梁付成

摘要：隨著現(xiàn)代化城市不斷發(fā)展，城市人口密度不斷加大以及土地資源的稀缺，高層建筑成為現(xiàn)代化城市的標志，高層建筑一般具有上部結(jié)構(gòu)高及基礎埋深大的特點，因此多采用樁基礎、筏式基礎、箱形基礎或樁與箱形基礎的復合基礎形式，其中樁基是應用最廣的一種基礎形式。本文通過介紹樁施工技術要點、施工過程中的常見問題預防與處理，就沖孔灌注樁施工技術進行系統(tǒng)的歸納，以積累樁基礎施工經(jīng)驗，確保樁基礎承載力滿足設計要求。以保證高層建筑樁基礎施工安全，避免事故的發(fā)生具有重要的理論與現(xiàn)實意義。

關鍵詞：樁基主要施工技術;常見問題預防與處理

1.沖孔灌注樁的施工工藝

2.主要施工技術

2.1泥漿制配

泥漿質(zhì)量好壞是確保護壁成孔的關鍵。

采用沖孔自造漿，在沖孔過程中按比例向孔內(nèi)投入粘土或膨潤土。泥漿造漿材料選用優(yōu)質(zhì)粘土，粘土以水化快、造漿能力強、粘度大的膨潤土或接近地表經(jīng)過凍融的粘土為好。

在沖孔樁施工過程中，設置泥漿池和沉淀池，從孔口出來的混合液，在沉淀池中沉淀后進入泥漿池再用泥漿泵送入孔底，然后泥漿將鉆渣從孔底攜帶出孔口，流入沉淀池，循環(huán)利用;在泥漿將鉆渣攜帶出孔口時，如鉆渣不及時從循環(huán)液中分離出來，會被重新注入孔內(nèi)，降低鉆進效率和泥漿性能指標，影響護壁效果，易造成塌孔、埋鉆或卡孔等，為此要求經(jīng)常檢測泥漿的各種性能指標是否滿足施工要求詳參《泥漿質(zhì)量指標表》，要對泥漿沉淀池沉渣定期清理，泥漿濃度過少時在泥漿池里加粘土或膨潤土，攪拌均勻;泥漿濃度過大時在泥漿池里加適量的清水稀釋。

2.2埋設鋼護筒

為了保持孔壁穩(wěn)定，防止孔口坍塌，樁孔位置必須埋設護筒，護筒不但有控制沖孔樁中心位置的作用，還能有效固定鋼筋籠水平向和豎直向位置。

護筒采用3-5mm厚鋼板加工制作，鋼護筒直徑比樁基直徑大200mm，長度為2-3m，其上部開設溢漿口，并高出地面不少于0.3m，護筒埋設應準確、穩(wěn)固，中心偏差不能大于50mm，豎直線傾斜度不大于1%。測量定位人員對護筒的垂直度用經(jīng)緯儀進行控制，發(fā)現(xiàn)垂直度偏差時應及時調(diào)整，護筒埋設預定深度后，外側(cè)回填土并分層夯實，以保證其沖孔期間的垂直度并防止泥漿流失，避免護筒發(fā)生位移、掉落。

2.3樁機就位

樁機就位前進行各項檢查工作，包括場地布置與沖機座落處場地的平整、主要機具的檢查、安裝和調(diào)試、配套設備的就位及水電的供應等。就位時需安裝平穩(wěn)、定位準確，且對樁機和樁架進行水平和垂直校正，以保證樁孔位置準確。

2.4沖孔

沖孔前應對每根樁位進行樁位復測，誤差應控制在范圍之內(nèi)。

沖孔時先用沖擊錘以小沖程反復沖擊，在孔內(nèi)形成一定深度（2～3米），然后直接投入粘土并加水，再用沖擊錘以小沖程反復沖擊造漿，逐漸形成泥漿循環(huán)。泥漿面應低于護筒頂面0.3m以防溢出。

沖程大小和泥漿稠度可按通過的土層情況掌握。在砂、礫等松散層正常鉆進時，按1：1投入粘土和小片石（粒徑不大于15cm），用沖錘以小沖程反復沖擊，使泥膏、片石擠入孔壁。必要時須重復回填反復沖擊2～3次。當通過護筒腳和砂、砂礫石或含砂量較大的卵石層時，采用1～2m的中小沖程，并調(diào)整泥漿濃度，反復沖擊使孔壁堅實，防止坍孔。當通過基巖之類土層時，采用4～5m的大沖程，使基巖破碎。

在任何情況下，最大沖程不宜超過6m，防止卡鉆、沖壞孔壁或使孔壁不圓。

為正確提升鉆錐的沖程，在鋼絲繩上涂紅油漆（或系紅繩）作為長度標志，防止沖程過大而造成斷繩。

因其它原因停鉆，鉆頭不得停留在孔底，必須提升到泥漿面以上;再次開鉆時，應由低沖程逐漸加大到正常沖程以免卡鉆。

在沖進作業(yè)必須分班連續(xù)進行，中途應盡量避免間歇停頓，以造成樁孔塌方。

鉆孔進入基巖后每鉆進100mm～500mm應清孔取樣一次，以備終孔驗收。鉆孔達到設計深度后，注入較稀的泥漿進行第一次清孔，使孔中較濃的泥漿能置換出來，待泥漿比重降到1.15～1.20左右，才能允許提鉆，泥漿應選在距孔底20cm～50cm內(nèi)取樣，并用測繩量測孔深。

2.6鋼筋籠制作及安放

根據(jù)購置的主筋長度分節(jié)制作，樁基主筋采用鋼套筒連接。

1>鋼筋骨架的制作

按照鋼筋骨架的外徑尺寸制作一塊加工樣板，將鋼筋圍繞樣板彎制成主箍筋圈，在主箍筋圈上標出主筋位置，同時在主筋上標出主箍筋位置;然后在水平的工作平臺上，在主筋長度范圍內(nèi)，放好全部箍筋圈，將兩根主筋伸入箍筋圈內(nèi)，按鋼筋上所標位置的記號互相對準，依次扶正箍筋，并一一焊好，再將其余的主筋穿進箍筋圈周圍焊成骨架。

在鋼筋籠周邊按施工圖紙加焊定位鋼筋，每周長固定4-6處定位鋼筋。

鋼筋籠下放之前必須灌滿水，然后用蓋密封。

2>鋼筋骨架的起吊和就位

鋼筋骨架起吊設備采用50t履帶吊外，還可以采用25t汽車吊配合起吊施工。為了保證骨架起吊時不變形，宜用兩點吊。第一吊點設在骨架的下部，第二吊點設在骨架長度的中點到上三分點之間。對于長骨架，起吊前應在骨架內(nèi)部臨時綁扎兩根杉木桿以加強其剛度。保持鋼筋籠軸線重合。鋼筋籠頂標高必須符合設計要求，沉放鋼筋籠的長度與孔深相吻合。

入孔時對準中心緩慢下放且始終需保持垂直狀態(tài)，嚴禁左右搖擺及旋轉(zhuǎn)、突起猛落、碰撞孔壁、強行沖擊下放等，防擾動孔壁造成塌孔。

鋼筋籠下放接近底面時，根據(jù)測量組提供的樁位施工放樣中心確定鋼筋籠頂面位置，焊接好限位，保證鋼筋籠頂面中心盡可能接近設計樁位中心。

在就位連接完畢后，還要核對在每節(jié)骨架入孔解下的標志牌，防止漏掉或錯接骨架的事故發(fā)生。最后應詳細檢測鋼筋骨架的底面標高是否與設計相符，偏差不得大于±50mm。

當灌注完畢的混凝土初凝時，即要割斷定位鋼筋，使鋼筋籠不影響砼的收縮，避免鋼筋的粘結(jié)力受損失。

2.7澆筑混凝土

在清孔鋼筋籠安置就位后立即灌注混凝土，時間過長，導致孔底沉渣過多，應重新清孔。

灌注混凝土前，先就位好儲料斗、漏斗，下好導管。導管與孔底的離空高度控制在30cm-40cm左右。

混凝土灌注采用撥球法。灌注混凝土時，混凝土由輸送泵泵送至樁位旁就位好的儲料斗里?；炷劣蓛α隙贩胖谅┒贰Ч?。第一次灌注時，把儲料斗和漏斗中灌滿混凝土并在其他工作都完全準備好以后即可拔球進行灌注。拔球前，漏斗預留15cm不裝混凝土，在儲料斗先開槽后才剪球，避免料斗打不開而造成剪球失敗。

當首盤混凝土灌注以后，孔口的泥漿不再溢出時，測量人員應馬上進行測量，看埋管深度是否滿足規(guī)范要求（不小于1米）。測量組在測量混凝土面相對高程時，在樁基上選2個以上的測點進行測量，測量結(jié)果取混凝土面高程值中的小值進行導管埋深計算。

首批混凝土灌注正常后，必須立即連續(xù)進行灌注，不可長時間中斷。每次灌注間歇時間一般控制在15分鐘內(nèi)，最多不超過30分鐘，要合理控制每一根樁的灌注時間，第一次灌注后，等待輸送泵將儲料斗裝滿，即可進行第二次的混凝土澆注。

在混凝土灌注過程中，卸管時須測量混凝土面高度，以控制卸管節(jié)數(shù)，以防止導管拔脫，造成斷樁。導管埋入混凝土的深度愈大，則混凝土擴散愈均勻，密實性愈好，其表面也較平坦。為了防止導管拔出混凝土面和埋管太深造成埋管事故，如此反復并控制埋管深度在2.0-6.0米之間，完成水下混凝土的灌注，導管埋置深度嚴禁超過6m。

樁基混凝土頂面標高應比設計高0.5m以上，并在灌注結(jié)束后立即把高出部分的混凝土清除至比樁頂設計標高高20cm的位置，以保證樁頭混凝土質(zhì)量，高出的20cm混凝土在開始承臺施工時修鑿。

3.沖孔灌注樁施工過程中的常見問題預防與處理

3.1坍孔的預防和處理

汛期水位較大時，應采取升高護筒、增高水頭的方法（水中平臺部分），或適當增加泥漿比重等措施保證水頭相對穩(wěn)定。發(fā)生孔口坍塌時，可立即拆除護筒并回填鉆孔，重新埋設護筒再鉆。如發(fā)生孔內(nèi)坍塌，判明坍塌位置，回填粘質(zhì)土到坍孔處以上1m～2m，如坍塌嚴重時應全部回填，待回填沉積密實后再進行鉆進，吊入鋼筋骨架時應對準鉆孔中心豎直插入，嚴防觸及孔壁。

3.2鉆孔偏斜的預防和處理

用鋼筋探籠查明鉆孔偏斜的位置和偏斜的情況后，回填片石等繼續(xù)用小沖程沖進。

3.3斷樁的處理方法

灌注水下混凝土是沖擊孔成樁的關鍵階段，往往由于材料配制、導管裝置不當及質(zhì)量管理疏忽，以致出現(xiàn)斷樁施工質(zhì)量問題，斷樁缺陷處理起來時間長、難度大。為了減少該事故的發(fā)生，在灌注混凝土施工時可采取如下預防措施：

1>灌注混凝土必須具備良好的和易性，測定塌落度為180～220mm，最好選用商品混土;

2>導管壁厚不小于3mm，直徑為200～250mm，底管長度不宜小于4m，接頭采用雙螺紋方扣快速接頭;

3>導管使用前應試拼裝、試壓，試水壓力為0.6～1.0MPa;

4>導管底部至孔底的距離為300～500mm，保證足夠的混凝土儲備量，導管一次埋入混凝土灌注面以下不應少于0.80m;

5>保證灌注混凝土施工的連續(xù)性，準確測量導管埋深及管外混凝土灌注面的高差，導管埋入混凝土深度為2～4m;

6>控制最后一次灌注量，確保鑿除浮漿后暴露的樁頂混凝土強度到達設計等級;

施工過程中發(fā)生斷樁，應及時認真組織人員補救處理，準確量測斷樁混凝土面，重新計算裝置導管長度，將導管下沉到已灌混凝土頂面以上大約10cm處，儲備足夠的混凝土，當漏斗內(nèi)混凝土下落填滿導管的瞬間，將導管壓入已灌混凝土頂面以下，即完成濕接樁。

3.4糊鉆和埋鉆的預防和處理辦法

在粘土層中沖擊成孔時，由于沖程太大、泥漿粘度過高或停鉆在孔底以致鉆頭被糊住或被埋住。故可調(diào)節(jié)泥漿的相對密度和粘度，適當增大泵量和向孔內(nèi)投入適量砂石解決泥包糊漿，同時減少沖程適當控制進尺;若已嚴重糊鉆，應停鉆，清除鉆渣，杜絕把鉆頭停留在孔底的現(xiàn)象。

3.5縮孔的處理

縮孔原因有兩種：一種原因是沖錘焊補不及時，嚴重磨耗的鉆往往鉆出較設計樁徑稍小的孔。需要及時修補磨損的鉆頭，另一種原因是由于地層中有軟土（俗稱橡皮土），遇水膨脹后使孔徑縮小，水上樁基覆蓋層無該類土層，基本上不會出現(xiàn)該現(xiàn)象。

3.6卡鉆的處理方法

卡鉆現(xiàn)象在施工過程中也常有發(fā)生，若沖擊錘被卡在樁孔內(nèi)無法取出，以致會使樁孔報廢，樁位調(diào)整變動補樁，經(jīng)濟損失極大。為此，鉆機操作人員應隨時觀察沖機負荷和主繩擺動情況，嚴格按照機械沖孔工藝操作，特別是在沖擊穿越巖溶強發(fā)育地段，距溶洞頂板以上30～50cm處改變沖孔沖程和沖擊次數(shù)，采用慢打輕擊。若一但發(fā)生沖擊錘被卡住后，應謹防強行提主繩，強扭和操作不當使鋼絲繩斷裂而增加處理難度，同時應及時測量沖錘被卡標高，查明原因采取以下相應對策：

1>慢試法：沖錘卡在中間任何部位時，應將主繩緩放--收緊--緩放--收緊，反復進行使沖錘旋轉(zhuǎn)從原位提出。

2>沖擊法：將主繩放松3～5m，用沖擊錘副繩吊一重物向下沖擊沖錘，使之產(chǎn)生松動，主繩重復慢試法，施工中采用此法處理卡錘。

3>水下松動爆破法：測準沖擊錘被卡高度后，迅速將乳化防水炸藥捆成兩組，加配重對稱放入沖錘刃腳部位，藥量視地質(zhì)情況而定，根據(jù)卡錘類型決定將藥豎立或水平放置，之后將鉆機主繩帶緊，采用電雷管起爆。采用此法處理卡錘，成功率達100%，未發(fā)生任何孔壁坍塌、落石等不良現(xiàn)象。

3.7沖孔漏漿的處理方法

一旦發(fā)現(xiàn)漏漿現(xiàn)象，分不同情況及時采取控制措施。

1>增大泥漿比重及粘度，停鉆進行泥漿循環(huán)，補漿保證漿面高度，觀察漿面不再下降時方可鉆進。

2>如果漏漿得不到控制，則需在孔內(nèi)加鋸末，經(jīng)過循環(huán)堵塞孔隙，使?jié)B、漏漿得以控制。

3>如果發(fā)現(xiàn)在鋼護筒底口漏漿，在采取上述措施得不到控制后，將鋼護筒接長跟進。

4>在采取上述措施后，若漏漿得不到控制，要停機提鉆，填充粘土，放置一段時間后，再進行施鉆。

4.樁基檢測

樁的質(zhì)量檢測采用小應變法及抽芯兩種方法檢測樁身結(jié)構(gòu)完整性，小應變檢測數(shù)量為樁數(shù)量不小于10%，數(shù)量不少于6根。抽芯法檢測數(shù)量為總樁數(shù)量不小于3%，數(shù)量不小于3根.

5.結(jié)語

沖孔灌注樁基礎的穩(wěn)定性好、承載力強、沉量小且均勻，地處于降雨量豐富，淤泥層過深沖擊平原地區(qū)，建筑物基礎形式多采用沖孔灌注樁。影響沖孔灌注樁質(zhì)量的原因較多，各個環(huán)節(jié)都可能會出現(xiàn)重大質(zhì)量事故。施工過程抓好泥漿和砼質(zhì)量，牢牢把好鉆孔、清孔和砼灌注等關鍵工序的質(zhì)量關，加強對砼灌注的各環(huán)節(jié)的科學管理及控制，熟悉掌握沖孔灌注樁施工過程中的常見問題預防與處理的方法，不斷總結(jié)經(jīng)驗，是防止質(zhì)量事故發(fā)生的行之有效的措施。本文系統(tǒng)全面闡述了沖孔灌裝樁主要施工技術、施工過程中的常見問題預防與處理等，有利于提高沖孔灌注樁成樁率，提高沖孔樁的質(zhì)量、對減少施工成本浪費具有現(xiàn)實意義。

參考文獻：

[1]? 《建筑樁基技術規(guī)范》-JGJ94-2008

[2]? 《鉆孔灌注樁施工中常見問題》遼寧交通科技，2005年第8版 劉作林，張鍵，李春滿.

[3]? 《鉆孔灌注樁施工工藝》 建龍學社培訓講義PPT? 鄭良

（作者單位：中國十五冶非洲建筑貿(mào)易有限公司）