淺析沖孔灌注樁的施工技術(shù)和質(zhì)量控制

摘要：樁基工程是橋梁工程、房屋建筑工程、鐵路路基抗滑樁工程等工程施工的重點(diǎn)、難點(diǎn)，沖孔灌注樁的使用已相當(dāng)普及，但因?qū)匐[蔽工程，成樁后質(zhì)量檢查比較困難。文章結(jié)合華安水電站引水隧洞下穿鷹廈線工程實(shí)踐，對沖孔灌注樁的施工方法、工藝流程進(jìn)行介紹，對各個(gè)環(huán)節(jié)的的工藝特點(diǎn)、質(zhì)量控制要點(diǎn)、控制手段等進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：沖孔灌注樁；施工技術(shù)；質(zhì)量控制

1、概述

泥漿護(hù)壁沖孔灌注樁是鉆孔灌注樁的一種，使用卷揚(yáng)機(jī)提放沖擊錐反復(fù)沖擊將地層中土、石劈裂、破碎而成孔。沖孔灌注樁有施工設(shè)備簡單、適用各種地層、造價(jià)適中、承載力高的特點(diǎn)，是房橋梁工程、房屋建筑、鐵路路基抗滑樁工程等工程中常用的樁基形式。但這種樁施工環(huán)節(jié)較多，工序較復(fù)雜，隱蔽工程多，施工過程中稍有不慎容易造成安全、質(zhì)量事故。

2、工程概況

華安水電站擴(kuò)建工程引水隧洞下穿鷹廈線工程，位于福建省漳州市華安縣境內(nèi)九龍江北溪干流的河段上。引水隧洞在鷹廈鐵路K565+545.46和K565+581.45處下穿鐵路，引水隧洞為兩條內(nèi)徑5.4米鋼筋混凝土隧洞，長度498米。洞口進(jìn)水口離鐵路中心線23米。隧洞底高程78.00m，鐵路路肩標(biāo)高為104.00 m，九龍江北溪干流的水庫常水位94 m。隧洞底在水庫常水位以下16米深，距離鐵路路肩26米高。為使鐵路路基穩(wěn)定，在鐵路邊坡洞口處設(shè)置樁徑1.5M鋼筋砼防護(hù)樁，共36根樁。樁基為沖孔灌注樁，樁基礎(chǔ)采用C30混凝土，總樁數(shù)為36根，樁徑1.5m，樁端進(jìn)入弱風(fēng)化巖層，平均樁長21米。

3、成孔質(zhì)量的控制

成孔是混凝土灌注樁施工中的一個(gè)重要部分，其質(zhì)量如控制得不好，則可能會(huì)發(fā)生塌孔、縮徑、樁孔偏斜及樁端達(dá)不到設(shè)計(jì)持力層要求等，還將直接影響樁身質(zhì)量和造成樁承載力下降。因此，在成孔的施工技術(shù)和施工質(zhì)量控制方面應(yīng)著重做好以下幾項(xiàng)工作。

3.1"采取隔孔施工程序

沖孔灌注樁和打入樁不同，打人樁是將周圍土體擠開，樁身具有很高的強(qiáng)度，土體對樁產(chǎn)生被動(dòng)土壓力。沖孔灌注樁則是先成孔，然后在孔內(nèi)成樁，周圍土移向樁身土體對樁產(chǎn)生動(dòng)壓力。尤其是在成樁初始，樁身混凝土的強(qiáng)度很低，且混凝土灌注樁的成孔是依靠泥漿來平衡的，故采取較適應(yīng)的樁距對防止坍孔和縮徑是一項(xiàng)穩(wěn)妥的技術(shù)措施。

3.2"確保樁身成孔垂直精度

這是灌注樁順利施工的一個(gè)重要條件，否則鋼筋籠和導(dǎo)管將無法沉放。為了保證成孔垂直精度滿足設(shè)計(jì)要求，應(yīng)采取擴(kuò)大樁機(jī)支承面積使樁機(jī)穩(wěn)固，經(jīng)常校核鉆架及鉆錘的垂直度等措施，并于成孔后下放鋼筋前作井徑、井斜超聲波測試。

3.3"確保樁位、樁頂標(biāo)高和成孔深度

在護(hù)筒定位后及時(shí)復(fù)核護(hù)筒的位置，嚴(yán)格控制護(hù)筒中心與樁位中心線偏差不大于50mm，并認(rèn)真檢查回填土是否密實(shí)，以防鉆孔過程中發(fā)生漏漿的現(xiàn)象。

雖然鉆錘到達(dá)的深度已反映了成孔深度，但是如在第一次清孔時(shí)泥漿比重控制不當(dāng)，或在提鉆具時(shí)碰撞了孔壁，就可能會(huì)發(fā)生坍孔、沉渣過厚等現(xiàn)象，這將給第二次清孔帶來很大的困難，有的甚至通過第二次清孔也無法清除坍落的沉渣。因此，在提出鉆具后用測繩復(fù)核成孔深度，如測繩的測深比鉆桿的鉆探小，就要重新下鉆桿復(fù)鉆并清孔。同時(shí)還要考慮在施工中常用的測繩遇水后縮水的問題，因其最大收縮率達(dá)1.2%，為提高測繩的測量精度，在使用前要預(yù)濕后重新標(biāo)定，并在使用中經(jīng)常復(fù)核。

3.4"鋼筋籠制作質(zhì)量和吊放

鋼筋籠制作前首先要檢查鋼材的質(zhì)保資料，檢查合格后再按設(shè)計(jì)和施工規(guī)范要求驗(yàn)收鋼筋的直徑、長度、規(guī)格、數(shù)量和制作質(zhì)量。在驗(yàn)收中還要特別注意鋼筋籠吊環(huán)長度能否使鋼筋準(zhǔn)確地吊放在設(shè)計(jì)標(biāo)高上，這是由于鋼筋吊籠放后是固定在護(hù)筒上的，因此，混凝土澆筑過程中應(yīng)時(shí)常觀測護(hù)筒標(biāo)高，以確保鋼筋的埋入標(biāo)高滿足設(shè)計(jì)要求。在鋼筋籠吊放過程中，應(yīng)逐節(jié)驗(yàn)收鋼筋籠的連接焊縫質(zhì)量，對質(zhì)量不符合規(guī)范要求的焊縫、焊口則要進(jìn)行補(bǔ)焊。同時(shí)，要注意鋼筋籠能否順利下放，沉放時(shí)不能碰撞孔壁；當(dāng)?shù)醴攀茏钑r(shí)，不能加壓強(qiáng)行下放，因?yàn)檫@將會(huì)造成坍孔、鋼筋籠變形等現(xiàn)象，應(yīng)停止吊放并尋找原因，如因鋼筋籠沒有垂直吊放而造成的，應(yīng)提出后重新垂直吊放；如果是成孔偏斜而造成的，則要求進(jìn)行復(fù)鉆糾偏，并在重新驗(yàn)收成孔質(zhì)量后再吊放鋼筋籠。

4、成樁質(zhì)量的控制

4.1"為確保成樁質(zhì)量，要嚴(yán)格檢查驗(yàn)收進(jìn)場原材料的質(zhì)保書（水泥出廠合格證、化驗(yàn)報(bào)告、砂石化驗(yàn)報(bào)告），如發(fā)現(xiàn)實(shí)樣與質(zhì)保書不符，應(yīng)立即取樣進(jìn)行復(fù)查，對不合格的材料（如水泥、砂、石、水質(zhì)），嚴(yán)禁用于混凝土灌注樁。

4.2"鉆孔灌注水下混凝土的施工主要是采用導(dǎo)管灌注，混凝土的離析現(xiàn)象還會(huì)存在，但良好的配合比可減少離析程度，因此，現(xiàn)場的配合比要隨水泥品種、砂、石料規(guī)格及含水率的變化進(jìn)行調(diào)整，為使每根樁的配合比都能正確無誤，在混凝土攪拌前都要復(fù)核配合比并校驗(yàn)計(jì)量的準(zhǔn)確性，嚴(yán)格計(jì)量和測試管理，并及時(shí)填入原始記錄和制作試件。

4.3"為防止發(fā)生斷樁、夾泥、堵管等現(xiàn)象，在混凝土灌注時(shí)應(yīng)加強(qiáng)對混凝土攪拌時(shí)間和混凝土坍落度的控制。因?yàn)榛炷翑嚢钑r(shí)間不足會(huì)直接影響混凝土的強(qiáng)度，混凝土坍落采用180—220，并隨時(shí)了解混凝土面的標(biāo)高和導(dǎo)管的埋人深度。導(dǎo)管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2m—3m，并不得小于1m，嚴(yán)禁把導(dǎo)管底端提出混凝土面。當(dāng)灌注至距樁頂標(biāo)高8m—10m時(shí)，應(yīng)及時(shí)將坍落度調(diào)小至120—160，以提高樁身上部混凝土的抗壓強(qiáng)度。在施工過程中，要控制好灌注工藝和操作，抽動(dòng)導(dǎo)管使混凝土面上升的力度要適中，保證有程序的拔管和連續(xù)灌注，升降的幅度不能過大，如大幅度抽拔導(dǎo)管則容易造成混凝土體沖刷孔壁，導(dǎo)致孔壁下墜或坍落，樁身夾泥，這種現(xiàn)象尤其在砂層厚的地方比較容易發(fā)生。在灌注過程中必須每灌注6m³左右測一次混凝土面上升的高度，確定每段樁體的充盈系數(shù)，《建筑施工操作規(guī)程》規(guī)定樁身混凝土的充盈系數(shù)必須大于l。同時(shí)要認(rèn)真進(jìn)行記錄，這對日后發(fā)現(xiàn)有問題的樁或評價(jià)樁的質(zhì)量有很大作用。

5、施工過程中異常情況的處理

5.1塌孔

沖孔樁在施工過程若出現(xiàn)塌孔應(yīng)及時(shí)做出處理：①塌孔后將鉆孔回填、碾壓、靜置后，在表層反復(fù)錘擊回填，砸實(shí)后再正常鉆進(jìn)，有效地避免了孔位再次坍塌。②下護(hù)筒至塌孔面以下，護(hù)筒外回填擠實(shí)。

5.2堵管、卡管、混凝土供應(yīng)中斷

水下混凝土在澆筑過程中由于混凝土供應(yīng)中斷等問題容易導(dǎo)致已灌注的混凝土過了初凝時(shí)間，發(fā)生導(dǎo)管堵塞。首先應(yīng)采用長桿沖搗和振動(dòng)器振動(dòng)導(dǎo)管等方法進(jìn)行處理，若此方法無效應(yīng)拔出導(dǎo)管，決定停止?jié)仓?，作施工縫處理，并對上部樁身采用干樁澆筑。清除孔內(nèi)泥漿，抽干水份，待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，鑿除上部夾泥松散層，對表面鑿毛處理，然后對下部已澆混凝土樁身做無損檢測，確定已澆部分樁身完整，無質(zhì)量問題后，采用干孔澆筑方法澆筑上部混凝土。施工完畢，待上部混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，再對整樁做無損傷檢測。

6、結(jié)束語

沖孔灌注樁施工環(huán)節(jié)多，影響因素多，要保證施工質(zhì)量，需要工程技術(shù)人員具有高度的責(zé)任心，熟練掌握施工技術(shù)及規(guī)范，并結(jié)合工程實(shí)際情況，采取合理的施工措施。在施工中要做到仔細(xì)觀察，冷靜分析，正確指揮，果斷處理實(shí)施過程中遇到的問題。必須對各工序的主控環(huán)節(jié)加強(qiáng)控制，以確保工程質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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