沖孔灌注樁施工要點[綜合材料]

1、沖孔灌注樁施工控制要點施工過程中質(zhì)量控制要點沖孔灌注樁的施工工藝雖然很成熟，但其工序復雜，從測設樁位開始沖孔到水下澆筑樁身混凝土的全過程中，稍有不慎或把關(guān)不嚴，就會造成孔徑、垂直度偏差，沖孔過程偏孔、擴徑、坍孔，水下混凝土灌注時出現(xiàn)堵管、縮頸、斷樁、樁身混凝土強度不足、樁頂混凝土不密實或強度不足以及鋼筋籠上浮等質(zhì)量事故，經(jīng)驗教訓屢見不鮮，影響的因素也是多方面的，如地質(zhì)勘察資料的局限性，地質(zhì)情況的不可預見性、施工工藝標準控制不嚴、施工管理不善、施工經(jīng)驗不足以及材料方面的問題，所以，在施工過程中，應全面考慮以上各種可能的影響因素，細致地做好事前、事中的控制工作，把質(zhì)量隱患消除在萌芽狀態(tài)。根據(jù)筆者的

2、工程實踐經(jīng)驗，認為在沖孔灌注樁施工過程中要注意以下質(zhì)量控制要點。1 施工機具的選擇施工機具的好壞對能否保證施工質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用,選擇好合適的施工機具是實現(xiàn)質(zhì)量控制的前提。2 樁機就位的控制樁機就位首先要保證工程樁位的準確無誤，為此，除全面測設工程樁位外，還應在樁機就位時復測工程樁位，并采取不同的測站進行復核，在可能的情況下，應用鋼尺對前后左右相鄰樁位進行相互校驗。在灌注樁施工中的樁位控制必須引起高度重視，一旦發(fā)生錯誤將難以彌補。樁機就位的基本要求是平面位置準確，樁機機臺水平、穩(wěn)固，安裝就位后要用水平尺和測錘校驗，由于在沖孔過程中振動較大，常因樁機機臺未墊實而發(fā)生傾斜、偏位，因此，在沖孔過

3、程中尚應定時或不定時的復核鋼絲繩是否與樁位中心重合，這樣樁的垂直度和樁位才有保證。另外需要注意的是，沖孔灌注樁屬部分擠土成孔法，應實行跳打原則，防止因樁機荷載和沖孔所產(chǎn)生的應力釋放而影響到剛澆筑完混凝土的鄰樁的質(zhì)量，當無法調(diào)整避開時，應至少待混凝土澆筑完成72小時后方可進行鄰樁施工。3泥漿的制備沖孔灌注樁是靠泥漿護壁，防止坍孔，運用泥漿循環(huán)清孔掏渣，泥漿比重和粘度是兩項最直觀、最重要的指標，泥漿比重太小則難以護壁，容易坍孔；泥漿比重太大則會影響沖孔進度且壁膜太厚，因此，正確控制泥漿比重是成孔施工順利及保證質(zhì)量的一個重要環(huán)節(jié)。4 沖孔過程開始沖孔前要檢查機械性能及樁錘錘徑、錘牙、鋼絲繩是否符合要

4、求。剛開孔時，應低錘密擊，當孔位已形成穩(wěn)定時，再適當提高沖錘落距，以獲得較快的進尺，沖孔過程中，泥漿循環(huán)量應根據(jù)地層和進尺速度加以調(diào)整，若進尺速度快而循環(huán)量小，泥漿必定粘稠而泥塊沉渣多，影響成孔質(zhì)量；在松軟地層若循環(huán)量大，則會造成擴徑甚至坍孔。終孔時，需對樁孔的孔深、孔徑和是否到達持力層進行檢查，符合設計及規(guī)范要求方可終孔。5 清孔通常運用二次清孔來達到混凝土灌注前對泥漿的技術(shù)性能要求。第一次清孔是沖孔至持力層并進入持力層達到設計深度要求時進行的泥漿循環(huán)清孔工作。第一次清孔是能否達到技術(shù)要求的基礎，不能因為有第二次清孔而忽視第一次清孔的重要性，因為第一次清孔吸力大，清孔能力強，可以把絕大部分沉

5、渣吸出孔外；而第二次清孔是在下完鋼筋籠和導管后，利用導管進行清孔，吸力要小得多，目的是清除在下鋼筋籠和導管過程中沉淀到孔底或是被鋼筋籠碰撞而掉下去的泥塊沉渣。在清孔過程中必須保持孔內(nèi)水頭，防止坍孔，清孔完畢后孔底500MM以內(nèi)的泥漿應達到以下技術(shù)性能要求：孔底沉渣厚度50MM，泥漿比重1.25,含砂率8,粘度28S。沖孔灌注樁是灌注樁的一種,灌注樁是直接在樁位上就地成孔,然后在孔內(nèi)灌注混凝土或鋼筋混凝土而成.沖孔灌注樁施工沖孔機沖擊成孔，為泥漿護壁成孔。沖孔灌注樁是沖擊鉆成孔,然后在孔內(nèi)灌注混凝土或鋼筋混凝土而成,主要用于巖土層中成孔,成孔時將沖錐式鉆頭提升到一定高度后以自由下落的沖擊力來破碎

6、巖層,然后用掏渣筒來掏取孔內(nèi)的渣漿.對樁的檢測試驗設計有明確要求：（1） 高應變動力栓測試驗，試樁數(shù)量不少于樁總數(shù)的2%。（2） 低應變動力栓測試驗，試樁數(shù)量每一柱下承臺不少于一根，試驗總數(shù)量不少于樁的總數(shù)量的30%。（3） 單樁豎向靜載試驗，試樁數(shù)量同一樁徑不少于該樁徑總數(shù)的1%，且不少于 根。（4） 單樁水平靜載試驗，試樁數(shù)量同一樁徑不少于該樁徑總數(shù)的1%，且不少于 根。試樁的位置由監(jiān)理、設計及業(yè)主根據(jù)樁的施工質(zhì)量情況確定。（5） 抽芯檢查，檢查數(shù)量不少于樁的總數(shù)的3%。質(zhì)量標準1主控項目：（1）沖孔灌注樁使用的原材料必須符合設計要求和施工規(guī)范的規(guī)定。（2）成孔深度必須符合設計要求，沉渣厚

7、度嚴禁大于50mm。（3）實際澆筑混凝土量嚴禁小于實際理論計算體積，樁身任意一段平均直徑與設計直徑之比嚴禁小于1。（4）澆筑后的樁頂標高及浮漿的處理必須符合設計要求和施工規(guī)范的規(guī)定。（5）鋼筋的規(guī)格和數(shù)量必須符合設計要求。（6）砼強度必須符合設計要求。（7）樁端伸入持力巖層和深度必須符合設計要求。（8）樁端持力巖層的性質(zhì)和持力巖層的厚度必須符合設計要求，監(jiān)理具體實施細則a， 制備泥漿：泥漿的使用材料和質(zhì)量由承包人按規(guī)定自檢為主，監(jiān)理人抽檢。使用前的主要質(zhì)量指標宜符合下列要求：b， 安裝護筒：檢查護筒制作質(zhì)量：宜用4-6mm鋼板制作，其內(nèi)徑宜大于鉆頭直徑100mm。檢查護筒埋設質(zhì)量：埋設必須牢固

8、，準確。護筒中心與樁位中心的偏差不大于50mm。質(zhì)量由承包人自已控制為主，監(jiān)理人監(jiān)督為輔。但中心偏差應成批報驗簽證。護筒檢查符合要求后，監(jiān)理人和承包人口頭通知安裝鉆機，進行下道工序。c， 安裝鉆機：鉆機安裝應水平、穩(wěn)固，鉆機安裝質(zhì)量是樁垂直度和樁位的質(zhì)量保證的重要措施。質(zhì)量由承包人自已控制為主，監(jiān)理人監(jiān)督為輔。符合要求后，監(jiān)理人和承包人口頭下令開孔，進行下道工序。d， 沖擊成孔：控制沖進速度：開孔時應低垂慢沖，軟土層中以泥漿補給情況控制速度，在硬土層或巖層中以鉆機不發(fā)生跳動為準控制鉆進速度。控制鉆孔的垂直度：注意鋼絲繩在孔中的位置，偏斜后應及時調(diào)整。要及時置換泥漿排碴；e， 鋼筋籠吊裝：l 檢

9、查焊接接頭：長度、錯開距離、每個樁斷的數(shù)量是否符合要求；l 檢查鋼筋籠長度，送筋長度，特別注意伸入承臺的錨固長度；l 檢查鋼筋籠的主筋保護層的措施及厚度是否符合要求；l 特別注意鋼筋籠的中心偏差，請注意樁的最后中線位置的檢查是以鋼筋籠的中心為準的，因此，當樁孔有偏差時可以利用鋼筋籠安裝時作適當調(diào)整，但調(diào)整幅度不大于20mm。i， 第二次清孔：第二次清孔要復測孔深、沉碴厚度、泥漿質(zhì)量其要求和第一次清孔要求如下：孔底500mm內(nèi)的比重1.25、含砂率8%、粘度25s。經(jīng)監(jiān)理人同意后立即澆灌砼。j， 安裝漏斗、隔水栓：k， 灌注水下砼：第二次清孔后30min內(nèi)必須灌注砼；必須檢查確定砼的初凝時間，每

10、根樁必須在砼初凝前澆灌完畢，最好是在1/2初凝時間內(nèi)澆灌完畢。承包人確定砼配舍比時應注意調(diào)整砼的初凝時間；砼的初灌量承世人必須計算確定：一般要求導管插入樁內(nèi)砼內(nèi)深度為1500mm；在灌注砼的過程中，應注意拔管速度，導管埋入樁內(nèi)新砼中的深度保持2-6m，承包人應派專人測量導管內(nèi)外砼面的高度，作出施工記錄；每根樁灌注到頂后應注意超高800mm的質(zhì)量，承包人應檢查標高。標商按設計標高加800mm進行檢查。關(guān)鍵詞:鉆孔樁;成孔;工法;應用范圍1引言土建工程中各種規(guī)模大小、深度不一的基坑比比皆是，其圍護結(jié)構(gòu)有相當一部分采用鉆孔樁。單就鉆孔樁而言，其成孔方法就有旋挖成孔法、沖擊鉆孔法及回旋鉆鉆孔法等，上述

11、幾種成孔方法的適用范圍和條件不同，對工期、成本和質(zhì)量的影響程度各異。筆者結(jié)合廣州地鐵五號線小北站及三號線廈大明挖區(qū)間圍護結(jié)構(gòu)鉆孔樁施工實踐，從工期、成本、質(zhì)量及技術(shù)適用性等方面對三種成孔工法進行深入的分析研究，明確指出各種工法的應用范圍及條件，對以后同類基坑圍護結(jié)構(gòu)的設計與施工具有切實的指導意義。2地鐵五號線小北站沖擊鉆孔與旋挖成孔施工2.1工程概況廣州地鐵五號線小北站西端站廳設備治理用房為一座兩層三跨的明挖結(jié)構(gòu)，其圍護結(jié)構(gòu)設計采用f1.0m鉆孔樁+樁間三管旋噴+三管旋噴咬合止水帷幕，如圖1所示，樁間凈距150mm，總樁數(shù)為87根。基坑深度為17m，最大樁長20.46m，樁身經(jīng)過的地層依次為雜

12、填土、粉質(zhì)粘土、硬塑狀殘積土和強、中、微風化泥質(zhì)粉砂巖，如圖2，中、微風化泥質(zhì)粉砂巖最大單軸抗壓強度分別為8MPa和27MPa。2.2施工情況五號線小北站西端站廳基坑圍護結(jié)構(gòu)動工后，由于對旋挖鉆施工不熟悉，印象中單價偏高，于是引進了5臺沖擊鉆機施工，歷時14天成孔10根，每臺機平均7天成孔一根，平均成孔單價(含泥漿外運、含電費)為480元/m3。按這樣的施工速度，完成全部87根鉆孔樁將需122天，超出計劃工期32天，難以滿足工期要求且施工成本也沒有明顯優(yōu)勢。鑒于以上原因，決定引進1臺旋挖鉆機代替沖擊鉆機進行鉆孔樁施工，旋挖鉆機進場后在60天內(nèi)完成了77根鉆孔樁，平均天天成孔1.3根，平均成孔單

13、價562元/m3，圍護結(jié)構(gòu)施工工期較計劃工期提前了16天。基坑開挖后成樁質(zhì)量得到了驗證，樁體垂直度符合規(guī)范要求，未發(fā)生偏樁，樁體最大侵限8cm，圍護結(jié)構(gòu)質(zhì)量優(yōu)良。2.3施工具體情況分析沖擊鉆成孔與旋挖鉆成孔的施工進度指標和直接成本對比分析分別見表12。沖擊鉆機偏孔的原因主要是樁錘碰到傾斜的巖層面，當上層較軟下層較硬時，樁錘下落后自然會出現(xiàn)“叩頭現(xiàn)象”，從而造成偏孔，如圖3所示。沖擊鉆機偏孔后一般的處理方法就是向孔內(nèi)回填片石后，再次沖孔，同時控制樁錘下落過程中鋼絲繩的松緊程度，盡量避免樁錘出現(xiàn)叩頭現(xiàn)象。3地鐵三號線廈滘大石明挖區(qū)間回旋鉆機成孔施工3.1工程概況廣州地鐵三號線廈大明挖區(qū)間隧道工程位

14、于廣州市番禺區(qū)大石鎮(zhèn)廈滘村的苗圃中，由445m的三層三跨明挖區(qū)間主線隧道、872m的入段線和929m的出段線明挖隧道組成，標段簡圖如圖4所示。明挖隧道圍護結(jié)構(gòu)設計為f1000鉆孔樁+f600水泥攪拌樁止水帷幕，鉆孔樁與水泥攪拌樁咬合160mm，其設計簡圖如圖5。全標段共有鉆孔樁3113根，最大樁長27m，樁身經(jīng)過的地層依次為淤泥、淤泥質(zhì)砂、中砂和粗砂、粉質(zhì)粘土、殘積土和全風化、強風化巖。其中，淤泥及砂層平均厚度為8m，80%的鉆孔樁樁底位于殘積土和全風化巖層中，強風化巖層巖石最大單軸抗壓強度為6MPa。3.2施工概況廈大明挖區(qū)間3113根鉆孔樁施工歷時5個月，高峰時期共投入回旋鉆機50臺，平均

15、每臺機2天成孔1根(平均樁長20m)，未入巖樁平均成孔單價為358元/m3(含泥漿外運)。鉆機成孔過程中，由于地層軟硬不均，鉆桿的垂直度控制一直是一個難題?；娱_挖后樁體垂直度驗證結(jié)果顯示，在樁位外放15cm的情況下，由于成孔過程中鉆桿垂直度控制不良而造成樁體侵限嚴重，最大侵限值達50cm左右?；匦@機成孔進度指標組成統(tǒng)計分析和回旋鉆成孔直接成本分析分別見表34。偏樁侵限的主要原因如下:圍護結(jié)構(gòu)設計存在缺陷廈大明挖區(qū)間的圍護結(jié)構(gòu)設計為鉆孔樁和攪拌樁相互咬合的形式(如圖5)，這種設計必須是攪拌樁施工后才能開始鉆孔樁施工，且鉆孔樁的鉆頭必須咬住攪拌樁16cm往下加壓旋轉(zhuǎn)，由于攪拌樁具有510MPa

16、的強度，鉆頭一側(cè)硬一側(cè)軟使得鉆孔過程中鉆桿垂直度難以控制，鉆桿始終偏向基坑內(nèi)側(cè)，從而造成嚴重侵限。由于地層本身存在軟硬不均的情況造成鉆桿偏斜。4三種成孔方法的應用條件及適用范圍通過對以上施工實例進行總結(jié)分析，筆者提出了旋挖鉆、沖擊鉆及回旋鉆機成孔三種工法各自的應用條件、適用范圍及施工中應注重的問題，見表5。5結(jié)論鉆孔樁作為廣泛應用的基坑支護形式，其成孔方法的合理選擇，可以有效地節(jié)約成本，縮短工期，提高文明施工水平，保證施工質(zhì)量。參考文獻1蘇宏陽，酈鎖林主編.基礎工程施工手冊M.北京:中國計劃出版社，2002.62夏明耀，曾進倫主編.地下工程設計施工手冊M.北京:中國建筑工業(yè)出版社，1999.7

17、 鉆孔灌注樁的施工大部分是在水下進行的，其施工過程無法觀察，成樁后也不能進行開挖驗收。施工中任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都將直接影響到整個工程的質(zhì)量和進度，甚至給投資者*建筑cad網(wǎng)校*造成巨大的經(jīng)濟損失和不良的社會影響。因此，要求基礎施工隊伍在施工技術(shù)措施上要落實，并加強施工質(zhì)量管理，密切注意抓好施工過程中每一個環(huán)節(jié)的質(zhì)量，力爭將隱患消除在成樁之前。因此在施工前要認真熟悉設計圖紙及有關(guān)施工、驗收規(guī)范，核查地質(zhì)和有關(guān)灌注樁方面的資料，對灌注樁在施工過程中可能會發(fā)生的一些問題進行分析后制訂出施工質(zhì)量標準、驗收實施方案和每根樁的施工記錄，以便有效地對樁基施工質(zhì)量加以控制。1.成孔質(zhì)量的控制成孔是混凝土灌

18、注樁施工中的一個重要部分，其質(zhì)量如控制得不好，則可能會發(fā)生塌孔、縮徑、樁孔偏斜及樁端達不到設計持力層要求等，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)量控制方面應著重做好以下幾項工作。1.1.采取隔孔施工程序鉆孔混凝土灌注樁和打入樁不同，打人樁是將周圍土體擠開，樁身具有很高的強度，土體對樁產(chǎn)生被動土壓力。鉆孔混凝土灌注樁則是先成孔，然后在孔內(nèi)成樁，周圍土移向樁身土體對樁產(chǎn)生動壓力。尤其是在成樁初始，樁身混凝土的強度很低，且混凝土灌注樁的成孔是依靠泥漿來平衡的，故采取較適應的樁距對防止坍孔和縮徑是一項穩(wěn)妥的技術(shù)措施。1.2.確保樁身成孔垂直精度這是灌注樁順利施工的一個

19、重要條件，否則鋼筋籠和導管將無法沉放。為了保證成孔垂直精度滿足設計要求，應采取擴大樁機支承面積使樁機穩(wěn)固，經(jīng)常校核鉆架及鉆桿的垂直度等措施，并于成孔后下放鋼筋前作井徑、井斜超聲波測試。1.3.確保樁位、樁頂標高和成孔深度在護筒定位后及時復核護筒的位置，嚴格控制護筒中心與樁位中心線偏差不大于50mm，并認真檢查回填土是否密實，以防鉆孔過程中發(fā)生漏漿的現(xiàn)象。在施工過程中自然地坪的標高*建筑cad網(wǎng)校*會發(fā)生一些變化，為準確地控制鉆孔深度，在樁架就位后及時復核底梁的水平和樁具的總長度并作好記錄，以便在成孔后根據(jù)鉆桿在鉆機上的留出長度來校驗成孔達到深度。雖然鉆桿到達的深度已反映了成孔深度，但是如在第一

20、次清孔時泥漿比重控制不當，或在提鉆具時碰撞了孔壁，就可能會發(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。*建筑cad網(wǎng)校*因此，在提出鉆具后用測繩復核成孔深度，如測繩的測深比鉆桿的鉆探小，就要重新下鉆桿復鉆并清孔。同時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1.2，為提高測繩的測量精度，在使用前要預濕后重新標定，并在使用中經(jīng)常復核。為有效地防止塌孔、縮徑及樁孔偏斜等現(xiàn)象，除了在復核鉆具長度時注意檢查鉆桿是否彎曲外，還根據(jù)不同土層情況對比地質(zhì)資料，隨時調(diào)整鉆進速度，并描繪出鉆進成孔時間曲線。當鉆進粉砂層進尺明顯下降，在軟

21、粘土鉆進最快0.2mmin左右，在細粉砂層鉆進都是O.015mmin左右，兩者進尺速度相差很大。鉆頭直徑的大小將直接影響孔徑的大小，在施工過程中要經(jīng)常復核鉆頭直徑，如發(fā)現(xiàn)其磨損超過10mm就要及時調(diào)換鉆頭。1.4.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，檢查合格后再按設計和施工規(guī)范要求驗收鋼筋的直徑、長度、規(guī)格、數(shù)量和制作質(zhì)量。在驗收中還要特別注意鋼筋籠吊環(huán)長度能否使鋼筋準確地吊放在設計標高上，這是由于鋼筋吊籠放后是暫時固定在鉆架底梁上的，因此，吊環(huán)長度是根據(jù)底梁標高的變化而改變，所以應根據(jù)底梁標高逐根復核吊環(huán)長度，以確保鋼筋的埋入標高滿足設計要求。在鋼筋籠吊放過程中，應逐節(jié)驗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、*建筑cad網(wǎng)校*焊口則要進行補焊。同時，要注意鋼筋籠能否順利下放，沉放時不能碰撞孔壁；當?shù)醴攀茏钑r，不能加壓強行下放，因為這將會造成坍孔、鋼筋籠變