（福建萬寶建設(shè)有限公司，福建 泉州 362012）

1 工程概況

泉州天嬌婦幼衛(wèi)生用品有限公司廠區(qū)位于泉州市洛江區(qū)雙陽華僑經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，總建筑面積76 520.83 m2，該工程擬建設(shè)3棟5層生產(chǎn)車間，根據(jù)規(guī)范要求及使用功能，該項(xiàng)目為二級重要工程，結(jié)合工程地質(zhì)條件及地基方案設(shè)計(jì)，該項(xiàng)目的場地及地基的復(fù)雜程度均為二級。進(jìn)場施工前需對該項(xiàng)目場地進(jìn)行初勘及詳勘檢測，明確地基承載力等相關(guān)數(shù)據(jù)。根據(jù)地基方案施工圖及施工范圍，主要針對一期（2#車間）進(jìn)行樁基施工，該工程范圍內(nèi)的樁基數(shù)量共計(jì)65根。樁直徑為1.7 m，樁長約為6 m～16 m，具體樁長根據(jù)千億設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司要求的樁入巖深度來確定。樁端持力層為中風(fēng)化花崗巖層。單樁抗壓承載力特征值11 000 kN，單樁抗壓極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值22 000 kN。

2 沖孔灌注樁施工原理及施工工藝

2.1 施工原理

通常情況下沖孔灌注樁施工需要用到的設(shè)備有沖擊樁錘等，其中樁錘的形式主要有2種，分別為空心錘和實(shí)心錘。沖擊樁錘一般是通過沖擊式裝置反復(fù)沖擊樁孔，利用樁錘自身重量以及較大的沖擊作用進(jìn)行樁孔施工。樁孔底部的土石在沖孔過程中，因沖擊作用導(dǎo)致破碎并擠壓進(jìn)周邊孔壁內(nèi)，不斷地沖擊施工，直至樁錘施工至持力層中。沖孔灌注樁施工通常用漿泵進(jìn)行孔底的清渣工作，將孔底泥漿雜物排出的同時(shí)還能夠保護(hù)孔壁。

2.2 施工工藝

對于沖孔灌注樁來說，整個(gè)施工過程是利用沖擊式裝置和卷揚(yáng)機(jī)將樁錘提起，再以較大的沖擊能量向下多次沖擊，通過沖擊作用實(shí)現(xiàn)沖孔，將孔底的土石和土層等破碎并擠壓。土石擊碎后會(huì)隨著樁錘的沖擊擠到周邊的孔壁內(nèi)，在沖擊過程中，可以通過漿泵同時(shí)將泥漿和未被擠壓到孔壁內(nèi)的石渣排出，不僅能夠降低沖孔的阻力，提高沖孔灌注樁的施工效率，還可以保護(hù)孔壁，避免孔壁在沖孔過程中出現(xiàn)塌落[1]。

3 沖孔灌注樁主要施工問題

在進(jìn)行沖孔灌注樁的施工過程中，容易出現(xiàn)較多施工質(zhì)量問題，其中較為普遍的有：孔身彎曲或傾斜；堵管問題；孔底的碎石沉渣過多、未及時(shí)清理；孔壁坍塌等。為了提高樁孔施工效率，保證樁身質(zhì)量，需加強(qiáng)過程質(zhì)量管理措施，主要分為以下2個(gè)方面：1）孔身彎曲或傾斜。在沖孔灌注樁施工時(shí)，利用樁錘沖孔的過程中一般會(huì)出現(xiàn)孔身彎曲或傾斜現(xiàn)象。樁錘借助自身重量進(jìn)行沖孔，如果在沖孔過程中發(fā)現(xiàn)孔身彎曲或傾斜現(xiàn)象，需及時(shí)進(jìn)行糾偏工作，一般可以通過對偏斜部位開展多次反復(fù)沖孔，從而實(shí)現(xiàn)孔身糾偏作用。如果孔身傾斜現(xiàn)象比較嚴(yán)重，無法通過糾偏歸正，則需要對樁孔進(jìn)行回填重新沖孔施工，否則將會(huì)嚴(yán)重影響孔灌注樁的施工質(zhì)量。2）堵管問題。高層建筑樁基礎(chǔ)施工常采用沖孔灌注樁，混凝土澆筑需通過導(dǎo)管進(jìn)行運(yùn)輸及灌注，因此常常發(fā)生堵管問題。在進(jìn)行混凝土灌注前，需要提前對導(dǎo)管進(jìn)行檢測，排查導(dǎo)管進(jìn)水或堵管問題，避免在澆筑過程中出現(xiàn)堵管導(dǎo)致混凝土澆筑不連續(xù)，進(jìn)而影響樁身的澆筑質(zhì)量。對混凝土的塌落度及配合比進(jìn)行試驗(yàn)，確保其相關(guān)參數(shù)滿足規(guī)范設(shè)計(jì)要求，嚴(yán)格控制樁身鋼筋籠的間距及混凝土的振搗攪拌效果。3）孔底的碎石沉渣過多與孔壁坍塌：樁錘在沖孔過程中會(huì)對孔底的土石及土層進(jìn)行破碎，部分碎石未擠入周邊孔壁內(nèi)，就會(huì)堆積在孔底，如果不及時(shí)進(jìn)行清理，則會(huì)影響下一次沖孔效果，降低樁錘施工效率，阻礙作用過大；孔壁在清理過程中，因操作不規(guī)范，對孔壁進(jìn)行碰撞或清孔過程較復(fù)雜，導(dǎo)致孔壁失去支撐作用發(fā)生坍塌。為了防止以上問題的出現(xiàn)，在進(jìn)行沖孔灌注樁施工前，應(yīng)結(jié)合地質(zhì)勘察報(bào)告，制定合理的施工及成品保護(hù)方案，及時(shí)對孔底沉渣進(jìn)行清潔，合理縮短孔壁清潔時(shí)間，借助護(hù)筒等工具保證孔壁的有效支撐。

4 沖孔灌注樁主要施工技術(shù)

4.1 埋設(shè)護(hù)筒與灌漿沖孔

為了避免孔壁坍塌，可在孔口處埋設(shè)護(hù)筒，護(hù)筒一般由鋼板制成，其直徑略大于樁身直徑。通常情況下，可結(jié)合現(xiàn)場土層條件及施工方案確定護(hù)筒的埋設(shè)深度，同時(shí)為了避免雜物或垃圾掉入樁孔內(nèi)，可將護(hù)筒的頂端部分埋設(shè)略高于地面，且不低于地下水位，避免地下水在施工過程中滲流進(jìn)孔底，造成積水。護(hù)筒可提前進(jìn)行挖土埋設(shè)，一般通過錘擊或壓重振動(dòng)等方式將護(hù)筒埋設(shè)于孔內(nèi)。埋設(shè)護(hù)筒時(shí)，應(yīng)保證護(hù)筒的垂平度，如果發(fā)現(xiàn)傾斜應(yīng)及時(shí)進(jìn)行糾偏工作。

在進(jìn)行沖孔施工時(shí)，需在鉆機(jī)啟動(dòng)前進(jìn)行泥漿灌注，如果孔底本身有積水，為了便于造漿，可通過添加黏土的方式利用鉆機(jī)多次攪拌沖擊。結(jié)合現(xiàn)場地質(zhì)情況及土層分布，選擇合適的鉆機(jī)沖程，制定科學(xué)的沖孔施工方案。為避免泥漿在沖孔過程中溢出，應(yīng)時(shí)刻觀察孔內(nèi)的水位情況，不得低于地下水位1.5 m以上，且不得超出護(hù)筒的最頂端[2]。成孔過程中，會(huì)產(chǎn)生大量沉渣，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行排除及清理孔底，避免沉渣過后影響成樁質(zhì)量。

4.2 清孔及鉆孔質(zhì)量要求

在完成沖孔后，需要及時(shí)對孔底進(jìn)行清理工作，清除孔內(nèi)多余的沉渣、碎石及泥漿，確保各項(xiàng)參數(shù)滿足設(shè)計(jì)及施工標(biāo)準(zhǔn)，待驗(yàn)收通過后才可以進(jìn)行鋼筋籠下放及混凝土的灌注工作。一般通過抽漿的方式進(jìn)行孔底清潔，將底部明顯的雜物掏出后，進(jìn)行樁孔深度、直徑及垂平度的復(fù)核，再通過離心吸泥泵把孔底多余的積水或泥漿抽出，避免清孔時(shí)間過長導(dǎo)致孔壁坍塌，嚴(yán)格規(guī)范清孔操作。

在進(jìn)行樁孔深度、直徑及垂平度等相關(guān)指標(biāo)的復(fù)核工作時(shí)，通常要求樁孔深度、直徑必須滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，樁身應(yīng)保持水平，其垂直度偏差應(yīng)控制在1%范圍內(nèi)。當(dāng)孔底清潔完成后，需進(jìn)行必要的驗(yàn)收工作，待驗(yàn)收合格后才可以進(jìn)行鋼筋籠的下放，下放鋼筋籠的過程中避免對孔壁進(jìn)行碰撞，保證鋼筋籠垂直居中后進(jìn)行混凝土的灌注，灌注應(yīng)該盡可能連續(xù)、不間斷，保證灌注質(zhì)量。

樁孔深度通常可以借助測量繩進(jìn)行準(zhǔn)確測量，但在測量前，應(yīng)對測量繩進(jìn)行必要的校核工作，確保其測量數(shù)據(jù)的客觀性及真實(shí)性。樁孔孔位的準(zhǔn)確性需根據(jù)圖紙開展嚴(yán)格復(fù)核。由表1可知，關(guān)于鉆孔質(zhì)量的各項(xiàng)指標(biāo)及容許偏差。

4.3 水下混凝土灌注施工注意事項(xiàng)

完成鋼筋籠下放后，需對樁孔進(jìn)行混凝土灌注，因樁孔較深，為保證澆筑質(zhì)量及效果，通常借助混凝土輸送泵進(jìn)行混凝土澆筑，將攪拌好后的混凝土拌合料通過導(dǎo)管輸送至孔底，由下往上，邊灌注邊提升導(dǎo)管，盡可能保證混凝土的連續(xù)灌注，避免堵管等問題的出現(xiàn)而影響成樁質(zhì)量。在進(jìn)行灌注前，需提前對混凝土的配合比、密實(shí)性及塌落度等參數(shù)進(jìn)行檢測，確保其各項(xiàng)指標(biāo)均能滿足規(guī)范設(shè)計(jì)要求。在進(jìn)行灌注時(shí)，要及時(shí)提升導(dǎo)管，避免拔管不及時(shí)導(dǎo)致樁身混凝土的不均勻性或灌注缺陷，輸送混凝土?xí)r，應(yīng)根據(jù)拔管速度及灌注時(shí)間調(diào)整混凝土泵送料速度，避免送料過快或過慢，如實(shí)記錄灌注過程中的相關(guān)參數(shù)及異常現(xiàn)象，為后期樁身質(zhì)量檢測提供相關(guān)根據(jù)及參考。在保證樁身混凝土強(qiáng)度滿足要求的前提下，可通過超聲波無損檢測的方式對成樁進(jìn)行質(zhì)量檢測。為了保證水下混凝土的灌注效果，通常采用導(dǎo)管法進(jìn)行施工[3]，具體施工步驟如圖1所示。

圖1 導(dǎo)管法施工步驟示意圖

在進(jìn)行混凝土灌注時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制混凝土的送料速度及導(dǎo)管提升速度，盡可能地增強(qiáng)剪球時(shí)混凝土下落的沖擊作用，從而達(dá)到排除沉渣及擠壓密實(shí)作用。剛進(jìn)行混凝土灌注施工時(shí)，導(dǎo)管應(yīng)從高于孔底不低于300 mm處進(jìn)行灌注，邊灌注邊提升導(dǎo)管，控制拔管速度，避免速度過慢導(dǎo)致拔管難度加大。在即將完成混凝土的灌注時(shí)，應(yīng)令混凝土灌注高度適當(dāng)高于設(shè)計(jì)標(biāo)高，至少需要高于設(shè)計(jì)標(biāo)高800 mm，待混凝土達(dá)到強(qiáng)度要求后，對超出部分混凝土進(jìn)行切割鑿除[4]。

表1 鉆孔質(zhì)量的各項(xiàng)指標(biāo)及容許偏差

5 鉆孔灌注樁的質(zhì)量控制

為了加強(qiáng)成樁施工質(zhì)量管理要求，在施工全過程中，應(yīng)對鉆孔灌注樁的施工機(jī)械設(shè)備進(jìn)行故障排查、嚴(yán)格控制施工材料的相關(guān)出廠證明，以確保材料的合格性、加強(qiáng)施工技術(shù)人員的交底培訓(xùn)及安全文明施工意識(shí)。

為了保證水下混凝土的灌注效果，通常采用導(dǎo)管法進(jìn)行施工，在灌注過程中會(huì)出現(xiàn)一定程度的離析現(xiàn)象，從而影響成樁質(zhì)量。為了有效地控制混凝土的離析現(xiàn)象，可通過調(diào)整配合比的方式降低離析程度，所以，在進(jìn)行混凝土灌注前，需根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況、方案設(shè)計(jì)及規(guī)范要求進(jìn)行合理配合比的設(shè)計(jì)及校驗(yàn)；在批量施工過程中，應(yīng)客觀記錄相關(guān)配合比及保留混凝土試件，以便后期校核混凝土強(qiáng)度。

對于沖孔灌注樁在混凝土灌注時(shí)導(dǎo)管的防治策略：首先，因?yàn)榘l(fā)生機(jī)械故障或者停電等原因?qū)е禄炷吭趯?dǎo)管內(nèi)的停留時(shí)間超過了初凝時(shí)間，從而導(dǎo)致無法流動(dòng)而堵管造成的，應(yīng)在灌注前進(jìn)行精心準(zhǔn)備，特別備用機(jī)械，同時(shí)應(yīng)采取措施，加快灌注速度，必要時(shí)可摻入緩凝劑，延緩混凝土初凝時(shí)間，如果灌注時(shí)時(shí)間已久，孔內(nèi)首批混凝土已初凝，導(dǎo)管又堵，只有重新安設(shè)鉆機(jī)，處理鋼筋籠、導(dǎo)管，重新鉆孔成樁；其次，因?yàn)榛炷恋呐浜媳瘸霈F(xiàn)問題，導(dǎo)致混凝土性能指標(biāo)尤其是其流動(dòng)性能不足，可用吊繩抖動(dòng)導(dǎo)管，或用長竿沖搗導(dǎo)管，或在導(dǎo)管上安附者或振搗器等，使其下落。如仍不能下落，須將導(dǎo)管連同混凝土一起拔出，進(jìn)行清理整修，然后重新安裝，采用以上方法重新灌注。

對于沖孔灌注樁在混凝土灌注過程中坍孔的防治策略：首先，發(fā)生坍孔要查明原因，首先要排除影響因素，然后用吸泥機(jī)吸出坍入孔中的泥土，如果不繼續(xù)坍孔，可正常灌注，可能浪費(fèi)部分混凝土；其次，如果坍孔仍不能停止，且坍塌部位較深，直接導(dǎo)管拔出，鋼筋籠取出，在以摻砂礫的黏土進(jìn)行回填，當(dāng)回填土沉實(shí)時(shí)機(jī)成熟后，再重新鉆孔成樁。

孔底沉渣過厚主要是因?yàn)樽o(hù)壁泥漿選用不當(dāng)、清孔清渣程度不足、施工歷時(shí)過長、混凝土灌注量不足且未設(shè)置隔水栓等造成?？椎壮猎档亩嗌賹τ阢@孔灌注樁的承載能力有著至關(guān)重要的影響。減少孔底沉渣則是一個(gè)系統(tǒng)的綜合工程，需要從鉆孔開始，通過控制鉆進(jìn)時(shí)的轉(zhuǎn)速和鉆壓，直到二次清孔砼灌注為止，通過中間的每一道工序的認(rèn)真操作和采用合理有效的施工工藝才能達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

選擇合適的鉆孔泥漿指標(biāo)，鉆孔灌注樁主要靠泥漿的靜壓力來平衡土對孔壁的壓力。因此，在施工過程中，應(yīng)根據(jù)鉆進(jìn)過程中各土層的情況，選擇合適的鉆孔泥漿指標(biāo)，確保在孔璧形成有效的泥皮保護(hù)層。根據(jù)施工規(guī)范及施工經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)采用正循環(huán)成孔工藝時(shí)，在黏土和亞黏土土層中，泥漿的密度應(yīng)控制在1.1～1.2；在砂和較厚的夾砂層中，泥漿的密度應(yīng)控制在1.1～1.3；在穿過砂夾卵石層或容易塌孔的土層中時(shí)，泥漿密度應(yīng)控制在1.3～1.5；風(fēng)化巖層中泥漿密度在1.2～1.4。泥漿制備原料一般選用高塑性黏土或膨潤土，同時(shí)根據(jù)不同要求可以摻入適里的外加劑，提高泥漿膠體和穩(wěn)定性，增加護(hù)壁作用。

為了控制鉆孔灌注樁的成樁質(zhì)量，在完成每一道施工步驟后，應(yīng)按照規(guī)范要求和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)收合格后，才可以進(jìn)行下一道施工，待所有施工步驟完成后才可以繼續(xù)隱蔽，否則一旦發(fā)現(xiàn)樁身質(zhì)量問題，將會(huì)造成較大的整改成本浪費(fèi)。在進(jìn)行質(zhì)量檢查時(shí)，應(yīng)該盡可能地避免對成樁的破壞性檢測，主要以無損檢測方法為主，嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行檢測，避免因操作不規(guī)范等造成檢查結(jié)果偏差，從而影響數(shù)據(jù)客觀性。在鉆孔灌注樁施工的全過程中，應(yīng)加強(qiáng)施工人員的規(guī)范施工意識(shí)，加強(qiáng)監(jiān)理作用，保證每一步施工質(zhì)量均滿足規(guī)范要求，為鉆孔灌注樁的合格質(zhì)量提供有力保障。

6 結(jié)論

在建筑工程項(xiàng)目的施工過程中，沖孔灌注樁是極其關(guān)鍵的一項(xiàng)組成部分，對沖孔灌注樁的施工質(zhì)量進(jìn)行有效的控制，能夠在極大程度地提高建筑工程的質(zhì)量水平。所以，對沖孔灌注樁的施工技術(shù)進(jìn)行充分討論，明確成樁質(zhì)量控制措施，得出以下2個(gè)結(jié)論：1）沖孔灌注樁在混凝土灌注過程中導(dǎo)管堵塞，應(yīng)加快灌注速度，必要時(shí)可摻入緩凝劑。發(fā)生坍孔時(shí)，用吸泥機(jī)吸出坍入孔中的泥土或直接將導(dǎo)管拔出，鋼筋籠取出，重新鉆孔成樁。2）孔底沉渣過厚原因主要是護(hù)壁泥漿選用不當(dāng)、清孔清渣程度不足、施工歷時(shí)過長、混凝土灌注量不足且未設(shè)置隔水栓等造成，清孔需要從鉆孔開始，通過控制鉆進(jìn)時(shí)的轉(zhuǎn)速和鉆壓，直到二次清孔砼灌注為止。

樁質(zhì)量控制措施能夠?yàn)榻ㄖこ添?xiàng)目施工質(zhì)量提供強(qiáng)有力的保障，完善沖孔灌注樁的各項(xiàng)工作流程，嚴(yán)控各項(xiàng)施工質(zhì)量，加強(qiáng)對施工技術(shù)要求的過程管控及規(guī)范化施工，進(jìn)一步提高成樁質(zhì)量水平，有效提高建筑施工的安全性及規(guī)范性。