淺談沖孔灌注樁施工技術(shù)工藝

摘要：沖孔灌注樁是一項(xiàng)傳統(tǒng)的施工方法，本文主要結(jié)合大沙東保障性住房施工情況介紹沖孔灌注樁的施工問題。

關(guān)鍵詞：沖孔灌注樁、成孔、水下灌注混凝土。

工程概況

本工程為某保障性住房施工總承包（標(biāo)段四）工程，整個(gè)建筑物分為J3、J4棟建筑物、G-10棟會(huì)堂、G14公廁，包括2層地下室。地下建筑面積30000 m2，地上建筑面積41400 m2，是聯(lián)體建筑，共71400 m2，最高層高23層；G-10棟會(huì)堂（居民健身設(shè)施）為2層；地下室面積約10800m2，土方開挖深度約為8m。

1、工藝流程和施工技術(shù)措施

（一）工藝流程

本工程的工藝流程如下采用如下工藝流程，（見圖），并各工序的技術(shù)措施如下：

沖孔灌注樁施工工藝流程

2、沖孔灌注樁成孔

2.1 測(cè)量定位

平整場(chǎng)地后放線定樁位，在樁位中心插入一鋼筋，并用混凝土固定好，經(jīng)復(fù)核合格后，進(jìn)入下道工序。

2.2 埋設(shè)護(hù)筒

護(hù)筒采用5mm厚的鋼板加工而成，內(nèi)徑比樁身設(shè)計(jì)樁徑大10cm，護(hù)筒埋設(shè)前要先放樣，確保護(hù)筒埋設(shè)位置的準(zhǔn)確性，并保證護(hù)筒的垂直度，護(hù)筒埋設(shè)應(yīng)高出地坪20～30cm為宜，開挖埋設(shè)后，護(hù)筒周圍應(yīng)分層回填夯實(shí)。

2.3 沖擊成孔

護(hù)筒埋設(shè)結(jié)束后將樁機(jī)就位，樁機(jī)擺放要平穩(wěn)、位置準(zhǔn)確，滿足要求后即開始沖擊。本工程采用卷揚(yáng)機(jī)懸吊沖擊鉆頭式?jīng)_機(jī)，選用的鉆頭為十字鉆頭。開始沖擊低錘密擊，每沖孔1～2m，檢查沖孔的垂直度，并應(yīng)排渣一次，直至設(shè)計(jì)要求，成孔過程中必須保證泥漿補(bǔ)給，保持孔內(nèi)漿面穩(wěn)定。要經(jīng)常檢查鋼絲繩磨損情況、卡扣松緊程度、轉(zhuǎn)向裝置是否靈活，以免突然掉錘。

沖孔過程應(yīng)勤循環(huán)清孔，控制好泥漿質(zhì)量，沖至巖層時(shí)，應(yīng)低錘慢沖，防止斜孔、偏孔，及時(shí)采取巖樣進(jìn)行分析，經(jīng)鑒定合格后便清孔，清孔時(shí)必須及時(shí)補(bǔ)充足夠的泥漿，始終保持樁孔中漿面穩(wěn)定。清孔后泥漿比重應(yīng)控制在1.15～1.25之間，孔底沉渣厚度小于5cm。清孔之后，就可將預(yù)制的鋼筋籠垂直吊放到孔內(nèi)，定位后要加以固定，然后用導(dǎo)管灌注混凝土，灌注時(shí)混凝土不要中斷，否則易出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象。

2.4 現(xiàn)場(chǎng)問題

由于本工程地質(zhì)情況復(fù)雜，場(chǎng)地礫巖經(jīng)不同程度風(fēng)化后形成的殘積土、全風(fēng)化礫巖、強(qiáng)風(fēng)化礫巖層中溶洞較發(fā)育，施工過程中反復(fù)出現(xiàn)沖樁孔失水塌孔，對(duì)此我施工方會(huì)同建設(shè)單位、監(jiān)理公司共同研討，采取護(hù)筒施工措施，先用鉆機(jī)鉆到礫石土層（9米以下）深度視地質(zhì)情況，按鉆孔深度下護(hù)筒，護(hù)筒規(guī)格按樁徑增大100mm，護(hù)筒厚度5mm，下完護(hù)筒后用沖機(jī)低錘密沖過礫石土層，最高錘沖擊，這樣的施工方法有效的解決了沖樁孔因失水而造成的塌孔現(xiàn)象。

3、鋼筋籠放置

樁的鋼筋籠要在混凝土灌注前，整體放入孔內(nèi)。鋼筋籠應(yīng)有強(qiáng)勁的內(nèi)撐架，防止鋼筋籠在運(yùn)輸和就位時(shí)變形，在頂面應(yīng)采取有效方法進(jìn)行固定，防止混凝土灌注過程中鋼筋籠上升。支承系統(tǒng)應(yīng)對(duì)準(zhǔn)中線防止鋼筋籠傾斜和移動(dòng)。

鋼筋籠上應(yīng)事先安設(shè)控制鋼筋籠與孔壁凈距的混凝土墊塊，這些墊塊應(yīng)可靠地以等距離綁在鋼筋籠周徑上，其沿樁長(zhǎng)的間距不超過2m，橫向圓周不得少于4處?；蛘卟捎闷渌行Х椒ㄒ员ＷC圖紙要求的保護(hù)層得到滿足。鋼筋籠底面高程允許偏差為±50mm。

鋼筋籠制作和吊放的允許偏差：主筋間距±10mm；箍筋間距±20 mm；鋼筋籠外徑±10mm鋼筋籠傾斜度±0.5%；鋼筋籠保護(hù)層厚度±20mm；鋼筋籠中心平面位置20mm；鋼筋籠頂端高程±20mm。

4、水下混凝土工程

基坑支護(hù)施工與沖孔樁施工同時(shí)進(jìn)行，采用長(zhǎng)臂式汽車泵進(jìn)行泵送混凝土到樁位的施工方法進(jìn)行施工。本工程采用導(dǎo)管灌注水下混凝土，水下混凝土必須連續(xù)施工，每根樁的澆筑時(shí)間按混凝土的初凝時(shí)間控制，對(duì)澆筑過程中的一切故障均應(yīng)記錄在案。

4、1樁頂浮漿的確定

由于本工程采用泥漿護(hù)壁成孔，在清孔過程中，泥漿須保持一定的濃度，因此樁頂會(huì)形成混凝土與泥漿的混合體，為保證樁身的混凝土質(zhì)量，將樁頂?shù)臐补喔叨阮A(yù)先統(tǒng)一加高800mm。含泥漿的混凝土在混凝土灌注完畢可以用泵抽出，但必須保證樁頂標(biāo)高滿足設(shè)計(jì)要求。

4、2泵送混凝土施工

（1）準(zhǔn)備工作：在準(zhǔn)備開始施工前，要將混凝土汽車泵設(shè)置在基坑的運(yùn)輸?shù)缆房拷艠缎疚恢酶浇?；在開始泵送前；要檢查泵管安裝是否牢固，管內(nèi)是否干凈；保證不漏氣，不含雜物，防止在泵送過程出現(xiàn)堵管現(xiàn)象；

（2）泵送時(shí)，要先放入約1立方米水泥砂漿，泵送出泵體后，才可放入混凝土泵送；

（3）在泵送過程中，要確?；炷?yīng)的連續(xù)性，如出現(xiàn)堵管現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)組織人力進(jìn)行搶修；

（4）在泵送完畢后，應(yīng)徹底清洗輸送管，以備下次使用。

4、3導(dǎo)管澆注水下混凝土

（1）采用φ255兩端帶法蘭、中間墊橡膠止水圈的導(dǎo)管，導(dǎo)管最下一段長(zhǎng)度為4米，其余每節(jié)長(zhǎng)度為2.5m，另備0.5m、1.0m、1.5m短管各2節(jié)，以適應(yīng)不同深度的樁，在澆注時(shí)調(diào)節(jié)整根導(dǎo)管的總長(zhǎng)度。

（2）導(dǎo)管使用前必須進(jìn)行拼裝試壓，試壓壓力一般為0.6～1.0MPa，管接頭如有漏損，必須及時(shí)修補(bǔ)或更換，否則導(dǎo)管在樁孔內(nèi)作業(yè)時(shí)滲入泥水，造成混凝土骨料與水泥砂漿離析，導(dǎo)管堵塞，正常的澆注作業(yè)被迫中止，造成斷樁。

（3）每次澆注水下混凝土前，導(dǎo)管須進(jìn)行連接拆卸檢查，各管之間的連接，采用螺旋快速接頭或法蘭膠墊止水接頭，均應(yīng)將螺紋或連接螺栓擰緊，密封止水膠圈，膠墊完好無損，否則其后果與第二項(xiàng)所述一樣，會(huì)給工程帶來較大的損失。

（4）導(dǎo)管可以數(shù)根相連為一段，在孔口處數(shù)段連成一整根緩慢下放到下端距孔底0.3～0.5m處。也可整根或分兩根由吊車吊起插入孔中，加快操作進(jìn)度，節(jié)約時(shí)間，相對(duì)縮短二次清孔后至澆注開始之間的時(shí)間，對(duì)于減少孔底沉渣大有好處。

（5）整根導(dǎo)管的上口應(yīng)連接容量為3m3～5m3以上的儲(chǔ)料漏斗（小于Ф1600樁采用不少于3m3以上的儲(chǔ)料漏斗），在漏斗出口與豎管連接處，懸吊一個(gè)用水泥袋包裹新鮮混凝土制成的隔水塞，初始首槽澆注，漏斗內(nèi)必須裝滿混凝土。剪斷吊隔水塞的鉛絲（8#），漏斗中的流態(tài)混凝土推壓著隔水塞猛沖墜落，開始了導(dǎo)管澆注水下混凝土的第一道工序。

（6）第一漏斗流態(tài)混凝土落入孔底，混凝土導(dǎo)管將下口封住，這時(shí)導(dǎo)管之內(nèi)已是無水狀態(tài)，此后相繼而來的流態(tài)通過漏斗倒入管中，流態(tài)混凝土因重力作用自行從導(dǎo)管下口流出，混凝土表面隨著管中混凝土澆注而升高，最終形成樁身。

灌注首批混凝土?xí)r，導(dǎo)管埋入混凝土內(nèi)的深度不小于0.8m，在以后的灌注過程中，導(dǎo)管埋入混凝土中的埋深不宜少于2m，嚴(yán)禁導(dǎo)管提出混凝土面，并派專人測(cè)量導(dǎo)管埋深及管內(nèi)外混凝土面高差。

（7）澆注過程中，流態(tài)混凝土主要靠自身的重力作用下墜到樁孔內(nèi)，也可以在每斗混凝土注入之后，間歇性地上下提升導(dǎo)管搗插，這樣可以進(jìn)一步使混凝土密實(shí)并加快澆注速度。

（8）水下灌注的混凝土必須具有良好的和易性，澆筑前應(yīng)對(duì)導(dǎo)管的接縫進(jìn)行密封處理，防止?jié)仓新┧绊懟炷临|(zhì)量。

（9）導(dǎo)管拔出混凝土面。導(dǎo)管提漏有兩種原因：A、當(dāng)導(dǎo)管堵塞時(shí)，一般采用上下提振法，使混凝土強(qiáng)行流出。但如果此時(shí)導(dǎo)管埋深很小，極易提漏。B、因泥漿過稠，測(cè)量導(dǎo)管埋深時(shí)，對(duì)砼澆注高度判斷錯(cuò)誤而在卸管時(shí)多提，使導(dǎo)管提離砼面，也會(huì)產(chǎn)生提漏。灌注砼過程中，測(cè)定已灌砼表面標(biāo)高出現(xiàn)錯(cuò)誤，導(dǎo)致導(dǎo)管埋深過小，出現(xiàn)拔脫提漏。特別是灌注后期，易將泥漿中混合的坍土層誤為砼表面。因此，必須嚴(yán)格按照規(guī)程，用規(guī)定的測(cè)深錘測(cè)量孔內(nèi)砼表面高度，并認(rèn)真核對(duì)，保證提升導(dǎo)管不出現(xiàn)失誤。如誤將導(dǎo)管拔出砼面，必須及時(shí)處理?？變?nèi)砼面高度較小時(shí)，終止?jié)沧?，重新成孔；孔?nèi)砼面高度較高時(shí)，可以用2次導(dǎo)管插入法。導(dǎo)管底端加底蓋閥，插入砼面1.0m左右，導(dǎo)管料斗內(nèi)注滿砼時(shí)將導(dǎo)管提起約0.5m，底蓋閥脫掉，即可繼續(xù)水下灌注砼施工。由于要克服泥漿對(duì)導(dǎo)管的浮力，砼面較深時(shí)，不宜采用；使用該方法時(shí)，必須由有經(jīng)驗(yàn)的工程師現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)，導(dǎo)管長(zhǎng)度、吊預(yù)制混凝土球閥鐵絲長(zhǎng)度、鐵絲抗拉強(qiáng)度、混凝土面實(shí)際位置等數(shù)據(jù)，必須事先確定。

（10）鋼筋籠上?。寒?dāng)灌注到鋼筋籠底部時(shí)，應(yīng)緩慢放料，盡量減少埋深，減少對(duì)導(dǎo)管沖力。

5、結(jié)語

由于沖孔灌注樁是一種在施工過程中樁孔和樁身均不可見得樁基形式，無疑給確保灌注樁的施工質(zhì)量增大了一定難度，這就要求了我們工程一線人員必須要對(duì)沖孔樁的施工工藝有深入的理解，嚴(yán)格控制各道施工工序，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，以科學(xué)的態(tài)度、嚴(yán)格按照規(guī)范制定落實(shí)好實(shí)施細(xì)則，務(wù)必保證施工質(zhì)量。