淺析深基坑支護工程沖孔灌注樁的質量控制

王慶東

摘要：沖孔灌注樁是常見的一種樁基類型，是將沖錘提升到一定高度，利用沖錘自由下落的沖擊能量沖擊打碎土層或巖石，并通過泥漿循環排出泥渣達到成孔的目的。沖孔灌注樁具有穿透巖層能力強、穩定性好、適應性強、施工孔深不受限制等優點，近年來逐漸在深基坑支護工程中得到廣泛應用。但由于沖孔灌注樁是一項技術要求高、施工難度大的隱蔽工程，施工和管理不當則會造成各種各樣的工程質量問題，因此，施工過程中應對其質量進行嚴格控制。本文重點分析了深基坑支護中沖孔灌注樁質量控制的相關方面。

關鍵詞：深基坑支護；沖孔灌注樁；質量控制

中圖分類號：O213文獻標識碼： A

泥漿護壁沖孔灌注樁屬于部分擠土成型樁，由于施工工藝成熟，成本低，支護結構穩定，被廣泛應用于基坑支護工程中?；又ёo工程，尤其是大型深基坑支護，屬于高風險性工程，沖孔灌注樁為主要承載結構，施工質量尤為重要。

1、高層建筑深基坑支護的功能

深基坑支護結構的主要功能是擋土，使基坑在開挖和基礎施工的全過程中能安全順利地進行，并保證對臨近建筑、公共設施和周邊環境不產生危害。其次是對外周地下水的阻擋。目前國內深基坑支護形式主要有：土釘墻及復合土釘墻支護、水泥土墻支護、掛網噴錨支護、排樁內支撐支護、排樁錨桿支護、支護灌注樁或地下連續墻支護等。高層建筑深基坑支護根據具體地質情況、基坑深度、地下水情況等，結合不同支護方式的優缺點，選擇經濟合理的支護形式對深基坑進行支護，避免基坑側壁出現坍塌、滑落和側移，降低地下水滲入對深基坑結構、功能和安全的影響。如今，高層建筑深基坑支護功能和結構有了很大的變化和提高,各種多功能支護結構不斷出現，豐富了高層建筑深基坑的支護形式，提高了深基坑的支護效果。

2、沖孔灌注樁常見的問題及策略

在沖孔灌注樁的施工過程中,操作不當很容易造成垂直度偏差過大、縮徑、塌孔以及斷樁等問題。

第一,垂直度偏差。依據《建筑樁基技術規范》（JGJ94-2008）,灌注樁施工時的垂直度偏差不能超過1％,而深基坑支護中對沖孔灌注樁的垂直度偏差要求更高，一般不能超過0.5%，否則會對樁身荷載分布產生影響,進而影響深基坑邊坡的支護質量，并帶來較大的安全隱患。在軟弱的土層施工,樁機本身的重量以及沖孔時的振動往往容易使機身傾斜。在巖層施工時,基巖的巖面較陡，或沖擊時碰到軟硬巖層交接處及地下障礙物,均能導致沖錘受力不均勻,使沖錘發生偏離,造成樁孔偏斜,這些都會造成垂直度偏差過大的問題。

在較軟的土層施工時,要加固地基,沖孔時要低錘慢打,在護筒下三四米時,校正好樁孔垂直度及樁位偏差，再正常沖孔,如果進尺時出現偏差要及時糾正。若出現孔斜,要用片石或者茹土進行回填,回填到距離偏孔上方2-3m位置處,等到沉實以后,再用低錘或者間斷的方式沖擊糾正偏差。假如偏差嚴重,就要全部回填至地面，重新定位放線，重新沖擊成孔。

第二,縮徑。當樁身直徑比設計的尺寸小時,樁身的混凝土面積就會偏小,樁基的荷載力也會隨之降低,從而減低了使用壽命。造成縮徑的原因很多，主要有以下幾種情況：一是土層構成是膨脹土或者軟塑及流塑粘土層,在浸水以后致使體積變大；二是清空以后，在灌注混凝土之前等待時間較長；三是沖錘長期使用造成磨損,致使錘徑變??；四是樁間距較小,施工時附近的樁間土相互擠壓。上述情況均有可能造成縮徑現象。

利用勘察地質的報告,查看每根樁在膨脹土以及軟塑粘土層中的深度,采用低錘慢打的方式,控制入土的速度；在二次清孔以后,要馬上進行澆筑混凝土，避免等待時間過長；及時檢查錘徑大小是否滿足施工要求，必要時加大錘徑；對于樁間距較小的樁，采用跳打的施工方法，合理安排施工。

第三,塌孔。在成孔或安裝鋼筋籠時孔口溢出泥漿含有大量的氣泡,或者泥漿的水平面在孔內驟然下降,成孔以后孔底的沉渣增多,這些情況都屬于孔壁坍塌,即塌孔。通常在淤泥松散土層、粉砂土或流砂中施工時,這些土層直立性弱,尤其是遇到流動較快的地下水,進尺太快,很容易造成塌孔。泥漿的比重沒有達到施工技術的要求,泥漿在孔內的水平面低于孔外，護筒沒有按照規范埋置,深度沒有達到要求或者周邊沒有用粘土夯實,筒底和土層的接觸面出現孔隙致使泥漿沖刷孔壁,這些情況都會造成塌孔。

工程施工前,要認真的研究相關的地質勘察報告,在淤泥、松散土層等地方施工時,尤其是遇到較大的承壓水,務必要在開孔前做好預防性的措施。投人片石或者粘土塊,把握好進尺的速度,保證成孔的質量。泥漿的比重務必按規范要求嚴格控制。護筒內徑要比樁徑大10cm為宜,埋置的深度不能低于1.5m,四周要用粘土夯實,溢漿口的位置要正對著排漿溝。下放鋼筋籠要用兩根對稱的吊環,保證下放的垂直度,避免碰撞孔壁。

3、沖孔灌注樁施工工藝流程

沖孔灌注樁一般采用CZ系列半自動沖孔樁機成孔，施工工藝流程如下：

平整場地→定位放線→（鋼筋籠加工→鋼筋籠驗收→吊放鋼筋籠）→監理及業主驗線→鉆機就位→埋設護筒→沖擊鉆進至設計深度→清孔→驗孔深→吊放鋼筋籠→下導管→二次清孔→驗沉渣→灌注混凝土至設計樁頂標高→移至下一樁位。（備注：括號內工序與后續其他工序并列進行。）

4、各工序施工質量控制措施

（1）材料進場：進場的各種材料，首先進行自檢，自檢合格后，按規范要求選取試樣送當地具有相應資質的檢測單位進行材料檢測，試驗合格后方可使用，并進行標識。

（2）定位放線：根據規劃局或建設單位提供的坐標控制點，用全站儀測放軸線控制點及各樁樁位，用筷子標定各樁位,頂部撒上白灰，以便查找。另外，在施工場地外圍引測控制樁并加以保護。放線完畢自檢合格后報監理驗收，待監理驗收合格后進行施工。

（3）鋼筋籠加工及驗收：電焊工必須持有焊工證，按相關規范要求焊接。即主筋的接頭面積率應符合設計要求，即不大于50％。兩組接頭間隔應大于700mm，焊接長度單面焊不小于10d，雙面焊不小于5d（d為焊接鋼筋的直徑）。主筋采用雙面搭接焊，焊縫要飽滿均勻，無咬筋現象，焊縫長度大于5d（d為鋼筋直徑），同一斷面上接頭要隔一焊一，保證同一表面主筋接頭占總面積數小于50％。加工完成的鋼筋籠，先進行自檢，自檢合格后，報監理或建設單位驗收，驗收合格后方可使用，并進行標識。

（4）鉆機就位

首先，技術人員簽發開孔通知單，內容主要包括：孔位編號、設計樁長、設計深度、樁徑、籠長、籠頂到護筒頂的距離等。施工人員根據通知單將鉆機移至相應樁位，并調整機身水平，鉆機對位應以控制樁斜拉十字線控制，鉆頭對準十字線交點，符合偏差要求進行埋設護筒。

（5）埋設護筒

護筒由吊車吊運，利用人工配合完成，護筒埋設深度不低于1.5m。護筒用8mm厚鋼板卷制而成，內徑根據樁徑確定尺寸，頂部焊接兩個吊環，供提拔護筒時使用。護筒埋設前先根據樁位引出四角控制樁，控制樁用木樁制作，打入土中至少30cm。四角控制樁必須經過現場技術人員復核無誤方可進行埋設，具體步驟如下：首先由人工挖土1.7m左右，再用吊車將護筒吊放對位，位置放正后，周圍填好土并搗實，避免漏漿。護筒埋設偏差不大于50mm，并保證護筒垂直且頂面水平。護筒埋設完成后，現場技術人員及時測量護筒標高，以此作為下步工序控制依據。

（6）成孔：根據工程的地質條件，沖擊鉆機需配備對應的沖擊鉆頭。沖擊鉆機使用大、中、小三個沖程，其施工工藝如下：