據設計要求，做好鋼筋尺寸的掌控，尤其是鋼筋直徑，其關乎鋼筋籠制作的強度質量。在此基礎上要做好鋼筋間距的設計和控制以滿足設計要求，同時也要考慮鋼筋保護層的設計和施工工序，依托國家施工設計規范開展該環節的施工作業，以此達成設計要求，安裝時注意成品保護和隱蔽驗收，由此為高層建筑施工質量控制提供基礎支撐。

3.5 安放導管

鋼筋籠吊裝就位后，即可下導管（導管使用前，應拼裝試壓合格），導管采用壁厚5mm 的無縫鋼管制作，直徑250mm，導管接頭用雙螺紋方扣快速接頭，必須具有良好的密封性能，導管吊放時應居中且垂直，下口距孔底300～500mm，底管長度應≥4m。

3.6 二次清孔

導管安裝完畢后，在導管頂部接上供漿管，進行第二次清孔。當泥漿沉渣很少，且測錘可清晰感覺到底部巖面時，通知建設單位及監理單位等進行現場驗收合格后，方可結束清孔，并立即灌注混凝土。

3.7 水下混凝土灌注

混凝土強度等級和坍落度應符合設計要求嚴格按照設計要求通過做坍落度實驗等對進場的商品混凝土進行驗收。做好初灌和終灌時混凝土量和標高的控制，留置好混凝土試塊。

4 高層建筑沖孔灌注樁施工質量控制策略分析

4.1 著重常見問題預防

前文中探討了高層建筑沖孔灌注樁施工中的孔壁坍塌、樁孔偏位、卡錘問題等相關問題，對于這些常見問題的有效解決則是關鍵。對于孔壁坍塌問題，首先在作業前要對該區域的地質條件相關資料進行研究，確定低下水位以及巖層分布情況，明確溶洞和土洞的分布情況。其次要做好泥漿的配置，尤其是土質材料的選擇和材料的配比等。對于樁孔偏位問題，要求在施工前做好樁孔位置的精確定位，確定其對應坐標參數，并在施工中要反復進行核查，保持鉆機參數和設定參數處于相協調的狀態，在此基礎上操作人員要嚴格按照相關要求來執行各項任務，保持作業過程中操作施工環節的規范化、統一化和精確化。針對卡錘問題，要求在進行沖孔時，要對沖擊錘進行查驗，確定其設備處于正常運行狀態，其次在埋設護筒時要確保護筒處于垂直狀態，最后在沖孔過程中要嚴格按照操作規范作業，以此來有效解決這一問題。

4.2 強化灌注施工工藝控制

高層建筑沖孔灌注樁施工，涉及到灌注作業過程，而這一施工過程有著很高的工藝要求，對此要求在作業過程中強化灌注施工工藝控制。在工作開展之前要根據施工設計要求，選擇好混凝土相關材料，為混凝土質量控制提供先決條件。對此在開展灌注施工作業過程中，首先做好混凝土的攪拌工作，尤其是材料的配比，攪拌工藝等，以此提升混凝土攪拌質量，進而更好地避免斷樁和堵管問題。其次，為了更好地提升混凝土質量，需要做好對抽動導管質量的控制，從而更好地土體沖刷孔壁，以避免可能的樁孔孔壁坍塌的問題。做好高層建筑沖孔灌注樁施工則要確保施工工藝滿足施工設計要求，從而以提升高層建筑施工質量。

5 結論

高層建筑沖孔灌注樁施工作為高層建筑施工中的重要環節，該環節在施工技術和施工工藝上要求相對較高，因此容易出現各種問題，對此本文重點分析了當前存在的主要問題。在此基礎上，就高層建筑沖孔灌注樁施工技術要點進行了分析，涵蓋了鋼筋籠制作、測量放線施工、護筒埋設施工、沖孔施工等內容。最后就高層建筑沖孔灌注樁施工質量控制環節，提出了著重常見問題預防、強化灌注施工工藝控制等相關舉措，從而為當前高層建筑施工質量控制提供參考。