莊文彬

福建省誠(chéng)毅工程建造有限公司（362011）

分析沖孔灌注樁的施工工藝與質(zhì)量控制

莊文彬

福建省誠(chéng)毅工程建造有限公司（362011）

以萬虹市政道路拓改工程大猷橋施工樁基為例，闡述了控制好沖擊成孔、鋼筋籠制作安裝、水下混凝土澆筑等施工的要點(diǎn)，以此來保證樁基施工的質(zhì)量。

沖孔灌注樁；施工工藝；質(zhì)量控制

就我國(guó)的現(xiàn)狀而言，沖孔灌注樁施工大多數(shù)都是在水下開展的，這就導(dǎo)致了兩個(gè)問題，一是在水下不利于觀察監(jiān)督整個(gè)施工過程，二是在施工之后，不能夠?qū)δ切┮呀?jīng)澆筑好的樁進(jìn)行開挖驗(yàn)收。如此一來，很容易影響工程質(zhì)量。在這樣的環(huán)境下施工，施工人員必須嚴(yán)格按規(guī)范操作，措施落實(shí)到位，盡可能地保證工程的質(zhì)量。

1 工程概況

盡管現(xiàn)在的沖孔灌注樁的施工工藝已經(jīng)發(fā)展到了一個(gè)成熟的階段，但是由于其施工工序相當(dāng)復(fù)雜,且在施工過程中無法直觀地看到樁孔內(nèi)的情況,所以如何確保樁的施工質(zhì)量依舊是一個(gè)難題。萬虹市政道路拓改工程大猷橋沖孔樁共45根,其中被評(píng)為I類樁的有39根，被評(píng)為Ⅱ類樁的有6根。

2 沖擊成孔的質(zhì)量控制

2.1 樁中心控制

1）樁心測(cè)設(shè)

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)布置的平面控制網(wǎng)，用全站儀測(cè)設(shè)出樁的中心樁點(diǎn)，每個(gè)中心樁均通過后視兩個(gè)控制點(diǎn)來復(fù)核。

2）樁機(jī)就位

樁機(jī)安裝就位后要用水平尺和測(cè)錘校驗(yàn)，用3.5 kg重的垂球懸掛在鉆機(jī)上沖錘鋼絲繩頂端滑輪輪邊的位置，用十字交叉線對(duì)樁位，調(diào)整樁機(jī)使吊錘對(duì)準(zhǔn)交叉線的交點(diǎn)。

2.2 沖孔過程的控制

在整個(gè)沖孔灌注樁施工過程中，沖孔過程是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。能否掌握好其施工要點(diǎn)，會(huì)直接決定成孔質(zhì)量的優(yōu)劣。

在開孔的時(shí)候，要用低錘密擊，錘高最好保持在0.4～0.6 m，而且需要及時(shí)加片石、砂礫以及黏土泥漿進(jìn)行護(hù)壁，確?？妆跀D壓密實(shí)。當(dāng)孔深達(dá)到護(hù)筒底以下3～4 m，此時(shí)沖孔就已經(jīng)成型了，而且比較穩(wěn)定。在這個(gè)時(shí)候，可以將錘提高2～3.5 m，轉(zhuǎn)入正常沖擊。每沖擊1～2 m，就需要進(jìn)行一次排渣，而且需要定時(shí)補(bǔ)漿，直至達(dá)到設(shè)計(jì)深度。如果發(fā)現(xiàn)落錘有擺動(dòng)，那么應(yīng)該向孔內(nèi)拋填石塊，填至孔底平緩之后才可以繼續(xù)沖擊。這樣做可以較好地避免出現(xiàn)偏孔，能夠?yàn)闃犊状怪倍忍峁└玫谋Ｕ稀?/p>

在進(jìn)行沖孔的過程當(dāng)中，要防止沖錘磕碰護(hù)筒與鉆機(jī)移位。要時(shí)常檢查鋼絲繩的位置，使其同樁位中心重合，以保證樁的垂直度與樁心的準(zhǔn)確度。

泥漿循環(huán)量應(yīng)根據(jù)地層和進(jìn)尺速度調(diào)整。排渣時(shí)泥漿密度控制在1.1～1.3 t/m3。進(jìn)入中風(fēng)化砂巖或中風(fēng)化白云巖持力層后，泥漿比重應(yīng)控制在1.3～1.5 t/m3，以便巖層碎片順利排出孔外。施工過程中須經(jīng)常測(cè)定泥漿比重，每班取樣兩次，以便掌握各層土質(zhì)，調(diào)整泥漿質(zhì)量。

在進(jìn)行沖孔施工的時(shí)候，一定要密切關(guān)注那些在施工當(dāng)中容易出現(xiàn)質(zhì)量問題的點(diǎn)。如果發(fā)生了樁孔偏斜，那么一定要及時(shí)回填片石，直至高度達(dá)到偏孔上方0.3～0.5 m處。處理好了以后,再進(jìn)行復(fù)沖，待糾偏之后，方能開展正常沖孔施工。在落錘的時(shí)候要嚴(yán)格控制鋼絲繩松放的長(zhǎng)度，必要時(shí)應(yīng)在鋼絲繩上作好標(biāo)記，避免打空錘，以此來降低沖錘、泥漿泵的晃動(dòng)程度。一般來說，要盡量避免高沖程，這樣能夠更好地保證孔壁的穩(wěn)定性，防止坍孔、擴(kuò)孔、卡錘事故的發(fā)生。在遇到溶洞的時(shí)候，比較容易出現(xiàn)偏孔、卡錘、掉錘頭以及泥漿流失的情況。如果遇到了這些情況，可以采取以下措施：

在發(fā)生了偏孔、彎孔或縮孔的時(shí)候，要停沖，拋黏土塊、夾片石至偏孔以上0.5～1 m，再進(jìn)行沖孔糾偏。如果斜巖坡度比較大,則可采用灌注C30～C45混凝土的方式,等混凝土的強(qiáng)度達(dá)到80%,再進(jìn)行沖孔糾偏。

如果發(fā)生了卡錘的狀況，那么要交替緊繩、松繩，將錘頭緩緩吊起。在掉錘后，要立即用打撈鉤鉤住錘頭預(yù)設(shè)的打撈環(huán)，將錘頭提上來。

如果遇到了坍孔的狀況，應(yīng)該立即將樁錘提起，并且拋填小石塊和黏土塊致坍孔位置以上1～2m處，再重新沖擊造壁。

2.3 終孔

當(dāng)實(shí)際沖孔深度與設(shè)計(jì)深度基本相符，粗巖顆粒含量大于70%，巖性與地質(zhì)資料相符時(shí)可終孔。

成孔后要先采用探籠檢測(cè)孔徑，探籠直徑與鋼筋籠相同，長(zhǎng)度為樁徑的4～6倍?？咨钍峭ㄟ^水紋測(cè)繩及測(cè)錘（重量3.6 kg）來測(cè)定，核對(duì)至設(shè)計(jì)位置后，進(jìn)行清孔，并作好記錄。澆筑混凝土前應(yīng)再次測(cè)量孔深，終孔時(shí)測(cè)得的讀數(shù)與灌注前所測(cè)得的讀數(shù)之差為沉渣厚度。沉渣厚度不能超過規(guī)范要求，否則應(yīng)再次清孔。清孔時(shí)遵守以下原則：

清孔后泥漿比重控制在1.1～1.3 g/km3，黏度控制在18～20 s，這樣灌注的混凝土質(zhì)量易于保證。

及時(shí)補(bǔ)充足夠的泥漿或清水，始終保持樁孔中泥漿面穩(wěn)定。

3 鋼筋籠的質(zhì)量控制

3.1 鋼筋籠的制作

所用的鋼材、焊條必須質(zhì)量可靠。制作鋼筋籠的電焊工必須持證上崗，且技術(shù)過硬。

先把事先配好的主筋平直地?cái)[放在支承架上,然后嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求套入箍筋，加勁箍設(shè)在主筋內(nèi)側(cè)，且要保持與主筋垂直，再進(jìn)行點(diǎn)焊。

3.2 鋼筋籠的吊放

在下籠時(shí)的時(shí)候，要做好防護(hù)工作，防止鋼筋籠碰撞孔壁，嚴(yán)禁強(qiáng)行下放。待鋼筋籠到達(dá)指定位置之后，要將其固定在內(nèi)護(hù)筒上，防止?jié)仓炷習(xí)r鋼筋籠上浮。若鋼筋籠的頂端在鋼護(hù)筒的下方，則需要通過鋼管套在鋼筋上頂壓，以此來防止在澆筑混凝土的過程中鋼筋籠發(fā)生上浮或者偏位。

4 水下混凝土灌注的控制

圖1 水下混凝土灌注的控制

1）水下混凝土采用預(yù)拌商品混凝土，由混凝土輸送泵進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)灌注?；炷撂涠瓤刂圃?8～22 cm，水灰比控制為0.54。配合比經(jīng)試驗(yàn)確定，需具備良好的和易性和流動(dòng)性，初凝時(shí)間控制在6～8 h。

導(dǎo)管選用內(nèi)徑為250 mm、壁厚不小于4 mm、連接處需裝5 mm厚密封膠墊，提升時(shí)不得碰掛鋼筋籠。導(dǎo)管使用前應(yīng)試拼裝、試壓，試水壓力可取為1～1.5 MPa，以檢驗(yàn)其密封性。

導(dǎo)管安裝好后下端離孔底距離為0.3～0.5 m,必須保證導(dǎo)管底端能埋入混凝土0.8～1.3 m。使用球膽作為隔水栓，第一次澆灌混凝土，初灌量利用以下公式計(jì)算：

初灌方量T（m3）=初灌后孔內(nèi)混凝土體積T1（m3）+初灌后導(dǎo)管內(nèi)混凝土體積T2（m3）

T1=k×孔內(nèi)每米混凝土方量（m3/m）×1.5m

T2=[（孔深m×泥漿比重）/混凝土比重]×導(dǎo)管內(nèi)每米混凝土方量（m3/m）

充盈系數(shù)k按1.4考慮，灌注前泥漿比重按1.15計(jì)。

澆灌時(shí),先在儲(chǔ)料斗內(nèi)盛滿足夠量的混凝土后，剪除混凝土球塞,等混凝土面下落至儲(chǔ)料斗底部時(shí)，繼續(xù)加入混凝土。當(dāng)混凝土面上升到鋼筋籠內(nèi)3～4 m時(shí)，再提升導(dǎo)管，使導(dǎo)管底端高于鋼筋籠底端，以防鋼筋籠上浮。灌注樁質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

表1 灌注樁質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)

灌注水下混凝土一定要連續(xù)作業(yè),一氣呵成，中途不能停止施工。在安放好了鋼筋籠之后，要及時(shí)清理沖孔內(nèi)沉渣，在確定沒有沉渣以后方能開始澆筑混凝土。

5 結(jié)語

沖孔灌注樁的施工工序比較復(fù)雜，在很大程度上會(huì)受到復(fù)雜地質(zhì)的限制，而且無法見到樁孔及樁身。所以，為了保證沖孔灌注樁的成樁質(zhì)量，施工人員必須嚴(yán)格把控好施工的每一個(gè)環(huán)節(jié)，依照施工規(guī)范、設(shè)計(jì)要求與施工工藝進(jìn)行施工。

[1]廣州市建筑集團(tuán)有限公司.建筑施工工藝標(biāo)準(zhǔn)[M].中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2006,12.

[2]GB 50202-2002,建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].

[3]JGJ94-2008,建筑樁基技術(shù)規(guī)范[S].