淺析房屋建筑工程中沖孔灌注樁的施工

葉旭初

（福州志順建設工程監理有限公司，福建 福州 350007）

0 引言

對于那些施工隱蔽、施工難度大的工程，甚至水下作業，受房屋建設現場地質和水文條件制約的工程，沖孔灌注樁法備受青睞。盡管如此，沖孔灌注樁施工質量還是第一位的，其優劣直接關系到房屋整體質量，輕則影響到房屋使用功能，重則危及居民生命和財產安全。因此，在房屋建設中沖孔灌注樁施工工藝是關鍵，要加強對各工序的控制，保證房屋建設工程質量[1-2]。

1 工程概況

該項目位于福州市長樂區大同路，項目名稱為“三木翡麗府（備案名錦麟苑）”。目前土地為農田，農田縱橫交錯，種植蔬菜等經濟作物。中部分布有一條南北走向的寬約5~6m舊河道。地形總體上比較平坦，海拔2.70~3.30m。該場地存在高壓縮性軟弱淤泥層，場地穩定性較差，工程建設中需對軟弱淤泥層進行地基處理，沖孔灌注樁施工工藝成為首選。

2 沖孔灌注樁施工

2.1 現場準備

根據施工通告要求，施工單位應積極開展施工場地和道路布置、施工機械安裝等準備工作；應根據甲方提供的基準點，進行校驗，確認無誤后，在工地上進行標高引測，劃定建筑軸線；必須對3個現場基準點進行檢查，間隔50m，其位置應設置在不受樁體及車輛行駛影響區域；采用直角坐標法進行測量，并在此基礎上設置平面軸線控制網，并進行移交。

2.2 施工工藝流程

采用適合現場的沖孔灌注樁樁機進行二次循環清孔，其工藝流程見圖1。

圖1 沖孔灌注樁施工工藝流程圖

2.3 施工過程

2.3.1 成孔工藝

（1）測量定位。利用全站儀測定樁位，在樁中點處插入300~400mm鋼筋，然后采用“十字栓樁法”做好標記。施工方對已測量樁位進行自檢，確認無誤后，由監理方對其進行復核。驗收合格后，才能進行施工。復測時需將誤差控制在設計允許范圍內，一般為±50mm。

（2）護筒埋設。用厚度約4～8mm的鋼板，其內徑比樁身設計直徑大100~200mm，上部開設1個溢漿孔。按照定位時樁標記的中央孔，挖坑下護筒，使其保持垂直，保證護筒中心和樁中心重疊，誤差不超過20mm，然后用黏土填充填料，分層壓實，一般護筒長度為1.5m。遇到障礙時再做其他處置。

（3）鉆機定位。在鉆機安裝好后，進行水平調整，保證鉆頭對準護筒中心偏差不超過20mm，在鉆進前，應進行無負荷作業，并對其力學性能進行檢驗。注意：不同地層使用不同鉆頭；如果使用反向循環鉆井、清孔時，要控制漿液閥門，以保證注漿均勻，并保證一定靜壓力；采用最優鉆進工藝，保證鉆頭能迅速地進入土體、巖體內部；檢查鉆頭并及時進行校正，確保其垂直度。

（4）設置泥漿循環系統。每個樁基設置一個泥漿池，再根據現場實際情況設置一個以上的泥漿大池以備收集泥漿及外運。泥漿池位置不得設置樁位，泥漿池使用挖掘機在地面上進行開挖，挖掘機走機時注意保護已完成的樁基和正在施工的機械與人員的安全。由于沖孔樁施工會產生大量泥漿，故現場需準備足夠的泥漿車保證泥漿及時外運，外運通道需保證暢通。

（5）沖擊鉆沖孔。沖孔時要避免雜物落入孔內，在開始鉆進時進尺不宜過快，正常控制在1m/h，相應地錘頭沖程要短，但沖擊次數要密集一些，經過輕沖擊的開孔階段之后，即開始正常沖孔，可加快速度。強風化、中風化巖層通常是不平整的，也可能為斜面，因此在鉆頭剛接觸巖面時，極易產生偏斜。施工前先和班組成員做技術交底，挑選施工經驗豐富的班組成員，在鉆頭接觸巖面時，試著沖擊幾陣，如果巖層存在斜面和不平之處，提起鉆頭，向孔底投下填料石將其補平，然后低錘快打，造成一個小范圍平面，方可繼續沖孔。在進入持力層時，立即撈出巖樣請監理和地勘單位進行鑒定，鑒定符合要求后每0.3~0.5m取一次巖樣請監理和地勘單位鑒定一次，直至巖性滿足設計的終孔條件，報監理和地勘單位進行終孔驗收。

2.3.2 鋼筋籠制作和吊裝

（1）鋼筋籠制作。所用鋼材等原料在使用前按規范要求送檢。在鋼筋籠制作之前，施工員對鋼筋班組成員進行技術交底，鋼筋籠制作應嚴格按照相關規范及圖紙進行。在放置鋼筋籠時，應確保主筋混凝土防護層厚度，避免出現露筋現象。在制作完畢后，要對隱蔽工程進行檢查，通過驗收后方可進行吊裝。

（2）鋼筋籠吊裝。起重時應合理設置吊點，以避免鋼筋籠發生變形。使用起重機時，應設置4~6個起重點，并在鋼筯籠下料之前進行。吊點加強焊接，保證起重穩定。鋼筋籠放入時，施工員到場，監理人員進行旁站，以保證鋼筋籠樁頂標高符合設計要求。鋼筋籠吊裝完畢至澆筑混凝土的時間間隔不能超過4h。

2.3.3 混凝土澆筑

在下導管時，應仔細檢查每一節導管，接頭處應用密封環，確保其密封牢固，導管基部與孔底相距300~500mm，在混凝土澆筑之前，對泥漿性質進行嚴格控制。黏度在20~25s，砂率小于8%；商品混凝土品質（和易性、坍落度）及檢測次數符合要求。具體施工過程如下。

（1）第二次清孔。在第一次清孔后，由于安裝鋼筋籠及導管一般需要約1h，因此須進行第二次清孔，確保沉渣厚度符合設計要求后方可灌注混凝土。

（2）混凝土澆筑。現在的工程項目基本是采用商品混凝土，每車混凝土隨機抽樣測量一次坍落度并記錄。為保證首灌混凝土量達到規范要求，料斗的大小須通過計算確定，首灌混凝土灌注高度不小于800mm，使混凝土導管底端離樁孔底部300mm且埋管深度不小于500mm，之后連續灌入混凝土。水下混凝土灌注過程中，要嚴格地控制埋管深度，尤其是導管從混凝土液面拔出，避免發生斷樁事故。必須嚴格控制埋管深度在2~6m范圍內，嚴禁導管拔空。在混凝土面到達設計樁頂標高后，需超灌800mm的浮漿層。

2.4 施工注意事項

（1）現場需加強原材料送檢工作，需嚴格執行送檢制度，各種材料不得遺漏，如遇不合格材料堅決不得進場使用，水泥、鋼筋均出具出廠合格證明和性能試驗報告等，混凝土根據現場做配合比試驗，不得直接套用配合比。

（2）鋼筋籠的綁扎、焊接須符合設計要求，主筋數量與圖紙一致。

（3）鋼護筒的設置、泥漿的制備、一次清孔、二次清孔要有專人負責，杜絕縮徑、夾渣、偏斜等質量通病的產生。

（4）當出現突發狀況導致樁基停止工作時，應派專人補漿，防止塌孔事故。

（5）終孔后要及時灌注混凝土，不得過夜，以免造成縮徑、塌孔等質量事故。

（6）測繩定期用鋼尺校正，當更換測繩時要隨時用鋼尺校正。

（7）混凝土灌注時，要防止鋼筋籠上浮，必須對鋼筋籠采取固定措施，同時在混凝土灌注到相應位置時，要多次拔管，使導管埋深保持在2m左右。

（8）混凝土灌注結束，在初凝時即割斷吊繩，使鋼筋籠不影響混凝土的收縮及鋼筋與混凝土的粘結。

（9）澆筑結束后要及時用水清洗導管，要經常檢查管壁、法蘭盤，隨時清除砂眼、接口變形等隱患，要及時更換破損的膠墊和連接螺栓。

（10）如遇混凝土長時間停滯未能灌注，應以廢料處理，商混站重發新料。

（11）坍落度試驗應符合規范要求，正常情況每臺班一次，并檢測砂石含水量、水灰比和坍落度。

（12）如樁基灌注量小于50m3則做一組混凝土抗壓試件，灌注量超過51m3的樁每根樁做抗壓試塊二組。

（13）保護好測量控制點，經常性地使用不同儀器進行復測。

（14）做好施工記錄和各項原始記錄工作，做到資料同步，完工時資料齊全并及時整理歸檔，成孔記錄和灌注記錄可留下帶水印的影像資料，以一樁一檔的形式存檔。

2.5 關鍵工序質量控制措施

（1）鉆機定位：鉆機就位后，必須進行復查，應保證設備的穩定和安全性，為保證其安全行走和操作，可在場地鋪設鋼板或墊木，鉆頭中心點與樁位中心點的偏差控制不得超過20mm[4]。

（2）鉆進成孔：在鉆進過程中，當遇到斜孔、塌孔及護筒冒漿、失穩時，立即暫停施工，查明原因排除隱患后才可繼續施工。

（3）樁身垂直度控制：樁身的垂直偏差不超過1%，以基準點為標準，放出軸線并在地面設置控制網，以保證樁位截面尺寸的正確。每進尺一定深度隨即檢查一次，如有偏差時，立即糾正。

（4）鋼筋籠的成型組裝與吊放：鋼筋籠超過9m時，為防止吊裝時扭曲變形，在主筋內側每隔2m左右設一道直徑16mm加勁箍筋（以圖紙為準），在吊點處及1m范圍內處增加直徑8mm加密螺旋箍加強強度（以圖紙為準），與主筋焊接牢固形成鋼筋籠骨架。鋼筋籠一般以9m為一節制作，鋼筋籠使用吊裝設備吊放入孔內先固定位置后再焊接，焊接接頭錯開。

（5）水下混凝土質量控制：現階段基本是商混站供應混凝土。混凝土原材料進場時，供方應按規定批次向需方提供質量證明文件。質量證明文件應包括型式檢驗報告、出廠檢驗報告與合格證等，外加劑產品還應提供使用說明書。

原材料進場后，應按規定進行進場檢驗。

（6）導管的使用：導管的壁厚不小于4mm，直徑宜為250mm，直徑制作的偏差不得超過1mm，以上數值根據現場實際情況再調整。導管的每節長度按施工要求確定，底管長度不宜小于4m。導管使用前要應試拼裝、試壓。每次灌注后對導管內外進行清洗。

（7）樁身混凝土的保證措施：與普通混凝土不同，水下混凝土必須另行配制配合比，按水下混凝土施工技術要求，增加水泥用量將混凝土提高一級強度等級。

（8）二次清孔：鋼筋籠吊裝完畢后，立即進行二次清孔，并應進行孔位、孔徑、垂直度、孔深、沉渣厚度等檢查，合格后應立即灌注混凝土。

應控制最后一次灌注量，超灌高度宜為0.80m，鑿除超灌的部分后必須保證露出的樁頂混凝土強度等級達到設計要求。

（9）注漿：注漿器下部伸至樁底端，沿鋼筋籠對稱設置。成樁后2~30d內注漿，采用42.5級普通硅酸鹽水泥。注漿一般分二次進行，第一次注漿完畢后暫停2h，待水泥初凝，再進行第二次注漿。注漿壓力達到上限值時可停止，具體以實際情況為準。

（10）樁基質量檢測：目前樁基質量的檢測手段有高應變檢測、低應變法檢測、基樁聲波透射法檢測、單樁豎向抗壓靜載試驗、單樁豎向抗拔靜載試驗等，現場可根據設計要求做相應的檢測。

若經以上檢測后仍對樁基質量有疑問可進行鉆芯。鉆穿樁底后，應鉆入樁底巖層達到設計要求，并取芯樣，觀察芯樣的沉渣厚度。每根鉆芯樁按規范取混凝土芯樣和樁底巖芯樣進行單軸抗壓強度試驗。

3 結束語

沖孔灌注樁施工技術相對比較復雜，造價也很高，廣泛地用于地質條件惡劣的建筑施工中。為提高施工質量，需對施工現場進行細致地分析，消除各種不利影響并嚴格按照規范與設計要求進行放樣、清孔、鋼筋籠制作、澆筑混凝土等，這樣才能保證樁基整體質量，從而確保房屋的使用功能以及保障人民生命和財產安全。