陳明付

廈門景添園林建設(shè)有限公司（361000）

試論沖孔灌注樁的施工工藝與質(zhì)量控制要點(diǎn)

陳明付

廈門景添園林建設(shè)有限公司（361000）

這里主要結(jié)合復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下沖孔灌注樁施工質(zhì)量控制要點(diǎn)進(jìn)行分析，通過結(jié)合廈門濱海公寓的工程實(shí)例，對(duì)施工場地地質(zhì)情況及其易出現(xiàn)的質(zhì)量問題作了全面的分析，并論述了沖孔樁成孔質(zhì)量控制重點(diǎn)，以期能為沖孔灌注樁的施工提供有益的參考借鑒。

沖孔灌注樁；施工；質(zhì)量；控制

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國建筑行業(yè)的技術(shù)也得到了更深入的研究，并且一些先進(jìn)的施工技術(shù)和設(shè)備已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于工程建設(shè)的各個(gè)方面。其中，沖孔灌注樁技術(shù)在工程的建設(shè)中發(fā)揮了重要作用,它具有設(shè)備簡單，操作方便，適用范圍廣，能穿越地下水位上下的各類復(fù)雜地層，能形成較大的單樁承載力，適應(yīng)各種地質(zhì)條件和不同規(guī)模建筑物的優(yōu)點(diǎn)，在橋梁、水工和房屋建筑工程中得到廣泛應(yīng)用。但是影響沖孔灌注樁的因素較多,例如地質(zhì)條件、混凝土的配置和施工工藝等等,特別是在復(fù)雜條件下的沖孔灌注樁,其施工難度有所增大，以下就復(fù)雜條件下沖孔灌注樁的質(zhì)量控制要點(diǎn)進(jìn)行分析[1]。

1 工程概況

該工程的基本工程概況如表1。

表1 濱海公寓A1-3地塊土方開挖、基坑支護(hù)及樁基工程

該工程設(shè)計(jì)要求采用沖孔灌注樁基礎(chǔ)的面積需要一倍樁徑及不少于1 m以上入微風(fēng)化巖的樁，樁的鋼筋籠為通長配置，孔底沉渣厚要在50 mm以內(nèi)。采用沖孔灌注樁基礎(chǔ)的地層結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，本工程位于地勢(shì)較為平坦的沿海地區(qū)，距離海域僅一公里，地下水為第四系孔隙潛水，具有水位較高、水量較豐沛等特點(diǎn)，此外，地區(qū)的基巖是花崗巖和凝灰熔巖,第四系厚度較厚，這些都給沖孔灌注樁的施工帶來了一定的困難。

2 沖孔灌注樁的施工工藝與質(zhì)量控制要點(diǎn)

本工程沖孔灌注樁基礎(chǔ)所采用的施工工藝與在平常地質(zhì)條件下的沖孔灌注樁的施工工藝大致相同，但是在施工細(xì)節(jié)上采用了具有針對(duì)性的技術(shù)處理，具體如下:

2.1 成孔施工

由于該工程在復(fù)雜地質(zhì)條件下進(jìn)行沖孔灌注樁，在成孔施工中采用“合理選擇鉆進(jìn)技術(shù)參數(shù)，少松繩、勤松繩、勤撈渣”的原則，在該施工過程中需要注意以下幾點(diǎn)[3]:

1）需要在底架平穩(wěn)時(shí)安裝鉆機(jī)，并要求鉆頭和鉆桿中心與護(hù)筒頂面中心的差距在小于50.00 mm的范圍內(nèi)，而護(hù)筒頂面中心與設(shè)計(jì)樁位中心的差距在小于5.00 mm范圍內(nèi)，在鉆孔施工中要保證鉆桿是垂直的，傾斜度小于一孔的深度。

2）由于該工程靠近海邊,具有地下水位較高、水量較豐沛等特點(diǎn)，所以為了避免在施工中出現(xiàn)水位上下波動(dòng)而沖刷護(hù)筒底口的現(xiàn)象，需要在沖進(jìn)階段中始終保持孔內(nèi)水位高于護(hù)筒底口0.5 m以上，這樣不僅解決沖刷問題，還保證了孔內(nèi)的水位高于地下水1 m以上。

3）由于巖石層各具特點(diǎn)，成孔施工時(shí)都要注意操作，例如粉質(zhì)黏土具有質(zhì)軟等特點(diǎn)，操作時(shí)要注意出現(xiàn)縮徑，而粗礫砂層在沖孔沖進(jìn)操作時(shí)可以通過邊沖孔邊把有一定泥漿稠度的黏土注入孔內(nèi)以保持孔壁的穩(wěn)定等。

4）在成孔過程中、清孔后都需要根據(jù)具體情況來控制泥漿比重，把握泥漿膠體率、泥漿黏度等，在成孔中進(jìn)行泥漿測(cè)試及時(shí)記錄調(diào)整[4]。

2.2 撈渣和清孔施工的質(zhì)量控制要點(diǎn)

撈渣全稱是撈除孔內(nèi)鉆渣，是該工程施工的重要環(huán)節(jié),在該環(huán)節(jié)中需要邊進(jìn)孔邊進(jìn)行撈渣作業(yè)，一般是每次進(jìn)孔0.5～1.5 m就進(jìn)行一次撈渣作業(yè)，進(jìn)行撈渣作業(yè)時(shí)要注意保證孔內(nèi)水頭的高度，每次撈渣量的控制在5筒左右。

在清孔作業(yè)中，需要分首次和二次清孔兩個(gè)階段進(jìn)行，每個(gè)階段進(jìn)行不同的細(xì)節(jié)處理，例如在首次清孔操作中，需要控制泥漿濃度，一般和之前控制在1.25～1.3的泥漿濃度相同，在該操作之后可以立刻安放導(dǎo)管，然后進(jìn)行二次清孔，這兩階段都需要控制目標(biāo)值，首次清孔（一般是孔底沉渣清至8～ 10 cm以內(nèi)）比二次清孔（孔底沉渣厚度必須小于5 cm）的要大。

2.3 鋼筋籠制作的質(zhì)量控制和安放控制

對(duì)鋼筋籠制作進(jìn)行質(zhì)量控制，需要對(duì)制作的原材料、焊接等進(jìn)行質(zhì)量管理與控制，根據(jù)相關(guān)的法律法規(guī)進(jìn)行取樣檢測(cè)，在制作完成后還需要核對(duì)型號(hào)、數(shù)目、尺寸等，以及檢查焊接點(diǎn)，全部通過檢查后才能使用。

北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū)的區(qū)內(nèi)貿(mào)易比重反映了其在廣西省內(nèi)貿(mào)易中的一個(gè)地位，如果這個(gè)比重呈上升趨勢(shì)，則表明廣西總貿(mào)易對(duì)北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū)的區(qū)內(nèi)貿(mào)易的依賴程度也在上升。本文主要選取北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū)2008年-2011年四年間全區(qū)區(qū)內(nèi)進(jìn)出口額以及全區(qū)進(jìn)出口總額來進(jìn)行測(cè)度，通過選取指標(biāo)得到如下表格：

鋼筋籠安放操作和導(dǎo)管安放一樣，是在首次清孔后進(jìn)行，在該操作過程中，需要注意避免出現(xiàn)與孔壁碰撞,并控制對(duì)接鋼筋籠時(shí)的斷面接頭數(shù)量（應(yīng)小于鋼筋籠主筋數(shù)量）。安放出現(xiàn)困難時(shí)不能強(qiáng)行安放，需要查明原因后采取相應(yīng)的措施，安放后還需用內(nèi)護(hù)筒固定。

2.4 澆筑

混凝土的澆筑也是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，在澆筑之前首先要保證混凝土的質(zhì)量,控制混凝土坍落度，一般在20～22 cm之間,這樣混凝土具有較好的流動(dòng)性和保水性。該工程是在復(fù)雜的地質(zhì)條件下進(jìn)行沖孔灌注樁，澆筑的難度比普通工程的難度大,例如該工程需在水下灌注混凝土,該作業(yè)需要迅速進(jìn)行，否則可能會(huì)出現(xiàn)坍孔等質(zhì)量事故。在進(jìn)行灌注之前要做好準(zhǔn)備工作，例如鋼筋籠核對(duì)工作，保證滿足施工要求。在灌注中要嚴(yán)格控制埋管深度，嚴(yán)禁導(dǎo)管拔空，否則可能出現(xiàn)斷樁等重大質(zhì)量事故，在該過程中可記錄水下灌注的情況，并及時(shí)調(diào)整。在灌注后需要保證混凝土強(qiáng)度及鑿除表面浮漿層高度，一般混凝土澆搗完成面要比設(shè)計(jì)標(biāo)高高出50～80 cm。

3 事故預(yù)防措施

分析工程可能出現(xiàn)的質(zhì)量事故情況，針對(duì)性的采取防范措施，具體如下:

1）由于樁架不穩(wěn)定等機(jī)械問題或成孔作業(yè)時(shí)鉆頭收到不均勻的阻力等客觀原因，可能造成樁孔傾斜的現(xiàn)象，采用的方法是在作業(yè)過程中增加檢查鉆機(jī)垂直度等情況的頻率，在鉆機(jī)受力不均的情況下可以先打掉探頭石等巖石。

2）由于該工程靠近海岸邊界，在成孔作業(yè)時(shí)可能出現(xiàn)流沙堵塞孔底等現(xiàn)象，采取的預(yù)防方法是把黏土、碎石等扔入。

4）由于混凝土灌注的速度過快等原因可能出現(xiàn)鋼筋籠上浮的現(xiàn)象，可以通過用鋼管套在鋼筋上頂壓等措施防止出項(xiàng)該現(xiàn)象。

4 沖孔灌注樁后注漿施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

本工程地質(zhì)特點(diǎn)是砂層較厚，沖孔灌注樁成樁過程的清孔清渣可能會(huì)不太徹底，混凝土灌注過程的反漿也可能會(huì)出現(xiàn)沉渣，高壓后注漿法是處理和固化沉渣的有效方法。結(jié)合實(shí)際工程沖孔灌注樁后注漿施工質(zhì)量控制要點(diǎn)的具體分析如下[5]:

1）進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化:考慮到現(xiàn)場沖孔樁形成的孔底是鍋底形狀,孔底邊緣不可能很規(guī)整，綁扎在鋼筋籠的注漿管很難達(dá)到孔底最深處；經(jīng)與設(shè)計(jì)方溝通，現(xiàn)場做法將注漿焊管自由下放，頂端固定，這樣可以使注漿管在重力作用下達(dá)到樁端最深處，注漿管在安放過程及完畢后，及時(shí)注滿清水后堵頭鎖緊以防止泥漿或灰漿滲入導(dǎo)致注漿管堵塞。

2）及時(shí)劈裂沖開注漿通道:在樁身完成混凝土澆筑后的48 h后用壓力清水注入管中以沖開底端膠皮綁扎注漿通道，劈裂通道以關(guān)注壓力表指示為依據(jù)，當(dāng)壓力出現(xiàn)驟降說明通道已經(jīng)劈開，及時(shí)關(guān)閉注漿口球閥，避免注漿通道堵塞。

3）注漿過程中要采用二次注漿:根據(jù)已有施工案例及資料我們知道，所注入的水泥漿在孔底滲透及土體滲透都需要一定的時(shí)間，當(dāng)滲透固結(jié)量小于注入量時(shí)，注漿壓力增大擠開土體，注入漿體從孔口溢出，注入的漿體沒有留在樁底及土體中，樁端承載力得不到明顯提高。為避免出現(xiàn)這種情況，現(xiàn)場做法是采用二次注漿，在第一次注漿到孔口溢漿后，暫停注漿45 min(即水泥的初凝時(shí)間點(diǎn))后再次注漿，目的是讓第一次壓力注漿往上冒出的水泥漿在孔口先初步固結(jié)，而樁底的水泥漿因?yàn)闇囟燃暗叵滤淖饔眠€沒有完成初凝，孔底的注漿通道還是保持暢通，這樣，二次注入的水泥漿基本上停留在樁端及樁周土體中，對(duì)樁端的沉渣、樁底的基巖裂隙形成充分的固結(jié)和填充補(bǔ)強(qiáng)及樁周土體的擠密。

5 結(jié)語

通過分析該工程在復(fù)雜地質(zhì)條件下進(jìn)行沖孔灌注樁施工，需要在成孔作業(yè)、水下混凝土灌注、后注漿等各環(huán)節(jié)采用針對(duì)性的施工工藝，并進(jìn)行質(zhì)量控制，同時(shí)綜合分析可能出現(xiàn)的質(zhì)量事故，提出了預(yù)防措施，以及分析在特殊地質(zhì)條件下的沖孔灌注樁施工的質(zhì)量控制要點(diǎn),加強(qiáng)對(duì)施工隊(duì)伍的管理，以保證整個(gè)工程的順利進(jìn)行。

[1]陶林洋.淺談建筑沖孔灌注樁施工工藝及施工技術(shù)[J].價(jià)值工程,2010(21).

[2]高永璐.沖孔灌注樁施工工藝及質(zhì)量控制[J].丹東海工, 2011(15).