广西建工集团第二建筑工程有限责任公司
摘要：现代建筑业随着房地产行业及工业的蓬勃而不断发展，其各项技术、施工工艺等均得到了大幅度的提升，逐步趋于成熟。在进行基础施工时，需要设置灌注桩，做好高层建筑项目的基础工作。本文主要对冲孔灌注桩在实例中施工相关问题展开简要研究。
关键词：冲孔灌注桩；施工；质量
随着中国经济的飞速发展，建筑业百业待兴，冲孔灌注桩已经成为基础承载力最普遍采用的一种形式。冲孔灌注桩可以穿越各种土质复杂或软硬变化较大的土 层，如: 各类黏性土砂土碎砾石土风化岩及多夹层的岩层对地基进行加固处理，承载力的适应范围广(为300-2000kN)；施工机具简单，且施工过程具有噪声低施工安全性好等诸多优点，因而在现阶段基础加固工程中得到广泛应用。
1工程概况
1.1工程概况
本工程某医科大学设计-采购-施工（EPC）工程总承包A1#主教学楼。建筑物高度24米，层高5层，局部3层，建筑物的主体结构设计使用年限为50年；结构类型为框架结构，基础为桩基础；建筑结构的安全等级为二级；抗震设防类别为丙类（标准设防类）；抗震等级为框架四级，地基桩基础设计等级为乙级。
1.2地质情况分析
根据工程详细勘察报告可知，场地内岩土层的情况从上到下揭露为：
从上述表中数据可知，场地内能为冲孔灌注桩施工提供良好的桩基础持力层。从水文地质勘探报告可知，地面整平标高117.00m左右，本场地主要有一层地下水属上层滞水，勘察期间测得地下稳定水位埋深在1.2m（高程为117.02m），主要赋存于红黏土③-1层，主要受大气降水和附近居民生活用水的侧向渗透补给，排泄方式以蒸发为主，水位及水量随季节及周边地表水变化而变化。此水文地质情况适合使用冲孔灌注桩进行施工。
2施工工艺流程（图1）
3施工工艺
3.1泥浆制备
挖泥浆池，按照钻进成孔要求，需在现场合理位置开挖泥浆池，沉淀池长6m，宽3m，深2m，并根据土层特性合理配制泥浆。
泥浆的作用是护壁、携砂排土、切土润滑、冷却钻头等，其中以护壁为主。
泥浆制备方法应根据土质条件确定：在粘土和粉质粘土中成孔时，可注入清水，以原土造浆，排渣泥浆的密度应控制在1.1～1.3g／cm3；在其他土层中成孔，泥浆可选用高塑性(Ip≥17)的粘土或膨润土制备；在砂土和较厚夹砂层中成孔时，泥浆密度应控制在1.1—1.3g／cm3；在穿过砂夹卵石层或容易塌孔的土层中成孔时，泥浆密度应控制在1.3～1.5g／cm3。施工中应经常测定泥浆密度，并定期测定粘度、含砂率和胶体率。泥浆的控制指标为粘度18～22s、含砂率不大于8％、胶体率不小于90％，为了提高泥浆质量可加入外掺料，如增重剂、增粘剂、分散剂等。施工中废弃的泥浆、泥渣应按环保的有关规定处理。
3.2终孔、清孔
冲孔到设计标高，并达到设计要求嵌岩深度后，停止进尺，稍提冲击锤以小冲程（约50cm～100cm）反复冲击挠动桩底沉渣，采用泥浆净化器和泥浆泵反循环置浆法清孔，直至沉渣厚度、泥浆比重和含砂率符合规范要求为止。钢筋笼安装后还应进行二次清孔，直至孔底沉渣厚度小于50mm的要求，此时应注意及时补充泥浆，保持稳定的水头高度，孔内水位保持在地下水位或地表水位以上1.5～2m，以防止冲孔的任何坍陷。清孔后泥浆比重一般控制在1.10～1.20，含砂率小于4%，粘度17～20s。
图1 施工工艺流程
3.3混凝土浇筑
在水下混凝土时，在混凝土浇筑前，对不同直径、深度的桩孔分别计算出混凝土浇筑初灌量。施工中要保证混凝土浇筑初灌量。浇筑时导管埋深控制在2~6m（根据桩孔内水的深浅确定），混凝土浇筑完成拆管前安排专人测量孔内混凝土高度，并做好施工记录，浇筑混凝土接近桩顶标高时，应控制最后一次浇筑量，确保桩顶标高符合设计要求；
水下混凝土灌注施工应注意以下几点：
1)下灌注导管后，进行二次清孔，确保孔底沉渣厚度符合规范要求；
2)对灌注导管要检查其圆满度，垂直度及其连接密封性，定期对导管进行水封试验；
3)用于灌注混凝土的导管的底部距孔底300-500mm，并做好记录；
4)导管连接处的隔水塞选用与导管口径相符的橡胶皮球。保证混凝土桩截面尺寸，导管埋深不低于0.8～1.5m，连贯灌注时宜埋深2-6m，混凝土灌注灌注应连续进行；
5)灌注混凝土过程中，要不定时检查混凝土上升高度，控制埋管深度。混凝土上升到骨架底口4m以上时提升导管；导管底口高于钢筋笼骨架底部2m以上时恢复混凝土灌注，保持正常的埋管深度，灌注接近桩顶时，要保持足够的导管高度，采用接入短导管等措施，水下混凝土灌注面高出桩顶设计高程 1.0～1.5m（此高度是根据该地层裂隙发育等情况暂定，具体由设计、监理及业主方确定），以便清除浮浆，确保混凝土桩身质量。拆除导管之前测量混凝土面高程，以保证灌注混凝土达到设计高程；
6)导管提升应保持与桩孔垂直，防止挂碰钢筋笼，拆下的导管要及时冲清干净；
7)灌注混凝土时充盈系数控制在1.1左右，根据试验冲孔桩混凝土充盈系数为1.3，因此地层灌注混凝土时充盈系数会大于1.1，超出部分的混凝土应由甲方或监理签证认可；
8)混凝土灌注接近桩顶时，由于导管内混凝土高度减小，压力降低，管外泥浆稠度比重增加，出现灌注困难，应提高漏斗高度。砼灌注完成时，适时拨出护筒，并做好孔口防护，防止发生意外事故。
4机械冲孔灌注桩施工注意要点
4.1灌注水下混凝土的质量控制
其控制应满足下列要求：
1）开始灌注混凝土时，导管底部至孔底的距离宜为300～500mm；
2）应有足够的混凝土储备量，导管一次埋入混凝土灌注面以下不应少于0.8m；
3）导管埋入混凝土深度宜为2～6m。严禁将导管提出混凝土灌注面，并应控制提拔导管速度，应有专人测量导管埋深及管内外混凝土灌注面的高差，填写水下混凝土灌注记录；
4）灌注水下混凝土必须连续施工，每根桩的灌注时间应按初盘混凝土的初凝时间控制，对灌注过程中的故障应记录备案；
5）应控制最后一次灌注量，超灌高度宜为0.8～1.0m，凿除泛浆高度后必须保证暴露的桩顶混凝土强度达到设计等级。每根桩灌注到顶后应注意超高800mm的质量，承包人应检查标高。标商按设计标高加800mm进行检查。
4.2水下灌注的混凝土要求
其应符合下列规定
1）水下灌注混凝土必须具备良好的和易性，配合比应通过试验确定；坍落度宜为180～220mm；水泥用量不应少于360kg/m3（当掺入粉煤灰时水泥用量可不受此限）；
2）水下灌注混凝土的含砂率宜为40％～50％，并宜选用中粗砂；粗骨料的最大粒径应小于40mm；并应满足，粗骨料可选用卵石或碎石，其骨料粒径不得大于钢筋间距最小净距的1/3。
3）水下灌注混凝土宜掺外加剂。
4）砼的初灌量必须计算确定：一般要求导管插入桩内砼内深度为1500mm；
5）成孔深度必须符合设计要求，沉渣厚度严禁大于50mm。
6）本工程混凝土初灌量不得小于1.8m3。砼初灌量要保证将导管内水全部压出，并能将导管初次埋入砼内1～1.5m深。
5结语
冲孔灌注桩有许多优点，但由于施工环节多，工艺复杂且施工大部分是在水下进行的，其施工过程隐蔽性较强，所有检验基本上都在成桩后展开。因此成桩质量有可能受到多种因素的干扰和制约，严重时会导致桩身承载力的明显降低，甚至 造成病桩断桩等重大质量事故。为了确保成桩质量和桩基工程的安全，必须对冲孔灌注桩的施工全过程进行严格的质量控制和检测，制定灌注桩的施工工艺，认真抓好灌注桩每个施工环节，以预防为主，才能保质保量地完成灌注桩桩基施工。
参考文献
[1]王兴.复杂地质条件下大直径钻孔灌注桩快速施工技术[J].科技与企业.2016.
[2]邓汉生.水下混凝土灌注桩的施工要点及质量控制[J].房地产导刊.2014.
[3]谭凌云,李忠.讨论水电站灌注桩的施工技术[J].建材与装饰.2013.
论文作者:韦立峰
论文发表刊物:《防护工程》2017年第7期
论文发表时间:2017/7/20
标签：混凝土论文; 导管论文; 冲孔论文; 泥浆论文; 水下论文; 标高论文; 高度论文; 《防护工程》2017年第7期论文;