大直徑沖孔灌注樁施工在建筑工程中的運用研究

翟代明

【摘要】大直徑沖孔灌注施工復雜，技術難度復高，本文通過對大直徑沖孔灌注施工技術的概述，介紹其施工運用措施，希望可以為同類項目提供理論參考。

【關鍵詞】大直徑;沖孔灌注樁;施工運用

大直徑沖孔灌注樁具有性能穩定、單樁承載能力高、施工應用技術成熟、對其周圍環境影響小等多種優點，在大型橋梁和高速公路等建筑工程中得到了廣泛的應用。對大直徑沖孔灌注樁施工運用中的重點難點技術進行分析，闡述了大直徑鉆孔灌注樁在施工準備階段、鉆孔成孔階段、鋼護筒及鋼筋籠制作階段的施工技術和關鍵技術節點，對后續的大直徑沖孔灌注樁施工起到一定的指導作用。

1、大直徑沖孔灌注樁概述

大直徑沖孔灌注樁是一種沖孔灌注樁，沖孔灌注樁是直接在樁位上就地成孔，然后在孔內灌注混凝土或鋼筋混凝土而成。大直徑沖孔灌注樁施工是采用沖錘沖擊成孔，利用泥漿護壁成孔，在孔內下放鋼筋籠并灌注混凝土，成孔時將沖錘鉆頭提升到一定高度后利用自由下落的沖擊力來破碎巖層，然后排除孔內的渣漿。沖孔灌注樁運用范圍廣泛，適用于填土層、黏土層、淤泥層、砂土層、碎石層、礫石層、巖溶發育巖層等各種土層中的施工，沖孔灌注樁直徑通常范圍是在800-1500mm，大直徑沖孔灌注樁可達2500mm，沖孔深度最大可達50m左右。大直徑沖孔灌注樁的優點是對施工現場建筑物和周圍環境的影響小;樁長和直徑根據具體工程設計的實際要求可以自由變化;樁端可深入各種復雜土層;單樁承載力大等。缺點是大直徑的沖孔灌注樁成孔工藝較復雜，操作技術難度高，施工中容易產生質量事故，完工后不能立即承受荷載，冬季施工難度大;大直徑超長的樁身，增加了施工難度和對施工設備的要求;鋼筋籠因為大直徑樁身重量變大，剛度和穩定性都隨之降低;混凝土的澆筑施工量大;清渣工作難度大。

沖孔灌注樁施工工序：施工準備→制備泥漿→埋設護筒→鋪設工作平臺→安裝機械設備定位→沖孔→清孔并檢查成孔質量→制作安裝鋼筋籠→澆筑混凝土→拔出護筒→施工檢查。

2、施工技術

2.1成孔

成孔前把護筒對稱插扣連接，固定好埋設在穩定位置。準確定位樁心，在樁孔周圍設置鋼筋十字護樁配合定位。成孔施工中嚴格控制孔內的水位高于外面的水面，保證孔壁始終處于負壓狀態。成孔施工發生斜孔、塌孔等質量事故時，馬上停止施工，及時發現原因并做出糾正措施。

2.2制作安裝鋼筋籠

2.2.1制作鋼筋籠

嚴格檢查的鋼筋籠制作質量，特別是要重點檢查主筋、加勁箍筋、螺旋箍筋的間距、加密區長度、主筋搭接、縱橫筋交叉點的焊接質量及籠頂預留的錨固長度，避免鋼筋籠發生變形，保證鋼筋籠必須符合設計要求。鋼筋籠保護層支架的設置一般沿鋼筋籠長度間隔2-4m放置一組弧形鋼筋支架， 每組設置4-6個保護支架，沿鋼筋籠外圓均勻安放。保護層支架的設置即可避免籠體碰到護壁，也可保證砼保護層均勻以及鋼筋籠在樁體內的位置正確。

2.2.2安裝鋼筋籠

在吊點處上下lm處增加設置加強補強環筋，保證制作的鋼筋籠滿足承受吊裝的強度和剛度要求。大直徑沖孔灌注樁鋼筋籠的吊裝采用雙點起吊施工。入孔時需始終保持與籠軸線重合，并保證鋼筋籠處于垂直狀態，對準孔位輕起輕放，避免鋼筋籠碰撞孔壁。如果吊裝受阻及時查明原因，調整吊裝方案，吊裝過程禁止出現左右晃動、旋轉、高起猛落、碰撞孔壁和強行沖擊下放等情況發生。鋼筋籠頂部標高必須符合設計要求，沉放鋼筋籠的長度和孔深保持一致。連接上下兩段鋼筋籠時，在孔口將鋼筋籠吊直，并在上下兩段鋼筋籠之間的主筋位置整合連接，上下兩段鋼筋籠必須保持垂直，然后焊接固定牢固，搭接長度采用單面搭接焊10d。

2.3澆筑混凝土

澆筑混凝土必須連續不間斷的完成施工。每個大直徑沖孔灌注樁的澆筑時間根據混凝土初凝時間控制。澆筑現場攪拌車出料速度應大于每分鐘0.65m3，準備足夠量的混凝土進行連續作業，合理控制澆筑作業時間在70min以上。在澆筑混凝土時，注意檢查混凝土的塌落控制在18-20cm范圍之內，對混凝土試塊做好取樣，大直徑的沖孔灌注樁要保留一組試件。

2.4清渣

在施工過程中孔內會形成很多沉渣，影響成孔的效果和工程質量，泥漿性能影響清渣能力，結合工程情況選擇合適的清渣工作可以提高成孔和清渣效率。現階段常用的清渣方式主要是正循環法、泵吸反循環法和氣舉反循環法。正循環法是利用泥漿泵把泥漿吸進導管后流出，沉渣會隨泥漿從樁孔溢出來，泥漿有效排出。因為泥漿密度和濃度比較高，造成孔內壓力和四周作用力增高，影響樁身摩擦力和承載力。泵吸反循環法采用的設備復雜，系統不易操作，清渣效果不穩定，尤其不適合清理較大的沉渣。氣舉反循環法是利用空壓機壓縮空氣引入導管，混合導管里的漿液和空氣，利用里面和外部的壓力差使樁底的沉渣上升后排出。對比三種清渣方式，氣舉反循環法是清渣最有效果的方式，滿足工程對沉渣厚度和承載力要求，符合設計和規范要求的施工質量標準。

3、施工運用注意要點

3.1導管的構造和使用

導管厚度大于3mm，導管直徑控制200～250mm之間，直徑制作偏差小于2mm，導管的分節長度根據實際工程施工工藝要求確定，底管長度大于4m，接頭宜采用雙螺紋方扣快速接頭;導管使用前進行試拼裝和試壓，試水壓力0.6～1.0MPa;混凝土澆筑后應對導管進行清潔。

3.2混凝土澆筑的質量控制應

施工采用的混凝土宜摻外加劑，必須具備良好的和易性，通過試驗確定混凝土配合比，混凝土宜選用含砂率宜為40%～50%的中粗砂;粗骨料可選用粒徑小于40mm卵石或碎石;粗骨料粒徑小于鋼筋間距最小凈距的1/3。施工前準備足夠量的混凝土儲備，開始混凝土澆筑時，導管底部到孔底的距離控制在300～500mm之間，導管埋入混凝土中深度2～6m。嚴禁導管提出混凝土澆筑面，施工中并注意控制提拔導管的速度，明確專人測量導管埋深和管內外混凝土澆筑面的高差，填寫混凝土澆筑記錄;必須連續施工，每根樁的澆筑時間按混凝土的初凝時間科學控制，對施工過程中的質量事故做好詳細記錄;嚴格控制最后一次混凝土澆筑量，高度宜超過0.8～1.0m，保證暴露的樁頂混凝土強度滿足設計等級要求。每根樁澆筑到頂后應注意超出部分的質量，承包人應嚴格檢查標高，標高按設計標高加800mm進行檢查。混凝土澆筑必須控制好泥漿的含水率和泥漿比重，這是影響樁基質量的關鍵因素。

結語：

建筑工程領域施工技術不斷發展提升，大直徑沖孔灌注樁在各工程項目中的運用越來越普遍，施工經驗的積累和施工技術的不斷完善是十分重要的。通過建筑工程的不斷實施，可以保證大直徑的沖孔灌注樁保質保量的如期完成施工任務，保證承載力和沉降量滿足設計和規范的要求。

參考文獻：

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