沖孔灌注樁成孔質(zhì)量控制初探

杜斌

福建廈門(mén)（361000）

沖孔灌注樁成孔質(zhì)量控制初探

杜斌

福建廈門(mén)（361000）

結(jié)合工程實(shí)例，分析了沖孔灌注樁的質(zhì)量控制的重點(diǎn)和難點(diǎn)，介紹了工程中的質(zhì)量問(wèn)題及相應(yīng)的措施，希望在建設(shè)施工中能注意沖孔灌注樁質(zhì)量控制要點(diǎn)，把握其每一環(huán)節(jié)，確保施工質(zhì)量。

沖孔灌注樁；質(zhì)量控制；問(wèn)題；措施

1 工程概況

廈門(mén)恒大帝景二期的建設(shè)單位是廈門(mén)恒大置業(yè)有限公司，共3棟，總建筑面積81 270.41 m2，其中地上建筑面積58 530.42 m2，地下建筑面積22 739.99 m2，地上1～28層，地下2層。最大建筑高度86.7 m。本工程根據(jù)福建省建筑設(shè)計(jì)研究院提供的《廈門(mén)恒大帝景巖土工程勘察報(bào)告》，采用泥漿護(hù)壁沖（鉆）孔灌注樁。

2 沖孔灌注樁

2.1 含義

沖孔是用沖擊鉆機(jī)把帶鉆刃的重鉆頭(又稱(chēng)沖錘)提高，靠自由下落的沖擊力削切巖層，排出碎渣成孔。沖擊鉆機(jī)有鉆桿式和鋼絲繩式兩種。前者孔徑較小，效率較低，應(yīng)用較少。后者鉆孔直徑大，可根據(jù)設(shè)計(jì)的樁徑來(lái)修改鉆頭的大小，錘重在3 000～10 000 kg(具體根據(jù)樁徑的大小來(lái)確定錘重)。

2.2 質(zhì)量控制的重點(diǎn)與難點(diǎn)

灌注樁施工工序多，質(zhì)量控制點(diǎn)多，影響質(zhì)量因素多。

控制影響樁位偏差的因素較多，比如測(cè)量放線的誤差、樁機(jī)對(duì)位不準(zhǔn)確、護(hù)筒埋設(shè)的偏差、孔斜造成的偏差等，因此必須將每一個(gè)施工環(huán)節(jié)的偏差控制在最小范圍內(nèi)，嚴(yán)格按照質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)每道工序每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行檢查驗(yàn)收。由于個(gè)體樁位放樣是隨著施工進(jìn)度階段性進(jìn)行的，監(jiān)理工程師應(yīng)在每個(gè)樁施工前進(jìn)行檢查驗(yàn)收，復(fù)核無(wú)誤后方可進(jìn)行打樁機(jī)就位和護(hù)筒埋設(shè)，沖孔前應(yīng)復(fù)測(cè)護(hù)筒中心位置。

樁徑控制是通過(guò)鉆頭直徑、制作鋼筋籠檢孔器等方面進(jìn)行的。垂直度控制通過(guò)控制樁架垂直度、制作鋼筋籠檢孔器、鋼筋籠下放程序進(jìn)行。

在工程實(shí)際操作中,重錘測(cè)量法因具有簡(jiǎn)單、容易操作的特點(diǎn)，廣泛用于檢查孔深和孔底沉渣厚度?？椎壮猎穸鹊臋z查方法：

測(cè)錘為錐形錘，錘底直徑約15 cm，高度約22 cm，重約5 kg。在測(cè)量沉渣時(shí)，先用一個(gè)錘底朝下的測(cè)錘慢慢沉入孔底，憑手感判斷側(cè)錘到達(dá)沉渣頂面的位置，記錄下測(cè)繩上的讀數(shù)h。再用一個(gè)錐尖朝下的測(cè)錘慢慢沉入孔底，憑手感判斷側(cè)錘穿過(guò)沉渣層直達(dá)孔底的位置，記錄下測(cè)繩上的讀數(shù)H。計(jì)算出沉渣厚度為H-h。

泥漿護(hù)壁沖孔灌注樁施工中，泥漿起到保護(hù)孔壁、排渣、清孔、冷卻鉆頭的作用。泥漿質(zhì)量應(yīng)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行控制：建立泥漿循環(huán)系統(tǒng)，建造制漿池、沉淀池，對(duì)泥漿進(jìn)行循環(huán)利用，防止泥漿亂排放。用黏土或膨潤(rùn)土制造泥漿，結(jié)合穿越土層情況確定配合比；施工過(guò)程中，始終保證護(hù)筒內(nèi)的泥漿面高于地下水位1 m以上，水位漲落時(shí),應(yīng)高出水位1.5 m以上；在沖孔過(guò)程中不斷向孔內(nèi)添加新鮮泥漿。

2.3 工藝流程

測(cè)量放線→樁機(jī)就位→護(hù)筒埋設(shè)→沖擊至設(shè)計(jì)深度→清孔→鋼筋籠制作及安裝→混凝土導(dǎo)管安裝→二次清孔→水下混凝土澆灌。

3 工程中的質(zhì)量問(wèn)題

3.1 塌孔

造成塌孔的主要原因：該施工場(chǎng)地上覆軟弱土層較厚，其中局部地方砂層厚達(dá)2.9 m，極易造成塌孔；在施工過(guò)程中，采用了雜填土層泥土就地造漿，泥漿黏度不夠；沒(méi)有采用輕錘密擊的方法。因此類(lèi)塌孔程度較輕，施工人員較難察覺(jué)，故施工過(guò)程中沒(méi)有及時(shí)采取措施，造成前期支護(hù)樁的混凝土充盈系數(shù)過(guò)大，其中最大的達(dá)1.15，經(jīng)濟(jì)效益不佳。

3.2 斜孔

本工程基坑開(kāi)挖后，發(fā)現(xiàn)個(gè)別樁偏斜，其中有一根樁偏入基坑達(dá)40 cm，為地下室施工帶來(lái)很大麻煩。所以在沖孔過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格控制樁垂直度，防止產(chǎn)生斜孔。產(chǎn)生斜孔的原因有多種，剛開(kāi)始沖孔時(shí)采用沖程較大，吊繩放得較松；孔內(nèi)有傾斜狀態(tài)的風(fēng)化巖層、孤石等；樁機(jī)地基產(chǎn)生不均勻沉降，使樁機(jī)傾斜，也有可能使樁孔產(chǎn)生偏斜。在沖孔過(guò)程中如發(fā)現(xiàn)斜孔，應(yīng)立即停止沖孔，并采用小片石、碎石回填至發(fā)生偏斜以上1 m左右再重新沖孔。重新沖孔時(shí)，應(yīng)采用小沖程、高頻率修孔。斜孔嚴(yán)重時(shí)，必須整孔回填，然后重新沖孔。

3.3 縮徑

縮徑產(chǎn)生的原因主要有：清孔不徹底，泥漿中泥塊較多，再加上終灌拔管過(guò)快，引起樁頂周邊夾泥，導(dǎo)致保護(hù)層厚度不足；孔中水頭下降，對(duì)孔壁的靜水壓力減小,局部孔壁土層失穩(wěn)坍落，造成混凝土樁身夾泥或縮頸?？妆谔洳糠至粝碌目吡蓸逗笮纬勺o(hù)頸。

3.4 斷樁

斷樁產(chǎn)生的原因主要有：混凝土拌和物發(fā)生離析使樁身中斷；灌注中堵塞導(dǎo)管，又未能處理好；灌注中導(dǎo)管卡掛鋼筋籠,會(huì)演變?yōu)闃渡韲?yán)重夾泥、混凝土樁身中斷的嚴(yán)重事故；灌注時(shí)間過(guò)長(zhǎng),先灌注的混凝土已初凝，后灌注的混凝土沖破頂層與泥漿相混；導(dǎo)管進(jìn)水，未及時(shí)作良好處理，會(huì)在兩層混凝土中產(chǎn)生部分夾有泥漿渣土的截面。

3.5 鋼筋籠上浮

鋼筋籠上浮產(chǎn)生的原因主要是由于混凝土由漏斗順導(dǎo)管向下灌注時(shí)，產(chǎn)生一種頂托力，使鋼筋籠上浮。

4 措施及預(yù)防

4.1 防止塌孔措施

成孔施工期間，在孔位就近準(zhǔn)備足夠的砂和黏土等應(yīng)急搶險(xiǎn)物料。發(fā)生輕微塌孔時(shí)，停機(jī)觀察分析情況，調(diào)整護(hù)壁泥漿指標(biāo)及水頭，以達(dá)到最佳的護(hù)壁效果?？妆谔鷩?yán)重時(shí)，應(yīng)探明坍塌位置，用砂和黏土混合回填至坍塌孔段以上1～2 m處，搗實(shí)后重新沖進(jìn)。漏漿特別嚴(yán)重的要采取專(zhuān)項(xiàng)的處理措施。

預(yù)防措施：根據(jù)不同地層，控制使用好泥漿指標(biāo)。在回填土、松軟層及流砂層鉆進(jìn)時(shí)，嚴(yán)格控制速度。地下水位過(guò)高，應(yīng)升高護(hù)筒，加大水頭。地下障礙物處理時(shí)，一定要將殘留的混凝土塊清除。

4.2 防止斜孔措施

對(duì)偏斜輕微的沖孔，控制沖速，慢速提升，往復(fù)掃孔糾偏，至設(shè)計(jì)孔徑要求為準(zhǔn)，當(dāng)孔位偏斜嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)用砂料或片石填孔重沖。

預(yù)防措施：保證施工場(chǎng)地平整，沖機(jī)安裝平穩(wěn)，機(jī)架垂直,并注意在成孔過(guò)程中定時(shí)檢查和校正。鉆頭、鉆桿接頭逐個(gè)檢查調(diào)正，不能用彎曲的鉆具。在堅(jiān)硬土層中不強(qiáng)行加壓，應(yīng)吊住鉆桿，控制鉆進(jìn)速度，用低速度進(jìn)尺。對(duì)地下障礙應(yīng)預(yù)先處理干凈。

4.3 防止縮徑措施

對(duì)易縮徑部位可采用上下反復(fù)掃孔的方法來(lái)擴(kuò)大孔徑，當(dāng)上下掃孔無(wú)效時(shí)可對(duì)縮徑的孔段回填重新沖進(jìn)，并觀察沖進(jìn)時(shí)的孔徑達(dá)到設(shè)計(jì)孔徑要求為準(zhǔn)。

預(yù)防措施：選用帶保徑裝置錘頭，錘頭直徑應(yīng)滿足成孔直徑要求，并應(yīng)經(jīng)常檢查，及時(shí)修復(fù)。易縮徑孔段沖進(jìn)時(shí)，可適當(dāng)提高泥漿的黏度。

4.4 防止斷樁措施

導(dǎo)管要有足夠的抗拉強(qiáng)度，能承受其自重和盛滿混凝土的重量;內(nèi)徑應(yīng)一致,其誤差應(yīng)小于±2 mm。內(nèi)壁須光滑無(wú)阻，組拼后須用球塞、檢查錘作通過(guò)試驗(yàn)；導(dǎo)管最下端一節(jié)長(zhǎng)度要長(zhǎng)一些，一般為4 m，其底端不得帶法蘭盤(pán)。

導(dǎo)管在澆灌前要進(jìn)行試拼,并作好水密性試驗(yàn)。

嚴(yán)格控制導(dǎo)管埋深與拔管速度，導(dǎo)管不宜埋入混凝土過(guò)深，也不可過(guò)淺；及時(shí)測(cè)量混凝土澆灌深度，嚴(yán)防導(dǎo)管拔空。

經(jīng)常檢測(cè)混凝土拌和物，確保其符合要求。

4.5 防止鋼筋籠上浮措施

鋼筋骨架上端在孔口處與護(hù)筒相接固定。

灌注中，當(dāng)混凝土表面接近鋼筋籠底時(shí)，應(yīng)放慢混凝土灌注速度，使導(dǎo)管保持較大埋深，使導(dǎo)管底口與鋼筋籠底端保持較大距離，以便減小對(duì)鋼筋籠的沖擊。

混凝土液面進(jìn)入鋼筋籠一定深度后，應(yīng)適當(dāng)提導(dǎo)管，使鋼筋籠在導(dǎo)管下口有一定埋深。但導(dǎo)管埋入混凝土深度應(yīng)不小于2 m，不大于10 m。如果鋼筋籠因?yàn)閷?dǎo)管埋深過(guò)大而上浮時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)操作人員應(yīng)及時(shí)補(bǔ)救。補(bǔ)救的辦法是：馬上起拔拆除部分導(dǎo)管。適當(dāng)上下活動(dòng)導(dǎo)管。這時(shí)，每上提一次導(dǎo)管，鋼筋籠在導(dǎo)管的抽吸作用下，會(huì)自然回落一點(diǎn)。堅(jiān)持上下活動(dòng)幾次導(dǎo)管,直到上浮的鋼筋籠全部回落為止。如果鋼筋籠嚴(yán)重上浮，那么這一補(bǔ)救措施也不一定會(huì)十分奏效。

[1]袁和平.沖孔灌注樁成孔質(zhì)量控制初探[J].福建建材,2015 (2)：55-57.