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

　　關鍵詞：工程系列高級工程師答辯,拋石地基,沖孔灌注樁,成孔技術

　　1、沖孔灌注樁施工方法

　　1.1 沖孔樁機成孔

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

　　1.1.2沖孔檢查與測量， 沖進過程中， 經常檢查成孔情況， 用測錘檢測孔深及樁孔傾斜度， 為保證孔形正直規則， 沖進中必須經常用檢孔器檢孔。還要注意鉆渣撈取及判明沖進實際地質情況， 并填入施工記錄表中， 并與超前鉆提供的資料和地質剖面圖進行核對， 發現不相符及時通知甲方、 監理和設計人采取對策， 保證沖孔正常順利進行;

　　1.1.3根據沖進過程中實際土層情況控制進尺快慢和泥漿性能指標。 在粘土和軟土中， 宜采用中沖程沖進; 在粉砂土、 粗砂、 粉砂巖、 泥巖、 風化巖中采用大沖程沖進;

　　1.1.4施工作業分班連續進行，施工過程一氣呵成， 不得中途停頓，如發生故障及時通知區間主管工程師， 采取措施解決; 若停止沖進時， 必須將錘頭提起;

　　1.1.5施工時必須詳細填寫沖孔施工記錄， 交接班時要向下一班交待沖進情況及注意事項;

　　1.1.6在沖進過程中， 必須注意補充水量 (泥漿) ， 維持護筒內應有的水頭高度， 防止孔壁坍塌。如發現有漏水現象， 護筒內水位緩慢下降， 應首先集中力量加漿補水，不得使水位急劇下降， 然后再針對漏水原因進行如下處理：

　　①屬于護筒漏水時，應用粘土在護筒周圍填土加固。漏水嚴重時應返工重埋護筒;

　　②如在沖孔時發生孔內水位驟降， 很可能是遇到溶洞， 必須進行處理。

　　1.2 樁的成孔檢驗

　　1.2.1以樁孔沖孔實際見巖高程開始， 至少進尺 500mm后， 可申報全巖面檢驗， 超前鉆孔柱狀圖揭示的巖面高程只能作為參考;

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

　　1.2.3可觀察井口鋼絲繩的擺動情況， 錘頭觸巖面時會出現輕微反彈;

　　1.2.4使用細目篩網撈取巖渣,巖屑含量 50%～70%,且含泥、 含砂量小于 4%時， 認為入巖。如出現特殊情況或判斷標志不明顯， 意見分歧較大時， 則采用現場鉆探揭露的辦法來證實，即在樁孔中心四周均勻布設 4～5 個勘探孔， 用工勘鉆機 ﹙俗稱百米鉆﹚ 進行鉆探， 用觸探到的各點巖面高程進行比較， 判斷出全巖面。

　　2、拋石層上沖孔灌注樁成孔施工的技術準備工作

　　鑒于含有拋石層地質情況的復雜性，因此做好施工前的技術準備工作是工程順利與否的關鍵環節之一。

　　2.1 當灌注樁的位置設計必須在拋石層上時，應做好詳細的前期勘測工作。施工前要有針對性地采取各種必要的補勘手段，如補充鉆探、采用地質淺層剖面儀測探等。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 要根據設計、規范要求及現場的地質情況，研究成孔工藝和應對施工中可能遇到的技術難題的對策，并編寫詳細可行的施工方案，以指導現場施工。

　　3、成孔技術的要點

　　由于拋石地基的復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的工法進行施工操作外，還必須根據不同的情況采取不同的技術工藝。

　　3.1 當拋石層厚度較小(小于5m)時，可采用粘度較大的成塊粘土加少量強風化石護壁成孔。這種土在浸水后不易溶解成漿，經沖擊錘沖擊后，粘土夾風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，由于其透水性極強，采用上述方法將很難達到理想的護壁效果。可先采用大于設計樁徑約40～50cm左右的沖錘沖擊成孔，鋼護筒(外護筒)隨之跟進，直到鋼護筒下不去為止，然后把略大于設計樁徑的內鋼護筒放入外護筒之中(即雙護筒或多護筒)，換較小的錘繼續沖擊成孔，同時內護筒隨之跟進(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，當沖孔作業時砂或淤泥受沖錘作用擾動或產生流失時，對拋石層和上部荷載的承載力減弱，極易造成拋石層塌落，這時原則上要求鋼護筒穿透拋石層。假如拋石層無法穿透，則應在成孔進尺到砂或淤泥層2m左右時往孔內灌注水下砼，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情況時，采用護筒有時無法保持拋石層上方覆蓋土層的穩定。在這種情況下，可采用沖錘沖進拋石層約2m左右后，往孔內灌注低標號砼(厚度約2～3m)，并使部分砼擠進覆蓋層底部，待3d后重新進行成孔施工。

　　3.5 要注意沖錘的選擇。一般以4瓣錘為宜，錘底的錘牙長度宜短。

　　3.6當遇大石塊面層不平或孔底巖面沖擊面不平時，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雜性， 要求在沖孔過程除了按常規的施工工藝進行操作外，還必須根據不同的地質情況采用不同措施。

　　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風化石護壁成孔，這種土的粘度較大且浸水后不易溶解成漿， 但經沖錘沖擊后， 粘土夾雜著強風化石顆粒往孔壁的塊石間隙擠壓， 即可形成不透水的保護層。

　　4.2拋石層厚度較大 (一般大于 5m) 且塊石粒徑較大時， 由于這種拋石層的透水性極強，若采取以上的處理方法將很難達到理想的護壁效果， 此時就應采用雙護筒措施， 即可先采用比設計樁徑大 40～ 50cm 左右的沖錘沖孔， 外鋼護筒隨之跟進， 直到鋼護筒無法跟進為止，然后用略大于設計樁徑的內鋼護筒置放于外護筒之中， 形成雙護筒結構， 再換較小的沖錘繼續沖孔， 同時內護筒隨之跟進。

　　4.3如遇到拋石層下臥的土層是砂或淤泥等軟弱土層， 在沖孔作業時軟弱土層受沖錘作用擾動或產生流失，對拋石層和上部荷載的承載力減弱， 極易造成拋石層的塌落， 此時最好是鋼護筒穿透拋石層， 如果拋石層無法穿透， 則應在成孔進尺到軟弱土層約 2m 時往孔內灌注低強度等級的水下混凝土， 待 3d 后重新成孔。

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

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

　　5、灌注樁質量施工控制、 檢查及檢測

　　5.1灌注樁施工質量檢查、 檢測必須按 《建筑地基基礎工程施工質量驗收規范》 GB50202-2002、 《建筑樁基技術規程》 JGJ94-94 的要求進行;

　　5.2抽芯試驗時， 使用地質鉆機取樁身混凝土芯樣作抗壓強度試驗， 同時檢查樁尖沉淀土實際厚度和樁底土層情況。要求鉆進深度超過樁端進入持力層 1.2m， 鉆取芯樣直徑為 110mm。

　　5.3對進行超聲波檢測的樁，預埋超聲波檢測管， 檢測管標準長 6m， 外徑 57mm， 接頭采用焊接， 上端應高出樁頂 50cm， 下端用鋼板焊接， 不得漏水， 澆注混凝土前在管內灌滿水， 上口用塞子塞住。 每樁設置檢測管 3 根。

　　5.4樁身檢測， 通常檢測承載力采用單樁靜載試驗或高應變動測法、 而樁身檢測一般通過鉆芯取樣或低應變反射波法進行檢驗， 由于沖孔灌注樁在地下， 質量問題不可能直觀地反映出來， 抽樣檢測具有局限性， 靜載荷試驗只能以點帶面， 數據比較直觀， 高應變只能對樁的承載力做出估計， 小應變只能分析樁的完整性。

　　6、結語

　　盡管沖孔灌注樁對地質變化的適應性較強，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條件也不盡相同， 如果沒有采用靈活多變的施工工藝， 往往會成為制約整個工程進展的瓶頸， 尤其是拋石層的成孔技術。 因此在拋石層上沖孔灌注樁的施工， 首先應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， 針對穿越拋石層成孔的特殊性制定施工方案，對可能出現的問題采取預防措施和處理方法， 確保沖孔灌注樁的順利施工。

　　參考文獻

　　[1]黃建勛.鉆孔灌注樁的質量控制要點及方法[J].科技創新導報，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 建筑樁基技術規范。