魯占軍

（中國二十冶集團(tuán)有限公司城市建設(shè)公司，上海 201900）

1 工程概況

本文以安?？h改造安置建設(shè)項(xiàng)目為例，該工程位于安?？h環(huán)城北路以南，瀘水河大道以北。項(xiàng)目總用地面積55 036.58 m2，總建筑面積約70 000 m2。主要結(jié)構(gòu)為框架、剪力墻結(jié)構(gòu)，其中的兩棟高層住宅樓（11F、18F）配套地下停車場，其基礎(chǔ)設(shè)計(jì)為沖孔灌注樁基礎(chǔ)，共計(jì)90根（包括2根試樁），實(shí)際施工總樁數(shù)89根，其中255#樁變更為墩基礎(chǔ)。共有8根樁徑800 mm工程樁，39根樁徑1200 mm工程樁，40根樁徑1300 mm工程樁；試樁中，SZ1樁徑1200 mm，SZ2樁徑1300 mm。

2 地質(zhì)條件情況

根據(jù)場地現(xiàn)場調(diào)查，擬建場地地貌類型屬崗埠地貌區(qū)，現(xiàn)大部已被挖填整平，場地及周邊總體平坦開闊，未發(fā)現(xiàn)有滑坡、崩塌、泥石流、沉降開裂、地下采空區(qū)及巖溶地面塌陷區(qū)等不良地質(zhì)現(xiàn)象。擬建場地地面標(biāo)高81.88~95.86 m，相對高差13.98 m，總體北高南低，總體坡度2°~3°。擬建場地設(shè)計(jì)整平標(biāo)高82.5~90.0 m，設(shè)計(jì)從北到南由低到高分級整平。

擬建場地基底為碳酸鹽巖類，本次勘查中局部（ZK34、ZK35、ZK49、ZK61、ZK64、ZK65孔）揭露有溶洞，存在巖溶不良地質(zhì)作用，ZK35、ZK64鉆孔單孔分布2個溶洞，其余鉆孔揭露溶洞均呈單個分布，鉆孔遇洞率為6.5%，線巖溶率為0.11%，場地范圍內(nèi)巖溶發(fā)育等級為中等發(fā)育。本次勘查揭露溶洞為全充填型溶洞，充填物以可塑狀粉質(zhì)黏土為主。該區(qū)溶洞位于中風(fēng)化石灰?guī)r中，且平面及深度分布無規(guī)律，在建筑樁端穩(wěn)定性方面存在一定隱患，故在樁基施工時，應(yīng)穿透溶洞，進(jìn)入完整巖層中。在本工程內(nèi)的溶洞按以下標(biāo)準(zhǔn)分類：①按溶洞

的大小可以分為小溶洞（洞高＜2.5 m）和大溶洞（洞高≥2.5 m）。②按溶洞是否漏水可以分為全漏水溶洞（與其他溶洞相連）、半漏水溶洞和不漏水溶洞。③按溶洞垂向數(shù)量可以分為單個溶洞和多個溶洞。無分

布規(guī)律的溶洞及巖層中可能分布的臨空對于建筑樁

端穩(wěn)定性來說存在一定隱患，應(yīng)考慮采取相應(yīng)措施

避免溶洞給樁基帶來的不利影響，樁基施工前進(jìn)行“一樁一孔”施工勘察，在樁基施工時，應(yīng)穿透溶洞，并進(jìn)入完整的中風(fēng)化石灰?guī)r中，確保工程安全。

3 沖孔灌注樁施工技術(shù)要點(diǎn)分析

3.1 測量定位

樁位的測放是通過實(shí)時動態(tài)測量（real time kineˉ matic,RTK）技術(shù)進(jìn)行的，在樁位的中心插入一根鋼筋，周圍各打一根控制樁對樁位中心進(jìn)行控制，控制樁用砂漿進(jìn)行固定，復(fù)核確定合格后，才可以進(jìn)入下道工序。

3.2 埋設(shè)護(hù)筒

護(hù)筒選用4～8 mm厚的鋼板進(jìn)行加工，高度1.5 m，內(nèi)徑D（樁徑）＋20 cm，護(hù)筒上部需要開1～2個溢漿孔；樁位中心校核后，用黏土在護(hù)筒周圍分層進(jìn)行回填夯實(shí)，護(hù)筒埋設(shè)的深度為1.2～1.5 m。

3.3 沖孔施工

埋設(shè)護(hù)筒后，樁機(jī)就位，沖擊錘中心對準(zhǔn)護(hù)筒的中心，偏差必須小于±20 mm。剛開始進(jìn)行作業(yè)的時候要低錘密擊，錘高0.4～0.6 m，加片石要及時，采用砂礫或黏土泥漿護(hù)壁，使孔壁進(jìn)行擠壓后才能夠密實(shí)，孔深達(dá)到護(hù)筒底端下3～4 m后，可以加快速度，可以把沖擊錘提高到2～3.5 m，轉(zhuǎn)入正常沖擊，具體可參照《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》。沖孔的過程中必須把孔內(nèi)的殘?jiān)皶r排出，每當(dāng)沖擊達(dá)到1～2 m，就要進(jìn)行一次排渣，同時必須定時進(jìn)行補(bǔ)漿，直至達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)深度。每當(dāng)沖擊達(dá)到1～2 m，需要檢查成孔的垂直度，若產(chǎn)生了斜孔、塌孔，或者護(hù)筒的周圍出現(xiàn)冒漿，必須停機(jī)，進(jìn)行有針對性的解決后，才能重新進(jìn)行施工。當(dāng)在黏土中進(jìn)行鉆進(jìn)時，需要運(yùn)用原土造漿；當(dāng)在比較厚的砂層中進(jìn)行鉆進(jìn)時，需要在孔中投入膨潤土或黏土進(jìn)行造漿，也可以通過添加碳酸鈉等分散劑來提高泥漿的性能，分散劑的摻量大約為加水量的0.5%[1]。

3.4 沖擊成孔

沖孔灌注樁的樁位軸線偏差應(yīng)不大于50 mm，在鋼絲繩與樁錘連接處設(shè)置自轉(zhuǎn)向裝置，以此來解決粉質(zhì)黏土層與砂質(zhì)黏土層容易發(fā)生的梅花孔及粘鉆等施工問題。在樁孔邊上堆放一定數(shù)量的黏性土和片石，為偏孔處理做好準(zhǔn)備。剛開始沖擊成孔時應(yīng)采用0.4～0.6 m的小沖程進(jìn)行低錘密擊，泥漿比重為1.3～1.4。當(dāng)沖擊至鋼護(hù)筒以下2 m時即可將沖程調(diào)整至2 m繼續(xù)沖擊。沖擊至粉質(zhì)黏土層時，為了減少粘鉆現(xiàn)象，可以投入適量的片石，沖程根據(jù)需求調(diào)整1～2 m，泥漿比重調(diào)整為1.3～1.4。沖擊至細(xì)砂層時，投入制備的優(yōu)質(zhì)泥漿，將泥漿比重調(diào)整為1.4～1.5，降低沖程至0.5～0.8 m，在沖擊過程中應(yīng)不斷掃孔，避免出現(xiàn)縮頸現(xiàn)象。沖擊至卵石層時，由于卵石層對樁錘的磨損較為厲害，需要在樁錘底部加焊合金鋼牙，泥漿比重調(diào)整為1.3，提高沖程至2～3 m。當(dāng)鋼絲繩出現(xiàn)往一側(cè)劇烈晃動時，應(yīng)將黏性土和片石投入孔內(nèi)至偏孔處0.5 m，接著低錘密擊后再提高沖程進(jìn)行成孔[2]。

3.5 鋼筋籠制作安裝

鋼筋籠的現(xiàn)場制作要在第一次清孔結(jié)束后進(jìn)行，運(yùn)用吊車吊放鋼筋骨架。鋼筋籠的焊接需要在井口分段進(jìn)行，焊接的長度為10d。主筋與螺旋箍筋之間采用點(diǎn)焊形式進(jìn)行固定，主筋接頭在同一水平面上應(yīng)錯開50%以上，錯開距離應(yīng)≥500 mm且＞35d。鋼筋籠的制作必須按照圖紙進(jìn)行設(shè)計(jì)，在鋼筋籠的外側(cè)設(shè)置合理的混凝土墊塊保護(hù)層，保護(hù)層厚度為70 mm，其豎向間距為2 m，頂端需要設(shè)置吊環(huán)及吊筋[3]。

在運(yùn)輸鋼筋籠以及實(shí)際吊裝時，要預(yù)防其發(fā)生變形。在安放鋼筋籠的過程中必須對準(zhǔn)孔位，不可以強(qiáng)行插入，也不可以碰撞孔壁，就位后必須及時固定。鋼筋籠的安裝需要用起重機(jī)或小型的吊運(yùn)機(jī)具吊裝就位，具體操作流程可參照《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》[4]。對于直徑以及長度較大的鋼筋籠，可分節(jié)制作并安裝，且在每節(jié)主筋內(nèi)側(cè)，每隔2 m設(shè)一道直徑18 mm的加強(qiáng)箍，每個加強(qiáng)箍之間設(shè)一個井字加強(qiáng)支撐。鋼筋的吊裝與孔口焊接作業(yè)環(huán)節(jié)，要遵循逐節(jié)吊裝的要求，為保障鋼筋籠制作質(zhì)量，需結(jié)合各個環(huán)節(jié)的焊接施工要求，選取恰當(dāng)?shù)暮附庸に?，保障每個焊接節(jié)點(diǎn)的處理效果。預(yù)防在混凝土灌注中鋼筋籠出現(xiàn)浮籠或掉籠。同時，在安裝結(jié)束后，必須由建設(shè)單位和監(jiān)理單位對安裝作業(yè)進(jìn)行驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后才能灌注水下混凝土。

3.6 安放導(dǎo)管

導(dǎo)管使用壁厚為5 mm，直徑為250 mm的無縫鋼管，同時需要提前做好水密承壓的試驗(yàn)，保證其水壓要高于孔內(nèi)水壓的1.3倍，導(dǎo)管下放的環(huán)節(jié)，需從澆灌架上的卷揚(yáng)把導(dǎo)管吊到孔內(nèi)，下放過程中應(yīng)將導(dǎo)管底口與孔底的距離保持在500 mm左右。導(dǎo)管接頭需要用法蘭或者是雙螺紋方扣進(jìn)行快速接頭[5]。

3.7 清孔

本工程運(yùn)用正循環(huán)的工藝進(jìn)行清孔，一次清孔需要用到橡膠管。一次清孔要降低泥漿的濃度，預(yù)防二次清孔時，因有過厚的沉淤而難以清理，確保鋼筋籠下放作業(yè)的順利進(jìn)行。二次清孔是需要在導(dǎo)管下放后，運(yùn)用導(dǎo)管進(jìn)行，二次清孔時的泥漿比重需要控制在1.15～1.2，含砂率≤8%，黏度≤28 s，孔底的沉渣厚度≤50 mm。清孔過程中，補(bǔ)給的泥漿量要足夠多，同時，要保持孔內(nèi)的漿液面具有穩(wěn)定性，且高度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。清孔結(jié)束后，需要在30 min內(nèi)完成混凝土灌注[6]。

3.8 水下混凝土灌注施工

水下混凝土灌注屬于成樁過程的重要工藝，施工作業(yè)的人員必須從思想上高度重視，在進(jìn)行灌注前要做好準(zhǔn)備工作。本工程運(yùn)用商品混凝土，混凝土強(qiáng)度等級為水下C30，通過混凝土攪拌運(yùn)輸車進(jìn)行運(yùn)輸，運(yùn)到現(xiàn)場后再進(jìn)行導(dǎo)管水下混凝土灌注?；炷帘仨毦哂辛己玫暮鸵仔裕涠刃枰刂圃?8～22 cm[7]?；炷脸溆禂?shù)要大于1.0，水泥用量不能少于360 kg/m3，含砂率要控制在40%～45%，并且要運(yùn)用中粗砂，粗骨料的最大粒徑小于40 mm，進(jìn)行二級配，混凝土初凝時間應(yīng)小于3～4 h。

料斗混凝土灌注量必須計(jì)算準(zhǔn)確，確保導(dǎo)管埋入混凝土中時大于0.8～1.2 m。灌注混凝土前，在料斗內(nèi)灌入1:1.5的水泥砂漿，高度約0.2 m。灌注混凝土的上升速度要低于2 m/h，確保導(dǎo)管埋入混凝土中控制在1.5～6 m，每根樁的灌注時間要按照標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行，灌注量10～20 m3不得超過2 h，混凝土澆筑過程中不可以中斷，且澆筑所用的時間需要控制在4～6 h，以確?；炷恋木鶆蛐?，間歇時間必須控制在15 min內(nèi)，任何情況下都不得超過30 min。最后一次灌注混凝土量，需要高出樁頂設(shè)計(jì)的標(biāo)高0.5～0.6 m，有利于新老混凝土結(jié)合并確?；炷临|(zhì)量，具體數(shù)據(jù)可參照《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》[8]。

3.9 質(zhì)量檢驗(yàn)

可在新的鋼筋籠中，可提前埋設(shè)導(dǎo)線以及超聲檢測元件。在灌注樁施工作業(yè)結(jié)束后，需要運(yùn)用地面檢測系統(tǒng)對混凝土樁身的完整度進(jìn)行檢驗(yàn)，檢測是否存在空隙以及裂縫。根據(jù)對抗震設(shè)計(jì)具體要求，鋼筋籠需要控制在一定的長度[9]。運(yùn)用磁測井法可以對鋼筋籠長度及主筋變化數(shù)量進(jìn)行測量，判斷是否出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象，具體數(shù)據(jù)可參照《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》。

4 常見問題處理措施分析

4.1 坍孔

若沖孔中存在透水層，當(dāng)沖擊到溶洞后，會突然產(chǎn)生漏漿，使水頭的高度急劇下降，透水層失穩(wěn)固性，產(chǎn)生漏斗狀坍孔。預(yù)防坍孔的方法有：①運(yùn)用沖擊鉆進(jìn)行沖孔作業(yè)時，可以把鋼護(hù)筒安裝在亞黏土層上，然后再繼續(xù)進(jìn)行沖擊。②必須及時對漏漿部位進(jìn)行補(bǔ)水[10]。處理坍孔的具體方法：采用長鋼護(hù)筒跟進(jìn)或立即將樁錘提起，并拋填小石塊、黏土塊、水泥和鋸木屑混合物放置在塌孔位置以上1～2 m處，反復(fù)沖擊，待其沉積后重新沖擊造壁，并向孔內(nèi)補(bǔ)漿、補(bǔ)水，保持孔內(nèi)水頭。通過這種方法可以順利處理了坍孔問題。

4.2 卡鉆

卡鉆的原因以及處理方法：①所用樁錘偏心過大或掉齒，樁施工現(xiàn)場地質(zhì)巖層走向的坡度很大，或孔底土質(zhì)不均，巖石強(qiáng)度不一時可能會造成卡鉆，必須對沖擊鉆進(jìn)行補(bǔ)刃。②打圓孔的時候最好選用四刃或五刃鉆頭，可以有效防止卡鉆。③若是十字孔有落石或探頭石把鉆頭卡住，或者鉆頭被卡在溶洞內(nèi)無法提動，可以選用“一”字形或半月形的小鉆頭，沿孔壁對障礙物進(jìn)行沖擊，將障礙物擠走或擊碎，將鉆頭提出[11]。

4.3 斜孔

當(dāng)樁機(jī)調(diào)整不科學(xué)、持力層巖面角度過高會導(dǎo)致錘頭不穩(wěn)定，進(jìn)而造成斜孔。要想處理斜孔問題就要運(yùn)用片石進(jìn)行回填，調(diào)整孔的角度，若調(diào)整3次以上還沒有調(diào)正，就要及時上報監(jiān)理及業(yè)主單位，經(jīng)過允許后可以灌注水下混凝土，待達(dá)到一定強(qiáng)度后，再通過小沖程打緊錘進(jìn)行反復(fù)沖擊，直到被調(diào)正過來。若沖程過大，也會造成斜孔，需要控制沖程在2～4m最為適宜[12]。

5 結(jié)語

在當(dāng)前的建筑工程中，沖孔灌注樁技術(shù)運(yùn)用范圍比較廣泛，具有十分突出的技術(shù)優(yōu)勢。本文對該技術(shù)的實(shí)踐運(yùn)用情況進(jìn)行了剖析，然而，在施工實(shí)踐中，應(yīng)當(dāng)提前制訂好管理計(jì)劃，如此才能提升施工質(zhì)量，推動建筑行業(yè)的長效、穩(wěn)健發(fā)展。