淺談沖孔樁施工過程的沉渣控制

鄭巨峰

（福建升恒建設(shè)集團有限公司）

淺談沖孔樁施工過程的沉渣控制

鄭巨峰

（福建升恒建設(shè)集團有限公司）

隨著社會的進步，施工的工藝也在不同程度的改變及施工的機械設(shè)備不斷的更新模式，越來越多的高層建筑及地下室基礎(chǔ)采用沖孔樁基礎(chǔ)。沖孔磚樁基礎(chǔ)施工適用于地質(zhì)條件復(fù)雜，單樁承載力高的基礎(chǔ)工程，如何提高成樁質(zhì)量成渣過程的質(zhì)量控制尤為重要。本文主要對沖孔樁施工過程中沉渣的控制進行研分析，提出筆者的思考和建議，僅供參考。

沖孔灌注樁；沉渣；控制

在建筑基礎(chǔ)施工過程中，沖孔灌注樁被廣泛應(yīng)用，而在此施工過程中，合理控制好樁底部沉渣的厚度，是保證施工質(zhì)量的主要因素。一旦出現(xiàn)沉渣太厚的現(xiàn)象，就會影響到樁基部的承力能力，同時還會使建筑發(fā)生嚴重沉降的現(xiàn)象。所以，研究沖孔樁施工過程中沉渣的控制，具有很大的現(xiàn)實意義。

1　造成孔底沉渣過厚的原因

1.1所選用的護壁泥漿不恰當(dāng)

建筑施工手冊是這樣規(guī)定的：除了在粘土層上能夠采用在原土中混入水的方式造泥漿來保護壁外，其他泥漿護壁都應(yīng)該采用人工制泥漿的方式?？墒窃诂F(xiàn)實施工過程中，施工人員會利用原土中混入水的方式來造漿護壁，同時，在施工進行到不同地基層階段時，沒有依照相關(guān)的規(guī)范來檢測泥漿的相應(yīng)指標(biāo)，這些施工問題都極易引起塌孔現(xiàn)象，同時使得鉆孔施工中出現(xiàn)的沉渣極難被清理[1]。

1.2沒有徹底進行清孔清渣

因為沒有對泥漿的指標(biāo)進行合理控制，同時為了防止塌孔現(xiàn)象，使得沒能徹底清理孔底，導(dǎo)致孔底殘留鉆渣；除此之外，因為施工現(xiàn)場用水的限制，為了節(jié)約施工用水量，使得孔內(nèi)部泥漿的置換不夠充分，這種行為也會導(dǎo)致孔底部的沉渣過厚。

1.3施工過程過久

施工過程中，各工序間隔時間過長，比如在進行第一次清孔后，經(jīng)過長時間才進行混凝土的灌注工作，同時施工單位不夠重視第二次的清孔工作，很多項目的施工過程中，其只是一種形式，最終使得孔內(nèi)部的泥漿發(fā)生砂顆粒沉淀的現(xiàn)象，泥漿失去水分、砂粒下沉。

1.4第一次注入混凝土的量不夠及沒有設(shè)置相應(yīng)的隔水栓

在實際施工過程中，如果出現(xiàn)第一次注入混凝土量不足，同時沒有設(shè)置相應(yīng)的隔水栓通過抽動式的隔板進行混凝土的灌注，而將混凝土直接灌到填充滿泥漿的管內(nèi)部進行下水混凝土的灌注工作，最終使得樁底端的混凝土出現(xiàn)離析的現(xiàn)象，孔底部的沉渣量增多[2]。

2　控制孔底沉渣厚度的手段

孔底部沉渣厚度直接影響到?jīng)_孔灌注樁的受力能力，相關(guān)規(guī)范規(guī)定，孔底部的最大沉渣厚度值許可范圍為：對于端承樁，不能超過50mm；對于摩擦樁，不能超過150mm[3]。所以。降低孔底部的沉渣量，將其厚度控制在科學(xué)合理的范圍內(nèi)，是控制整個沖孔樁施工質(zhì)量的關(guān)鍵。

2.1嚴格控制工序流程

樁基工程在地下工程屬于隱蔽工程，工程質(zhì)量控制難度高，前期的隱蔽把關(guān)對后期成樁質(zhì)量影響大，存在的質(zhì)量隱患難度及時發(fā)現(xiàn)，事后往往造成誤工時，因此樁基施工過程只有嚴格控制工序流程，認真把關(guān)，同時工程相關(guān)人員還要有豐富的工程經(jīng)驗及很高的判斷力和果斷的決策力，使整個施工工序環(huán)環(huán)緊扣。具體做法如下：

（1）開工前準(zhǔn)備施工單位應(yīng)付施工場地進行合理的規(guī)劃布局，合理安排樁基數(shù)量，控制好泥漿池，重點強調(diào)泥漿池要兩個：①沉淀池；②循環(huán)池。沉淀池是做為儲備泥漿沉淀顆粒物后面層泥漿可重新回收利用的池；循環(huán)池收集沉淀收集沉淀面層泥漿重新循環(huán)孔內(nèi)補充泥漿使用，從而避免更多的顆粒雜質(zhì)回流孔內(nèi)，為終孔清渣而節(jié)省清渣時間，避免因清孔時間過長而造成塌孔事故。

（2）施工過程孔的沉渣檢查工作。沖孔按設(shè)計要求及參考地質(zhì)勘察報告滿足設(shè)計的持力層要求后，首先進行清孔、測量孔深，測量孔深時使用測繩建議使用φ3～φ4，6股鋼絲繩每間隔5、10m處做個固定標(biāo)記，測孔深采用錐型錘，最后測沉渣時宜采用平底錘，兩種測量差即為沉渣。

（3）導(dǎo)管深度的控制和隔水栓選用。下導(dǎo)管深度宜控制在導(dǎo)管底部孔底離孔底300～500cm之間，隔水栓用樁身強度同等級的混凝土制作（俗稱硬球），嚴禁使用軟球（一種用纖維袋或水泥袋內(nèi)裝水泥漿做成的隔水栓）和無采用隔水栓澆筑混凝土直接揭蓋方式，從而造成混凝土在導(dǎo)管內(nèi)自由下落時，混凝土在導(dǎo)管內(nèi)與水直接接觸造成砂、石、水泥離析，形成人為造成的再生沉渣影響成樁的質(zhì)量。

（4）采用高壓注漿管。高壓注漿是沖孔樁基工程中因承載力達不到設(shè)計值時所備用的一種補救及技術(shù)手段（多半仍是孔底成渣未能清理干凈造成）后注漿管應(yīng)采用鋼管固定與鋼筋籠加筋箍上采用綁扎式的焊接，后澆筑管的長度與通長鋼筋籠等長，對于非通長配筋樁下部應(yīng)有不少于2根與注漿管等長的主筋組成的鋼筋籠通底，后注漿管通常沿鋼筋籠圓周對稱均布2～3根注漿管。

2.2選擇最適的鉆孔機具和采用最適的鉆孔方式

依據(jù)實際工程施工地點的相關(guān)地質(zhì)情況，選擇最適合用來鉆孔的機具。針對那些土層比較軟，容易發(fā)生坍塌現(xiàn)象的樁部位，應(yīng)該選擇振動比較輕、負壓比較高的鉆孔機具進行施工。

機具在鉆入的過程中，一定要控制好轉(zhuǎn)動的頻率以及速度，而鉆入的深度、土壤的性質(zhì)、鉆頭、提供漿液的壓強以及所提供的漿液量等也會影響到鉆機轉(zhuǎn)動的速度和頻率。在整個鉆入工程中，一定要依據(jù)這些影響因素來合理控制轉(zhuǎn)速以及鉆進的壓強，同時，在不同的土層階段，也要進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，保證鉆進過程中成孔的泥土、砂顆粒、礫石以及渣料可以跟隨漿液順利排到孔的外部。

2.3選擇比較合理的鉆孔泥漿指標(biāo)

沖孔樁主要是依靠泥漿產(chǎn)生的靜壓值來使土層對孔壁的壓強值得到平衡，所以，在實際鉆孔過程中，一定要依據(jù)各土層的不同狀況來選擇最合理的泥漿指標(biāo)，保證在孔壁周圍形成比較有保護作用的泥皮層。而在成孔過程中的泥漿還可以通過粘渣能力為排除渣，而主要影響泥漿粘渣性能的是其密度，所以，為了促進整個鉆進階段所產(chǎn)生渣的排出，可以依照不同的土層以及鉆入的深度值來合理改變泥漿的密度。如果使用的正循環(huán)成孔方式，當(dāng)鉆到粘土層或者亞粘土層時，泥漿密度一定要在1.1～ 1.2范圍內(nèi)；當(dāng)鉆到砂層或是夾砂層時，泥漿密度一定要在1.1～ 1.3范圍內(nèi)；當(dāng)鉆到砂加上卵石的土層或者極易發(fā)生坍孔現(xiàn)象的土層時，泥漿密度一定要在1.3～1.5范圍內(nèi)；而當(dāng)鉆到已風(fēng)化的巖層時，泥漿密度一定要在1.2～1.4范圍內(nèi)[4]。同時，為了提高其護壁能力，可以按照標(biāo)準(zhǔn)加入合理劑量的外加劑。

2.4保證清孔工作徹底進行

2.4.1初次清孔

之所以進行初次清孔，就是為了排除孔內(nèi)部的顆粒狀殘渣，減小孔底部沉渣的厚度，為進行第二次的清孔操作節(jié)約時間。第一次進行清孔時，不用改變泥漿的密度值，泥漿的密度一旦過早被調(diào)低，在進行吊籠時泥漿所含的顆粒就會很快沉降下來，對第二次的清孔結(jié)果造成影響，泥漿的密度最好在1.2～1.4范圍內(nèi)。當(dāng)檢測到孔部底端的沉渣厚度沒有超過50mm時，應(yīng)第一時間進行鋼筋籠的吊放操作[5]。

2.4.2第二次清孔

進行第二次清孔的目的是為了去除泥漿中下沉的殘渣以及進行鋼筋籠的吊放操作時與孔壁進行摩擦而產(chǎn)生的泥砂，進行第二次的清孔時，一定要在循環(huán)清理孔的同時檢測孔底部沉渣的厚度，在孔底部的沉渣厚度達到標(biāo)準(zhǔn)要求后，應(yīng)繼續(xù)在循環(huán)過程中調(diào)整泥漿的各種指標(biāo)值，直到各種指標(biāo)都達到標(biāo)準(zhǔn)要求，其中包括：泥漿的相對密度值在1.05～1.10范圍內(nèi)；泥漿粘度在16～ 20s范圍內(nèi)；泥漿的含砂率應(yīng)小于4％[6]。在這些指標(biāo)達標(biāo)后應(yīng)及時展開水下混凝土的灌注操作，在混凝土灌注操作進行之前，應(yīng)一直進行循環(huán)清孔操作。

2.5選擇最適的清孔方式

2.5.1抽漿清孔法

此種方式可以應(yīng)用在各種土層、采用不同鉆孔方式的支承樁或是摩擦樁，特別適合清理使用反循環(huán)方式鉆孔和孔底部沉渣直徑大的樁孔，在容易發(fā)生坍孔現(xiàn)象的樁孔中一定要謹慎采用，防止發(fā)生坍孔。

2.5.2換漿清孔法

此種方法適用于使用正循環(huán)方式的鉆孔、粘性土層以及細砂土層，有清孔不快的缺點，在清孔過程中一定合理控制泥漿的指標(biāo)以及所用清孔的時間，不然就無法保證清孔的效果。

2.5.3掏渣清孔法

對采用沖擊法、沖抓法或者旋轉(zhuǎn)挖法的樁孔，一定要先采用此種方法初步進行清孔，在換別的清孔方式。

3　結(jié)束語

造成孔底部沉渣厚度過厚的因素有很多，在實際施工中應(yīng)仔細分析所采用的施工工藝、機具設(shè)施和土層狀況，采取相應(yīng)的有效手段進行控制，重視相關(guān)檢測工作，就能有效控制沖孔樁施工過程中孔底部沉渣的厚度。

[1]王松，陳柏海.淺談石灰?guī)r地區(qū)沖孔樁基礎(chǔ)施工的質(zhì)量控制要點[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2012，1（11）：80.

[2]莊煌威.淺析深厚拋填層沖孔灌注樁質(zhì)量控制[J].建材與裝飾，2014，2 （47）：31～32.

[3]施峰，林清意，章東，等.軟土地區(qū)沖孔灌注樁質(zhì)量的檢測[J].建筑科學(xué)，2014，30（5）：125～129.

[4]吳新孟.沖孔灌注樁施工經(jīng)驗簡介[J].電力建設(shè)，2000，21（2）：56～57.

[5]張弘.淺析沖孔灌注樁基礎(chǔ)在現(xiàn)代高層建筑中的應(yīng)用[J].民營科技，2011，3（2）：308.

[6]居世信.混凝土沖孔灌注樁施工過程的質(zhì)量控制[J].城市建設(shè)理論研究，2014，4（10）：123.

TU753.3

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