唐中能TANG Zhong-neng；毛玉霞MAO Yu-xia

（桂林醫(yī)學(xué)院，桂林 541000）

0 引言

沖孔灌注樁適用于土層、礫卵石、巖溶發(fā)育巖層或裂隙發(fā)育層等地質(zhì)。桂林市臨桂區(qū)地質(zhì)土層較薄，巖石埋深較淺，溶洞較多，并有半邊巖、鷹嘴巖、石芽等情況，房建基礎(chǔ)施工常采用沖孔灌注樁進(jìn)行施工。但在施工過程中，因施工機(jī)具的好壞、作業(yè)人員的熟練程度及項(xiàng)目管理上得當(dāng)與否，導(dǎo)致實(shí)際施工中存在諸如斷樁、漏漿、混凝土超灌嚴(yán)重等問題，對(duì)沖孔樁施工質(zhì)量乃至整個(gè)房屋安全造成較大隱患。因此，研究孔灌注樁施工質(zhì)量及成本控制，對(duì)工程建設(shè)提高工程質(zhì)量，有效降低成本等有著很好現(xiàn)實(shí)意義。

1 桂林市臨桂區(qū)自然地理、地質(zhì)、氣象及水文情況

1.1 地理位置、氣象及水文情況

臨桂區(qū)位于桂林市城區(qū)西南面，東經(jīng)109°36′至111°29′、北緯24°15′至26°23′，平均海拔150 米。地處北回歸線以北，屬亞熱帶暖濕季風(fēng)區(qū)，因受太陽強(qiáng)熱輻射和季風(fēng)環(huán)流影響，四季分明，熱量豐富，雨量充沛，氣候溫和濕潤。年平均氣溫為17.0-20.0℃，冬季偏冷，1-2 月日平均氣溫維持在5-7℃，年極端最低氣溫-5℃；年降水量合計(jì)為1266.0-1986.0 毫米，降雨的時(shí)空分布不均勻，春夏季節(jié)降水偏多，秋冬干旱十分嚴(yán)重；前汛期（4-6 月）雨量為627.0-1253.0 毫米，后汛期（7-9 月）雨量為128.0-305.0 毫米，暴雨主要集中在5-6 月，全年光照正常。無霜期約302天。

1.2 地下水特征

通過勘察勘測，部分鉆孔發(fā)現(xiàn)地下水，初見為自原有地面以下1.5～3.5m，地下水類型為賦存于粉質(zhì)粘土層中的上層滯水，通過正常降雨下滲補(bǔ)給。據(jù)當(dāng)?shù)貐^(qū)域水文資料：該地下水水位年變化幅度為1～3m。場地排水通暢，不存在對(duì)地下水和地表水的污染源，不會(huì)對(duì)地下水和地表水造成污染。

1.3 臨桂區(qū)地質(zhì)情況

通過各在該區(qū)域勘察的地質(zhì)構(gòu)造資料及鉆探資料，桂林市臨桂區(qū)地基溶巖裂隙較發(fā)育，巖層覆土厚度較薄3-5m，覆土基本為粉質(zhì)粘土，粉質(zhì)粘土為非膨脹土，巖石易碎，但該區(qū)域內(nèi)及附近無大的活動(dòng)性斷裂通過，區(qū)域地質(zhì)穩(wěn)定。

地址基礎(chǔ)分析：臨桂區(qū)地質(zhì)土層較薄，巖石埋深較淺，房建施工中，可以采用墩基礎(chǔ)，局部有溶洞區(qū)域可采用沖孔灌注樁基礎(chǔ)，樁受力形式為端承樁，以較完整的石灰?guī)r作為樁墩基礎(chǔ)的持力層。本文以桂林市臨桂區(qū)沖孔灌注樁基礎(chǔ)施工為例，淺談施工質(zhì)量及成本控制。

2 沖孔灌注樁施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1 施工準(zhǔn)備

沖孔灌注樁施工前需進(jìn)行的準(zhǔn)備工作有：進(jìn)行平整場地、修筑可以供沖孔機(jī)具通行的便道、開挖泥漿池并制作合格泥漿、準(zhǔn)備合格的粘土、臨時(shí)搭設(shè)供沖孔機(jī)具用電電纜及安裝配控制電柜、接入施工用水、鉆機(jī)進(jìn)場安裝就位。

2.2 樁位測量

使用全站儀或者經(jīng)緯儀進(jìn)行導(dǎo)線閉合測量，放樣出樁位并做好標(biāo)記標(biāo)識(shí)，使用水準(zhǔn)儀測量并控制好高程，相關(guān)標(biāo)識(shí)做好保護(hù)工作。

2.3 埋設(shè)護(hù)筒

按照要求埋設(shè)好鋼制護(hù)筒，護(hù)筒內(nèi)徑要大于樁徑，護(hù)筒高度為1.8-2.3m，護(hù)筒埋設(shè)完畢后，頂面應(yīng)高出原有地面以免周邊土石掉入鉆孔影響施工。

2.4 鋼筋籠制作及安放

成孔后吊放鋼筋籠。吊放鋼筋籠時(shí)要確保鋼筋籠受力均勻，不偏不倚地垂直放入樁孔中，吊放鋼筋籠要確保鋼筋的焊接長度及垂直度。

2.5 混凝土灌注

混凝土采用導(dǎo)管灌注。施工方按照程序要提前報(bào)送監(jiān)理，并由旁站監(jiān)理對(duì)混凝土澆筑過程進(jìn)行全過程監(jiān)督；混凝土到達(dá)施工現(xiàn)場，監(jiān)理及施工單位要核對(duì)混凝土出廠料單，對(duì)工程項(xiàng)目名稱、項(xiàng)目地址、混凝土標(biāo)號(hào)、混凝土方量等重要指標(biāo)進(jìn)行查驗(yàn)，同時(shí)要對(duì)混凝土塌落度進(jìn)行現(xiàn)場檢測，塌落度合格的才能進(jìn)行澆筑工作，塌落度不合格的禁止?jié)仓?；施工方和監(jiān)理要做好混凝土留樣及養(yǎng)護(hù)工作，按照養(yǎng)護(hù)要求到達(dá)齡期后送第三方檢測公司進(jìn)行檢測；澆筑混凝土過程要控制好澆筑時(shí)間，必須在混凝土初凝時(shí)間內(nèi)完成澆筑，以避免出現(xiàn)因超過初凝時(shí)間而產(chǎn)生的斷樁。

3 沖孔灌注樁施工常見問題

3.1 樁位偏移及樁長控制不準(zhǔn)確 在房屋建筑施工中，樁位定位由項(xiàng)目施工技術(shù)人員進(jìn)行放線定點(diǎn)，會(huì)因?yàn)槭┕と藛T技術(shù)水平及設(shè)備精度等原因，樁位會(huì)有所偏移，造成實(shí)際鉆孔過程中出現(xiàn)與地質(zhì)勘查報(bào)告不符等情況。鉆孔過程中，會(huì)因?yàn)槭┕と藛T及技術(shù)人員未勤量測，嚴(yán)格監(jiān)控，導(dǎo)致孔深超出設(shè)計(jì)深度，進(jìn)而增加工程造價(jià)。

3.2 漏漿 大部分房屋建筑施工中，施工單位會(huì)把沖孔樁分包給有相應(yīng)資質(zhì)的基礎(chǔ)或樁基公司施工，樁基公司接到施工任務(wù)后，就直接進(jìn)場進(jìn)行施工，沒有專門組織技術(shù)力量研討地基詳堪報(bào)告及超前鉆報(bào)告，對(duì)施工過程中可能出現(xiàn)的問題沒有提前預(yù)判，也沒有針對(duì)具體問題的解決處理方案，導(dǎo)致打樁過程中出現(xiàn)問題時(shí)不知所措，等待設(shè)計(jì)、勘察、監(jiān)理甚至甲方給出處理方案。因?yàn)楣鹆质信R桂區(qū)地質(zhì)情況為，地表原狀覆土較淺，地基溶巖裂隙較發(fā)育，溶洞較多，深淺不一，并且存在諸多溶洞聯(lián)通，甚至?xí)鲆姷叵掳岛拥牡那闆r，所以在打樁時(shí)漏漿是較為常見，會(huì)使泥漿護(hù)壁減少，達(dá)不到泥漿護(hù)壁的要求，進(jìn)而導(dǎo)致孔壁坍塌等質(zhì)量問題。

3.3 斷樁 在沖孔樁灌注混凝土過程中，因混凝土材料、施工人員技術(shù)以及設(shè)備等原因，稍有不慎就會(huì)出現(xiàn)斷樁的嚴(yán)重質(zhì)量問題，會(huì)嚴(yán)重影響工期及質(zhì)量，并造成資源浪費(fèi)。究其原因：①在混凝土澆筑過程中，混凝土輸送的導(dǎo)管斷裂使輸送管道脫離混凝土面引起斷樁；②輸送管道密封能差，存在漏氣、漏水、漏泥漿等問題，使混凝土產(chǎn)生嚴(yán)重離析或泥漿夾層導(dǎo)致斷樁；③混凝土質(zhì)量差，混凝土攪拌使用的水源不干凈、水泥質(zhì)量差、各種級(jí)配的碎石含泥量過大，最終使混凝土整體質(zhì)量差，導(dǎo)致斷樁；④第一次澆灌混凝土過少，輸送混凝土管道埋入混凝土深度太淺，使輸送管道進(jìn)水、進(jìn)氣或進(jìn)泥漿，導(dǎo)致斷樁；⑤在灌注混凝土過程中施工作業(yè)人員技術(shù)差，提管時(shí)拔出混凝土面，使導(dǎo)管進(jìn)水和泥漿，導(dǎo)致斷樁。

3.4 混凝土超灌 沖孔樁成孔后，在灌注水下混泥土?xí)r，超灌是非常常見的現(xiàn)象，不難解釋，因?yàn)榈叵氯芏匆约霸跊_孔過程中沖錘與巖石反復(fù)撞擊，導(dǎo)致實(shí)際樁徑超出設(shè)計(jì)樁徑，最終致使超灌，常見的超灌量一般都是設(shè)計(jì)理論值的50-500%之間。但是在實(shí)際施工過程中，個(gè)別樁超灌量甚至超過理論值的1000%仍然沒有澆筑成功導(dǎo)致廢樁的情況，造成資源浪費(fèi)，提高工程成本，究其原因主要是施工隊(duì)伍沒有對(duì)沖孔樁可能存在的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)判和預(yù)案以及施工合同按照工程量計(jì)價(jià)等方面的原因，表1 是臨桂區(qū)一工地基礎(chǔ)沖孔樁成孔及澆灌記錄。

表1 臨桂校區(qū)后勤中心樓沖孔樁施工記錄

從該記錄表中，不難看出，不同樁徑的沖孔樁都存在超灌的情況，并且樁徑越小，超灌量越難以控制，超灌比例越大。

3.5 鉆孔偏斜 在沖孔樁施工中，因地質(zhì)及設(shè)備等原因，時(shí)常遇見鉆孔偏斜，卡住鉆頭及損壞鉆具等情況，究其原因，主要有：

①?zèng)_孔施工中，遇到半邊巖、飄石，存在大小不均受力不均的情況；

②基巖面不平，起伏較大；

③鉆機(jī)安裝是沒有安裝平穩(wěn)或鉆機(jī)底部未落在平穩(wěn)的基礎(chǔ)面上，在沖孔的震動(dòng)下，導(dǎo)致鉆機(jī)失穩(wěn)；

④沖孔時(shí)，個(gè)別孔樁徑大，而施工方使用小鉆頭，沖孔時(shí)導(dǎo)致鉆頭傾斜。

3.6 孔壁塌坍 究其原因，主要是因工人員技術(shù)以及地質(zhì)及設(shè)備等原因所致：

①?zèng)_孔鉆頭施工時(shí)不慎撞擊孔壁；

②泥漿池泥漿濃度不夠或泥漿不符合要求；

③遇特殊地質(zhì)情況時(shí)（如流砂、軟淤泥、破碎地層等）進(jìn)尺太快，泥漿尚未起到護(hù)壁作用時(shí)，因重力原因?qū)е绿?/p>

④當(dāng)沖孔遇到地層變化（如土層-較硬巖層-風(fēng)化巖層-流沙層-破碎地層等）時(shí)，沒有及時(shí)調(diào)整泥漿濃度；

⑤在清孔時(shí)泥漿補(bǔ)漿不及時(shí)，孔壁泥漿護(hù)壁達(dá)不到要求，導(dǎo)致塌孔；

⑥成孔并清孔后沒有及時(shí)灌注混凝土等。

4 應(yīng)對(duì)措施及方案

①項(xiàng)目經(jīng)理部總工程師要認(rèn)真仔細(xì)對(duì)工程技術(shù)人員進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)交底，認(rèn)真研讀地質(zhì)勘察報(bào)告及設(shè)計(jì)圖紙，嚴(yán)格按照測量規(guī)定進(jìn)行測量放樣，確保沖孔樁樁位準(zhǔn)確無誤；在沖孔過程中，要采用樁深量測和絕對(duì)高程測量雙指標(biāo)控制樁長，即要求打樁作業(yè)人員及時(shí)量測樁的深度，同時(shí)技術(shù)員要隨時(shí)跟蹤測量絕對(duì)標(biāo)高，確保最終成孔后符合設(shè)計(jì)圖紙及勘察報(bào)告的深度要求，從而降低工程造價(jià)。施工及技術(shù)人員，在打樁前，要結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙及勘察報(bào)告，針對(duì)各個(gè)沖孔樁可能存在的施工問題，要提前預(yù)判并提出有針對(duì)性的施工技術(shù)方案。

②遇到漏漿時(shí)，應(yīng)該是遇到溶洞所致，應(yīng)檢查測量溶洞標(biāo)高及大小是否與勘察報(bào)告相一致，結(jié)合勘察報(bào)告，根據(jù)溶洞大小考量填堵溶洞的材料，如果溶洞較小、較淺時(shí)，可以采用可塑性較好的黃土回填進(jìn)行封堵；如果溶洞較大、較深，需要考慮采用可塑性較好的黃土及片石進(jìn)行封堵；倘若溶洞過大，且難于封堵時(shí)，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況考慮采用低標(biāo)號(hào)砼分批次澆筑進(jìn)行封堵。

③遇到斷樁時(shí)，施工技術(shù)上，混凝土砂、石、水泥用料按規(guī)范要求嚴(yán)格篩選，沙子、石子技術(shù)指標(biāo)要符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，塌落度控制在180mm-220mm，在攪拌時(shí)要攪拌均勻，達(dá)到要求后才能裝車出廠；在運(yùn)輸過程中，要注意避免離析、沁水現(xiàn)象；施工中，混凝土要應(yīng)連續(xù)澆筑；第一次混凝土澆筑量應(yīng)經(jīng)過嚴(yán)格計(jì)算，嚴(yán)格控制；澆筑混凝土過程中輸送管道埋入混凝土深度要控制好，不能過深也不能過淺，最好在2m-6m 之間，及時(shí)提管；如確實(shí)出現(xiàn)斷樁，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，采用合理方式及時(shí)補(bǔ)救。

④樁成孔后，為了確保施工質(zhì)量，降低工程成本，施工過程中應(yīng)嚴(yán)格控制好砼澆灌量，嚴(yán)格控制砼超灌量，應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：1）澆筑砼時(shí)，監(jiān)理必須全程在場進(jìn)行旁站，監(jiān)督，每一車到場砼澆筑完畢后由監(jiān)理確認(rèn)并簽字（以作為結(jié)算的依據(jù)之一）；2）澆筑過程中，若出現(xiàn)明顯砼滲漏，高度下降時(shí)，應(yīng)降低砼澆灌速度，澆灌速度控制在砼接近初凝時(shí)間為宜（約1.5 小時(shí)），同時(shí)適當(dāng)提高砼稠度；3）若遇上地下暗河，在成孔時(shí)雖然采用片石及黃土封堵，但在澆筑砼時(shí)因砼壓力致使暗河處孔壁坍塌，導(dǎo)致無法成樁，此時(shí)需要根據(jù)實(shí)際情況，將鋼筋籠拔出，分多批次澆筑低標(biāo)號(hào)砼至設(shè)計(jì)標(biāo)高，待凝固后，對(duì)該樁進(jìn)行復(fù)沖處理。

⑤在沖孔樁施工過程中出現(xiàn)鉆孔偏斜，若發(fā)現(xiàn)半邊巖石后，應(yīng)回填片石、碎石，填平半邊巖最高一側(cè)時(shí)再進(jìn)行復(fù)沖；沖孔前要對(duì)鉆機(jī)底部原地面平整并確保承載力，鉆機(jī)要安裝平穩(wěn)；經(jīng)常檢查，孔徑大而鉆頭小時(shí)應(yīng)更換鉆頭。

⑥在沖孔樁施工過程中出現(xiàn)孔壁坍塌，首先應(yīng)探明坍塌位置，用泥沙混合物回填至塌孔位置處，等回填物沉積后再重新沖孔；施工技術(shù)人員要隨機(jī)檢查泥漿池泥漿濃度及泥漿質(zhì)量，確保泥漿符合要求；提前做好可能遇到的地層及對(duì)應(yīng)制作的泥漿濃度并做預(yù)案，施工時(shí)實(shí)際遇到不同地層要按照預(yù)案及時(shí)調(diào)整泥漿濃度等相關(guān)指標(biāo)；在清孔過程中，施工人員應(yīng)注意清孔情況，及時(shí)補(bǔ)漿；成孔后，按照程序盡快報(bào)送監(jiān)理，經(jīng)監(jiān)理復(fù)核合格后及時(shí)澆筑混凝土。

5 結(jié)束語

桂林市臨桂區(qū)地質(zhì)水文比較復(fù)雜，沖孔灌注樁施工時(shí)，很多施工質(zhì)量問題存在不可預(yù)見性，為了確保沖孔樁施工質(zhì)量并降低工程建設(shè)成本，相關(guān)建設(shè)單位應(yīng)在施工前提前預(yù)判施工過程中可能存在的問題，提出切實(shí)可行的處理方案，為施工提供技術(shù)支持，變得尤為重要。文章從沖孔樁的常見施工質(zhì)量問題，討論引發(fā)產(chǎn)生質(zhì)量問題的原因，并從施工管理、施工方案、混凝土澆筑時(shí)間間隔等方面出發(fā)，提出相應(yīng)的質(zhì)量控制措施及解決方案，該措施及方案在臨桂校區(qū)后勤中心樓施工中予以應(yīng)用，取得較好的效果，所有沖孔樁成樁后予以質(zhì)量檢測，孔徑、垂直度、孔深、孔底成渣厚度等均符合要求，未出現(xiàn)斷樁、樁身混凝土缺陷、夾層等質(zhì)量缺陷，同時(shí)，混凝土超灌量也從原來的實(shí)際值比理論值超灌8-10 倍，降低至3-5 倍，降低工程建設(shè)成本。