摘要：在厚度不均的拋石地基上進(jìn)行沖孔灌注樁施工,在我國(guó)工程建設(shè)史上還不多見(jiàn)。本文主要介紹拋石層地基上的沖孔灌注樁成孔施工要點(diǎn)、技術(shù)措施及沖孔灌注樁在拋石層穿越中采取的主要措施。

　　關(guān)鍵詞：工程系列高級(jí)工程師答辯,拋石地基,沖孔灌注樁,成孔技術(shù)

　　1、沖孔灌注樁施工方法

　　1.1 沖孔樁機(jī)成孔

　　1.1.1護(hù)筒安裝， 護(hù)筒的埋置深度， 一般情況下， 在黏土中不小于 1000mm,砂土不小于 1500mm， 護(hù)筒頂面應(yīng)高出地面 300mm。護(hù)筒安裝后， 先在護(hù)筒內(nèi)投入粘土， 用沖擊錘以小沖程反復(fù)沖擊造漿。 沖程大小和泥漿稠度應(yīng)按通過(guò)的土層情況掌握。 沖擊一定時(shí)間后， 將沖擊錘提出， 換上掏渣筒， 下入孔底掏取鉆渣。掏渣后及時(shí)向孔內(nèi)添加泥漿或清水以維持水頭高度;

　　1.1.2沖孔檢查與測(cè)量， 沖進(jìn)過(guò)程中， 經(jīng)常檢查成孔情況， 用測(cè)錘檢測(cè)孔深及樁孔傾斜度， 為保證孔形正直規(guī)則， 沖進(jìn)中必須經(jīng)常用檢孔器檢孔。還要注意鉆渣撈取及判明沖進(jìn)實(shí)際地質(zhì)情況， 并填入施工記錄表中， 并與超前鉆提供的資料和地質(zhì)剖面圖進(jìn)行核對(duì)， 發(fā)現(xiàn)不相符及時(shí)通知甲方、 監(jiān)理和設(shè)計(jì)人采取對(duì)策， 保證沖孔正常順利進(jìn)行;

　　1.1.3根據(jù)沖進(jìn)過(guò)程中實(shí)際土層情況控制進(jìn)尺快慢和泥漿性能指標(biāo)。 在粘土和軟土中， 宜采用中沖程沖進(jìn); 在粉砂土、 粗砂、 粉砂巖、 泥巖、 風(fēng)化巖中采用大沖程沖進(jìn);

　　1.1.4施工作業(yè)分班連續(xù)進(jìn)行，施工過(guò)程一氣呵成， 不得中途停頓，如發(fā)生故障及時(shí)通知區(qū)間主管工程師， 采取措施解決; 若停止沖進(jìn)時(shí)， 必須將錘頭提起;

　　1.1.5施工時(shí)必須詳細(xì)填寫(xiě)沖孔施工記錄， 交接班時(shí)要向下一班交待沖進(jìn)情況及注意事項(xiàng);

　　1.1.6在沖進(jìn)過(guò)程中， 必須注意補(bǔ)充水量 (泥漿) ， 維持護(hù)筒內(nèi)應(yīng)有的水頭高度， 防止孔壁坍塌。如發(fā)現(xiàn)有漏水現(xiàn)象， 護(hù)筒內(nèi)水位緩慢下降， 應(yīng)首先集中力量加漿補(bǔ)水，不得使水位急劇下降， 然后再針對(duì)漏水原因進(jìn)行如下處理：

　　①屬于護(hù)筒漏水時(shí)，應(yīng)用粘土在護(hù)筒周?chē)�填土加固。漏水�?yán)重時(shí)應(yīng)返工重埋護(hù)筒;

　　②如在沖孔時(shí)發(fā)生孔內(nèi)水位驟降， 很可能是遇到溶洞， 必須進(jìn)行處理。

　　1.2 樁的成孔檢驗(yàn)

　　1.2.1以樁孔沖孔實(shí)際見(jiàn)巖高程開(kāi)始， 至少進(jìn)尺 500mm后， 可申報(bào)全巖面檢驗(yàn)， 超前鉆孔柱狀圖揭示的巖面高程只能作為參考;

　　1.2.2查閱樁機(jī)施工記錄，可將基巖進(jìn)尺速度 0.1～0.2m/h 作為進(jìn)入全巖面的控制速度;

　　1.2.3可觀察井口鋼絲繩的擺動(dòng)情況， 錘頭觸巖面時(shí)會(huì)出現(xiàn)輕微反彈;

　　1.2.4使用細(xì)目篩網(wǎng)撈取巖渣,巖屑含量 50%～70%,且含泥、 含砂量小于 4%時(shí)， 認(rèn)為入巖。如出現(xiàn)特殊情況或判斷標(biāo)志不明顯， 意見(jiàn)分歧較大時(shí)， 則采用現(xiàn)場(chǎng)鉆探揭露的辦法來(lái)證實(shí)，即在樁孔中心四周均勻布設(shè) 4～5 個(gè)勘探孔， 用工勘鉆機(jī) ﹙俗稱(chēng)百米鉆﹚ 進(jìn)行鉆探， 用觸探到的各點(diǎn)巖面高程進(jìn)行比較， 判斷出全巖面。

　　2、拋石層上沖孔灌注樁成孔施工的技術(shù)準(zhǔn)備工作

　　鑒于含有拋石層地質(zhì)情況的復(fù)雜性，因此做好施工前的技術(shù)準(zhǔn)備工作是工程順利與否的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。

　　2.1 當(dāng)灌注樁的位置設(shè)計(jì)必須在拋石層上時(shí)，應(yīng)做好詳細(xì)的前期勘測(cè)工作。施工前要有針對(duì)性地采取各種必要的補(bǔ)勘手段，如補(bǔ)充鉆探、采用地質(zhì)淺層剖面儀測(cè)探等。要盡量掌握拋石層的基本情況，如范圍、厚度、埋深、走向、石塊大小、基巖及地下水或潮水的影響情況等。

　　2.2 要根據(jù)設(shè)計(jì)、規(guī)范要求及現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)情況，研究成孔工藝和應(yīng)對(duì)施工中可能遇到的技術(shù)難題的對(duì)策，并編寫(xiě)詳細(xì)可行的施工方案，以指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工。

　　3、成孔技術(shù)的要點(diǎn)

　　由于拋石地基的復(fù)雜性和沖孔灌注樁成孔施工的特殊性，所以成孔施工除了按常規(guī)的工法進(jìn)行施工操作外，還必須根據(jù)不同的情況采取不同的技術(shù)工藝。

　　3.1 當(dāng)拋石層厚度較小(小于5m)時(shí)，可采用粘度較大的成塊粘土加少量強(qiáng)風(fēng)化石護(hù)壁成孔。這種土在浸水后不易溶解成漿，經(jīng)沖擊錘沖擊后，粘土夾風(fēng)化石顆粒往孔壁塊石的間隙擠壓，形成不透水孔壁。清渣則采取反循環(huán)清碴或撈碴筒撈渣的方法。

　　3.2在拋石層厚度較大(大于5m)且石塊粒徑較大時(shí)，由于其透水性極強(qiáng)，采用上述方法將很難達(dá)到理想的護(hù)壁效果。可先采用大于設(shè)計(jì)樁徑約40～50cm左右的沖錘沖擊成孔，鋼護(hù)筒(外護(hù)筒)隨之跟進(jìn)，直到鋼護(hù)筒下不去為止，然后把略大于設(shè)計(jì)樁徑的內(nèi)鋼護(hù)筒放入外護(hù)筒之中(即雙護(hù)筒或多護(hù)筒)，換較小的錘繼續(xù)沖擊成孔，同時(shí)內(nèi)護(hù)筒隨之跟進(jìn)(如圖1所示)。

　　3.3如拋石層下臥的土層是砂或淤泥等軟弱土層，當(dāng)沖孔作業(yè)時(shí)砂或淤泥受沖錘作用擾動(dòng)或產(chǎn)生流失時(shí)，對(duì)拋石層和上部荷載的承載力減弱，極易造成拋石層塌落，這時(shí)原則上要求鋼護(hù)筒穿透拋石層。假如拋石層無(wú)法穿透，則應(yīng)在成孔進(jìn)尺到砂或淤泥層2m左右時(shí)往孔內(nèi)灌注水下砼，待3d后重新成孔(如圖2所示)。

　　3.4 在遇到拋石層上方的覆蓋層為回填雜土或砂性土等松散易塌的地質(zhì)情況時(shí)，采用護(hù)筒有時(shí)無(wú)法保持拋石層上方覆蓋土層的穩(wěn)定。在這種情況下，可采用沖錘沖進(jìn)拋石層約2m左右后，往孔內(nèi)灌注低標(biāo)號(hào)砼(厚度約2～3m)，并使部分砼擠進(jìn)覆蓋層底部，待3d后重新進(jìn)行成孔施工。

　　3.5 要注意沖錘的選擇。一般以4瓣錘為宜，錘底的錘牙長(zhǎng)度宜短。

　　3.6當(dāng)遇大石塊面層不平或孔底巖面沖擊面不平時(shí)，可加入小粒徑塊石和片石，以免錘體損壞和因沖擊錘的大幅擺動(dòng)而碰壞孔壁。

　　4、沖孔灌注樁在拋石層穿越中采取的主要措施

　　由于沖孔灌注樁成孔的特殊性和人工拋石層的復(fù)雜性， 要求在沖孔過(guò)程除了按常規(guī)的施工工藝進(jìn)行操作外，還必須根據(jù)不同的地質(zhì)情況采用不同措施。

　　4.1拋石層厚度較小 (一般小于 5m) 的情況， 可采用成塊的粘土加少量強(qiáng)風(fēng)化石護(hù)壁成孔，這種土的粘度較大且浸水后不易溶解成漿， 但經(jīng)沖錘沖擊后， 粘土夾雜著強(qiáng)風(fēng)化石顆粒往孔壁的塊石間隙擠壓， 即可形成不透水的保護(hù)層。

　　4.2拋石層厚度較大 (一般大于 5m) 且塊石粒徑較大時(shí)， 由于這種拋石層的透水性極強(qiáng)，若采取以上的處理方法將很難達(dá)到理想的護(hù)壁效果， 此時(shí)就應(yīng)采用雙護(hù)筒措施， 即可先采用比設(shè)計(jì)樁徑大 40～ 50cm 左右的沖錘沖孔， 外鋼護(hù)筒隨之跟進(jìn)， 直到鋼護(hù)筒無(wú)法跟進(jìn)為止，然后用略大于設(shè)計(jì)樁徑的內(nèi)鋼護(hù)筒置放于外護(hù)筒之中， 形成雙護(hù)筒結(jié)構(gòu)， 再換較小的沖錘繼續(xù)沖孔， 同時(shí)內(nèi)護(hù)筒隨之跟進(jìn)。

　　4.3如遇到拋石層下臥的土層是砂或淤泥等軟弱土層， 在沖孔作業(yè)時(shí)軟弱土層受沖錘作用擾動(dòng)或產(chǎn)生流失，對(duì)拋石層和上部荷載的承載力減弱， 極易造成拋石層的塌落， 此時(shí)最好是鋼護(hù)筒穿透拋石層， 如果拋石層無(wú)法穿透， 則應(yīng)在成孔進(jìn)尺到軟弱土層約 2m 時(shí)往孔內(nèi)灌注低強(qiáng)度等級(jí)的水下混凝土， 待 3d 后重新成孔。

　　4.4當(dāng)遇到大塊石面層不平或孔底巖面的沖擊面不平時(shí)， 可加入小粒徑塊石，以免沖錘損壞和因沖錘的大幅度擺動(dòng)而碰壞孔壁。

　　4.5在設(shè)備方面要特別注意沖錘的選擇， 一般應(yīng)選擇 4 瓣錘比較合適， 錘底的錘牙長(zhǎng)度應(yīng)選擇短些。

　　5、灌注樁質(zhì)量施工控制、 檢查及檢測(cè)

　　5.1灌注樁施工質(zhì)量檢查、 檢測(cè)必須按 《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》 GB50202-2002、 《建筑樁基技術(shù)規(guī)程》 JGJ94-94 的要求進(jìn)行;

　　5.2抽芯試驗(yàn)時(shí)， 使用地質(zhì)鉆機(jī)取樁身混凝土芯樣作抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)， 同時(shí)檢查樁尖沉淀土實(shí)際厚度和樁底土層情況。要求鉆進(jìn)深度超過(guò)樁端進(jìn)入持力層 1.2m， 鉆取芯樣直徑為 110mm。

　　5.3對(duì)進(jìn)行超聲波檢測(cè)的樁，預(yù)埋超聲波檢測(cè)管， 檢測(cè)管標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng) 6m， 外徑 57mm， 接頭采用焊接， 上端應(yīng)高出樁頂 50cm， 下端用鋼板焊接， 不得漏水， 澆注混凝土前在管內(nèi)灌滿水， 上口用塞子塞住。 每樁設(shè)置檢測(cè)管 3 根。

　　5.4樁身檢測(cè)， 通常檢測(cè)承載力采用單樁靜載試驗(yàn)或高應(yīng)變動(dòng)測(cè)法、 而樁身檢測(cè)一般通過(guò)鉆芯取樣或低應(yīng)變反射波法進(jìn)行檢驗(yàn)， 由于沖孔灌注樁在地下， 質(zhì)量問(wèn)題不可能直觀地反映出來(lái)， 抽樣檢測(cè)具有局限性， 靜載荷試驗(yàn)只能以點(diǎn)帶面， 數(shù)據(jù)比較直觀， 高應(yīng)變只能對(duì)樁的承載力做出估計(jì)， 小應(yīng)變只能分析樁的完整性。

　　6、結(jié)語(yǔ)

　　盡管沖孔灌注樁對(duì)地質(zhì)變化的適應(yīng)性較強(qiáng)，但因影響灌注樁成孔施工的因素太多，每一根灌注樁所處的地質(zhì)條件也不盡相同， 如果沒(méi)有采用靈活多變的施工工藝， 往往會(huì)成為制約整個(gè)工程進(jìn)展的瓶頸， 尤其是拋石層的成孔技術(shù)。 因此在拋石層上沖孔灌注樁的施工， 首先應(yīng)探明和掌握拋石層的基本情況， 分析研究每根樁位拋石層的厚度、 埋深等， 針對(duì)穿越拋石層成孔的特殊性制定施工方案，對(duì)可能出現(xiàn)的問(wèn)題采取預(yù)防措施和處理方法， 確保沖孔灌注樁的順利施工。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]黃建勛.鉆孔灌注樁的質(zhì)量控制要點(diǎn)及方法[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2008，(26)。

　　[2]李聲平.鉆孔灌注樁施工管理控制[J].廣東科技，2008，(14)。

　　[3] JGJ94-2008 建筑樁基技術(shù)規(guī)范。