沖孔樁施工工藝要點(diǎn)及注意問題論述

楊新明

摘要：近些年來，沖孔樁在高層建筑工程項(xiàng)目中得到了廣泛的使用。其施工工藝相對(duì)而言比較成熟，沖孔樁可以輕易穿透土質(zhì)較為復(fù)雜，即軟硬變化幅度大的土層。然而沖孔樁屬于建筑施工中的隱蔽工程，施工步驟復(fù)雜，成樁環(huán)節(jié)較繁瑣，易有質(zhì)量問題出現(xiàn)。文章結(jié)合工程實(shí)例，主要針對(duì)沖孔樁施工工藝要點(diǎn)及施工中質(zhì)量控制進(jìn)行了論述與研究，以供施工技術(shù)人員參考。

關(guān)鍵詞：建筑；沖孔樁；施工工藝；注意問題

1 工程概況

某高層綜合建筑，地基基礎(chǔ)均采用沖孔樁，樁型為端承樁和摩擦樁兩種?？拐鹪O(shè)防烈度為7度，抗震類別為乙類。根據(jù)地質(zhì)勘測(cè)報(bào)告顯示，樁位處地質(zhì)巖性自上到下依次為：素填土、種植土、粉質(zhì)黏土、淤泥、中砂、粉質(zhì)粘土、全風(fēng)化花崗巖層、強(qiáng)風(fēng)化 花崗巖層、弱風(fēng) 化花崗巖層。工程場(chǎng)地內(nèi)水位標(biāo)高在0.4m～2.8m左右。

2 設(shè)計(jì)要求

本工程采用沖孔樁，樁徑為 800mm，設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)為10m～38m，設(shè)計(jì)端承樁持力層為弱風(fēng)化花崗巖，要求樁端嵌巖深度≥1000mm，設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)L僅作參考，樁長(zhǎng)應(yīng)根據(jù)地質(zhì)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，終孔時(shí)以樁長(zhǎng)和進(jìn)入持力層深度兩項(xiàng)指標(biāo)為雙控標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)摩擦樁持力層為強(qiáng)風(fēng)化 花崗巖，要求樁端嵌巖深度≥2000mm，且不得小于設(shè)計(jì)樁長(zhǎng) L。沖孔樁樁身砼達(dá)到100% 強(qiáng)度后必須滿足如下設(shè)計(jì)要求：端承樁設(shè)計(jì)單樁豎向承載力4950KN；摩擦樁設(shè)計(jì)單樁豎向承載力2100KN。

3 沖孔樁施工工藝流程

場(chǎng)地平整→樁位放線、開挖泥漿池、泥漿溝→護(hù)筒埋設(shè)→樁機(jī)就位、孔位校正→沖擊造孔、泥漿循環(huán)、清除漿、泥碴→終孔驗(yàn)收第一次清孔→下鋼筋籠、導(dǎo)管→第二次清孔→沉碴檢測(cè)→灌注水下混凝土。

4 沖孔樁施工工藝

4.1 準(zhǔn)備工作

（1）埋設(shè)護(hù)筒：清除現(xiàn)場(chǎng)雜物，填平樁機(jī)就位位置。用全站儀測(cè)出樁位及保護(hù)副樁。規(guī)劃好樁機(jī)進(jìn)場(chǎng)路線、制漿池位置、棄碴場(chǎng)地。人工淺層開挖 2～3米埋設(shè)護(hù)筒，護(hù)筒采用 D= 8mm厚鋼板焊制而成，其內(nèi)徑大于沖錘直徑200mm，并高出地面 0.5m，以防地表水流入孔內(nèi)。

（2）回填：按上圖所示分層鋪設(shè)一定草袋后填土夯實(shí)。

（3）沖孔造漿及余渣處理：每一大的承臺(tái)位設(shè)一大一小兩個(gè)泥漿池。在開鉆前，選擇和備足良好的造漿粘土（高塑性）或膨潤(rùn)土，利用造漿機(jī)造漿，總造漿量為2倍的樁的混凝土體積。沖孔中泥漿比重 1.1～1.2，含砂率< 6%，泥漿粘度10～28s。循環(huán)使用后的泥漿采用泥漿車裝運(yùn)到指定的地點(diǎn)傾瀉。

4.2 沖孔施工

（1）樁機(jī)移動(dòng)就位，用千斤頂將機(jī)架頂起，準(zhǔn)確定位，使固定鉆桿的卡孔與護(hù)筒中心在同一垂線上，以保證鉆孔的垂直度，對(duì)準(zhǔn)樁位后，在鉆機(jī)橫梁下用枕木墊平。在沖進(jìn)和運(yùn)行中不應(yīng)產(chǎn)生位移和沉陷，否則應(yīng)找出原因并及時(shí)處理。放置樁機(jī)的起吊滑輪線、沖錘和樁孔中心三者應(yīng)在同一鉛垂線上，其偏差不得大于2cm。

（2）通過卷揚(yáng)機(jī)懸吊沖錘的沖擊力把硬質(zhì)或巖層破碎成孔，泥渣部分?jǐn)D入孔壁，采用泥漿循環(huán)的方法掏出。操作時(shí)開始應(yīng)低錘密擊，錘高0.4～0.6m，并及時(shí)加片石、砂礫（或石子）和粘土泥漿護(hù)壁，使孔壁擠壓密實(shí)，直至孔深達(dá)護(hù)筒底以下3～4m后，才可加快速度，將錘提高至1.5～2.0m 以上轉(zhuǎn)入正常沖擊，并隨時(shí)測(cè)定和控制泥漿比重。

4.3 成孔檢測(cè)

沖孔樁終孔后應(yīng)進(jìn)行孔位、孔徑、孔型和傾斜度檢測(cè)，本工程采用自制檢孔器，進(jìn)行成 孔檢測(cè)，檢孔器用鋼筋焊制成檢測(cè)籠，檢測(cè)籠外徑等于0.76米，長(zhǎng)4. 5米（規(guī)范規(guī)定檢測(cè)籠外徑等于鉆孔樁鋼筋籠直徑加100mm但不得大于鉆頭直徑，長(zhǎng)度為4～6倍檢測(cè)籠外徑）。檢測(cè)時(shí)，用樁機(jī)將檢測(cè)籠吊入孔內(nèi)下落，直到沉入孔底，測(cè)量并記錄以下結(jié)果。（1）用線錘、鋼尺分別在兩個(gè)互相垂直方向觀測(cè)吊檢測(cè)籠所用鋼絲繩傾斜角度是否均在1% 以內(nèi)。（2）觀測(cè)檢測(cè)籠沉入過程中是否有刮碰泥漿護(hù)壁現(xiàn)象判定樁孔是否斜孔、彎孔。（3）觀測(cè)檢測(cè)籠沉入孔底過程中是否升降自如或卡籠，判定樁孔是否有縮孔現(xiàn)象。

4.4清孔

（1）沖孔達(dá)到要求深度后，沖錘提離孔底10～20cm，換漿循環(huán)時(shí)間 4～6小時(shí)，使泥漿比重、含砂率符合要求為止。（2）清孔后，孔底提取的泥漿比重應(yīng)小于1.15，含砂率不大于6%，泥漿粘度不大于25s，不采用加大孔深的 方法來代替清孔，在灌注水下混凝土前，孔底沉淀厚度端承樁不大于 5cm，摩擦樁不大于 10cm，沉淀厚度可以采用自制平底吊垂量測(cè)清孔與沉淀前后高度差得出。一次清孔必須達(dá)到基本無 大顆粒，泥漿濃度、含沙率及沉渣厚度達(dá)到規(guī)范要求。

4.5 鋼筋籠的制作及安裝

（1）鋼筋籠根據(jù)樁長(zhǎng)分節(jié)制作，每節(jié)以適合施工為宜，且每隔 2.0m 設(shè)置加強(qiáng)箍筋一 道。鋼筋下料、彎制在加工場(chǎng)統(tǒng)一生產(chǎn)，吊裝入孔時(shí)再逐節(jié)接長(zhǎng)焊成整體。要求主筋平直、箍筋圓順、尺寸準(zhǔn)確，分段后主筋接頭要相互錯(cuò)開，保證同一截面內(nèi)的接頭數(shù)目不多于主筋根數(shù)的50%。（2）接頭采用雙面焊時(shí)，搭接長(zhǎng)度不小于5倍鋼筋直徑，單面焊時(shí)，搭接長(zhǎng)度不小于10倍鋼筋直徑，相鄰鋼筋接頭錯(cuò)開，在35倍鋼筋直徑且不小于50cm范圍內(nèi)，接頭不應(yīng)超過50%，當(dāng)用搭接焊時(shí)，要注意保持兩連接鋼筋軸心一致。（3）鋼筋籠制作時(shí)，應(yīng)在鋼筋籠內(nèi)設(shè)三角支撐，以防止鋼筋籠發(fā)生局部變形。（4）鋼筋骨架的保護(hù)層，采用在主筋外側(cè)焊耳筋，耳筋每隔2m焊一道，每一道焊4個(gè)。（5）鋼筋籠就位后，將吊環(huán)固定在護(hù)筒壁上，以防止混凝土灌注時(shí)鋼筋籠上浮。

5 沖孔樁施工中注意的問題

（1）采用沖孔樁施工，對(duì)淤泥及淤泥質(zhì)土，必須十分慎重，對(duì)地下水大的土層，會(huì)使樁端承載力和摩阻力大幅度降低，故不宜采用。

（2）樁機(jī)就位不便，不能連接作業(yè)，成孔速度較慢，泥渣污染環(huán)境。孔底沉渣難以掏盡，將會(huì)使樁承載力不夠穩(wěn)定。

（3）產(chǎn)生斜孔、彎孔和縮孔時(shí)，應(yīng)停鉆拋填粘土塊夾片石至偏孔開始處以上0.5～1m，重新鉆進(jìn)、不得用沖孔鉆頭修孔，防止卡鉆。

6 結(jié)語

綜上所述，通過對(duì)本工程沖孔灌注樁施工中的質(zhì)量控制要點(diǎn)分析可知。在沖孔灌注樁施工過程中，我們應(yīng)加強(qiáng)管理，牢牢把握以上控制要點(diǎn)，樁基工程施工情況良好，靜載及低應(yīng)變?cè)囼?yàn)均達(dá)到設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。本工程樁基施工完畢后，按設(shè)計(jì)和規(guī)范要求進(jìn)行樁基檢測(cè)，包括靜載試驗(yàn)、無損動(dòng)測(cè)試驗(yàn)，結(jié)果均符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。