沖孔灌注樁施工技術(shù)及參數(shù)控制

劉 覓

(四川建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川 德陽 618000)

灌注樁的成孔方式有沖孔、人工挖孔和機械鉆孔等，其中沖擊成孔灌注樁是一項施工工藝發(fā)展教學(xué)成熟的古老工藝，它結(jié)合了泥漿的淘洗，依托鐵錘自由落體對地面的不斷沖擊、破石、破土，然后成孔，像碎石土、砂土、粘性土和分掛巖層，或是由孤石的砂卵石層、堅硬土層、流沙層都可適用。由于設(shè)備簡單和操作的方便，在公路、鐵路或是橋梁基礎(chǔ)施工中被廣泛應(yīng)用。但是施工工藝較為復(fù)雜，易出現(xiàn)問題，如樁位偏差、嚴重坍孔等，對工程的進度和成本十分不利。本文就對其施工技術(shù)及參數(shù)控制進行探討，以加強施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制。

1 樁位的確定

樁位的確定是指組織現(xiàn)場進行施工的技術(shù)人員首先要認真研讀工程施工地址的巖土情況，做出詳細的地址勘察報告，對現(xiàn)場地址情況有充分的把握從而對可能發(fā)生的問題做好預(yù)防，再進行樁位的放線，這是保證成孔質(zhì)量的第一步。而在樁位放線過程中要從孔的垂直度、孔徑等內(nèi)容進行嚴格的控制，從而確定樁位中心點與成孔中心的位置的準確性，其偏差要控制在15mm以內(nèi)。由于沖積成孔灌注樁一般都應(yīng)用于國內(nèi)巖溶地區(qū)的地基處理。因此技術(shù)人員也要對場區(qū)下伏基巖面的起伏情況、溶洞裂隙的分布形態(tài)、發(fā)育規(guī)模等內(nèi)容進行了解，降低施工的質(zhì)量隱患，并根據(jù)其實際情況做好技術(shù)設(shè)計和施工預(yù)防與處理手段的安排［1］。

2 沖擊成孔階段

2.1 護筒的埋設(shè)

護筒的作用是固定樁孔位置，從而保護樁孔，維持孔壁穩(wěn)定。因此護筒的內(nèi)徑要比樁徑大，尺度控制在200mm至300mm之間，并保證其足夠的剛度。而埋設(shè)的深度由土質(zhì)和低下水位而定。砂土中就不宜小于1.5m，保持孔內(nèi)泥漿面要高出地下水位1m以上。受江河水位影響的工程要注意的是護筒內(nèi)外的水位差。

2.2 沖擊成孔

沖擊成孔的施工原理是通過卷場機懸吊起沖出從而形成的勢能，以沖錘的自由落體運動產(chǎn)生的沖擊力把巖層破碎成孔。其中渣石一部分會擠入孔壁，一部分用泥漿浮起排除或者掏渣筒處理。沖擊過程開始要低垂密擊，錘高控制在0.4m－0.6m，到了孔深超過護筒底3m－4m后，可加快速度，轉(zhuǎn)入正常沖擊。但要隨時測定和控制泥漿比重。沖擊方法要根據(jù)巖土層的性質(zhì)決定。像在粘土層沖擊，就采用中小沖程0.5m－1.0m進行沖孔，并及時補充稀泥漿和清水，避免出現(xiàn)糊錘。而在開孔階段，要注意盡量讓石渣擠密孔壁而不掏渣，但沖至4m－5m的深度后，要保證掏渣的次數(shù)和向孔內(nèi)加護壁泥漿。

2.3 護壁泥漿與清孔

沖孔過程要隨時對護壁泥漿進行補充，從而調(diào)整泥漿的比重。護壁泥漿的作用十分重要，其一是用其夾帶被擊碎的土石顆粒能不斷從孔底溢出，達到排渣的目的，其二是保護孔底，防止地下水的深入。護壁泥漿的配比要根據(jù)圖層性質(zhì)。像粘土成孔，就可以用清水和孔中土顆粒在沖擊中自造泥漿護壁。而排渣泥漿的比重控制在1.1－1.2之中。而清孔后的泥漿比重要控制在 1.1 左右［2］。

3 水下混凝土灌注階段

3.1 水下混凝土的配置

水下混凝土的配置強度應(yīng)比照設(shè)計強度提升10%到20%，坍落度應(yīng)以180mm－220mm為適宜距離。而在水泥品種的選擇上，可以使用火山灰泥、普通硅酸鹽水泥、粉煤灰水泥或是硅酸鹽水泥，使用礦渣水泥要注意防離析措施的處理問題。而水泥的初凝時間不早于2個半小時，其每立方的用量不宜低于350kg，強度要控制在不低于42.5級。如摻入外加劑或拌和劑，用量可適當(dāng)調(diào)整。在粗集料的粒徑上，不應(yīng)大于導(dǎo)管的1/8－1/6，和鋼筋最小凈距的1/4。細集料要采用級配良好的中砂，混凝土的配合比，其中含砂率與水灰比分別為0.4－0.5、0.5 －0.6。

3.2 水下混凝土的灌注

施工中，混凝土澆筑的速度要快，盡量縮短灌注的時間，從而避免最上部和泥漿接觸的混凝土出現(xiàn)假凝現(xiàn)象，并降低其流動性，那么加好的方法就是利用運輸拌罐車將混凝土直接投入到料斗中進行持續(xù)的灌溉。其次一定要保證混凝土的生產(chǎn)和供應(yīng)能力，必要的時候可以配置發(fā)電機。保證其施工的正常運行。如果停水停電超過了允許的間歇時間，造成假凝，再處理影響流程進展。而如果發(fā)生假凝現(xiàn)象，要及時的加入緩凝劑進行處理［2］。

4 常見事故及預(yù)防

4.1 偏孔

在地質(zhì)情況較為復(fù)雜的施工現(xiàn)場，同一根樁的范圍內(nèi)巖面傾斜，兩邊軟硬不一致的時候，施工者如果沒注意到，一味加快速度進行沖孔就會導(dǎo)致偏孔的現(xiàn)象。因此首先要對地層的軟硬度做好監(jiān)測，確定其是否有傾斜狀，兩邊軟硬度不同，之后在沖孔過程控制好樁錘的高度，保持低速沖進，在發(fā)現(xiàn)偏孔現(xiàn)象時或是不符合檢驗要求要及時的往孔內(nèi)進行堅硬石頭的回填，沖平斜面硬層好調(diào)整垂直度。

4.2 沉渣過厚

沉渣過厚是由于第一次清孔時間不足、下放鋼筋籠時間太長、鋼筋籠碰撞孔壁、塌方或是檢查驗收不夠認真等原因造成的。因此要做好預(yù)防工作。首先，對泥漿的密度和粘度要嚴格控制，不要用清水進行置換;第二，鋼筋籠吊放時要保證和孔位的對準垂直，避免碰撞孔壁。并在安放好后檢查沉渣厚度，視察是否需要二次清孔;第三，注意灌注混凝土?xí)r其巨大沖擊力對清除孔底沉渣的作用。

4.3 堵管

堵管是指在水下灌注砼，砼將導(dǎo)管堵住使?jié)补鄾]辦法繼續(xù)進行，從而可能造成整根樁的報廢。因此在澆灌過程中一定要保證機械的運轉(zhuǎn)正常，保證有足量的砼進行連續(xù)灌溉，并且加強對于砼攪拌時間和砼塌落度的良好控制。水下砼要保證具有良好的和易性和導(dǎo)管聯(lián)接部位的密封性，并在使用前試壓避免其進水。

4.4 浮籠

在灌注砼的過程中由于埋管過深或是澆灌不連續(xù)而造成了樁下的砼初凝，那么澆灌的砼自導(dǎo)管流出的沖擊力會推動鋼筋籠，造成鋼筋籠上浮。因此在將鋼筋籠焊接到鋼護筒時要用鋼管套頂壓鋼筋，并控制好灌注的速度和導(dǎo)管的埋深。并對混凝土的整體灌注時間進行關(guān)注，避免砼初凝的發(fā)生［3］。

綜上所述，沖擊成孔灌注樁雖然設(shè)備簡單、操作方便，但在實際施工環(huán)節(jié)中，如沖擊、護壁、清空和水下混凝土灌注，如出現(xiàn)技術(shù)不當(dāng)，對工程進度的延誤和對工程成本的增加有很多不利的影響，因此我們一定要嚴格控制施工技術(shù)及其技術(shù)參數(shù)的控制，做好相應(yīng)施工環(huán)節(jié)的預(yù)防工作，并針對出現(xiàn)的問題及時的處理，重視成孔過程和水下混凝土澆注的重要性，保證施工的質(zhì)量。像混凝土生產(chǎn)和供應(yīng)部分，要保證備電問題等等，只有做好嚴格的質(zhì)量控制和施工保證，才能避免或減少工程問題的發(fā)生和施工成本的增加，做出滿意的樁基礎(chǔ)。

［1］陶林洋.淺談建筑沖孔灌注樁施工工藝及施工技術(shù)［J］.價值工程.2010(21):115.

［2］王豐.淺談沖孔灌注樁施工技術(shù)［J］.科技信息.2011(12):323.

［3］林文賢.淺談沖孔灌注樁的施工質(zhì)量控制［J］.四川建材.2009(06):197－199.