单位：宁波港工程项目管理有限公司 省份： 浙江省 邮编：315800
摘要：冲孔灌注桩是一项传统灌注桩施工工艺，但施工难度大。由于地质条件复杂多变，施工中常遇到各种施工质量问题，施工过程中我们要细心克服所遇到的难题，保证施工质量。本文对冲孔灌注桩施工质量控制进行了探讨。
关键词：冲孔灌注桩；施工；质量控制；措施
冲孔灌注桩施工技术具有“适用范围广，能穿越地下水位上下的各类复杂地层，能形成较大的单桩承载力，桩长和直径可按设计要求变化自如，适应各种地质条件和不同规模的建筑物等优点”，所以广泛应用于路桥、高层构筑中。同时冲孔灌注桩施工中，由于操作规范性、施工地质、工程隐蔽性等特点，往往会导致工程质量问题出现，还需要认真分析问题原因，采取针对性的措施进行处理。
一、冲孔灌注桩常见的问题
1、 垂直度偏差
根据我国桩基础施工相关技术规范，灌注桩施工过程中，钻孔垂直度偏差应该控制在1%以内，确保不影响灌注桩荷载的分布。在软土地基上进行施工时，在冲孔振动以及桩机自身重力因素的共同作用下，会导致机身发生倾斜; 在具体的施工过程中，基岩面坡度也是导致冲孔垂直度偏差的原因之一； 在冲孔过程中，如果遇到坚硬岩石等障碍物，导致冲孔机械振动不均匀，同样会导致垂直度出现严重偏差。因此，在冲孔灌注桩施工过程中，需要做好垂直度检测，及时纠正偏差现象。首先要对桩机采取加固防振措施，开孔时应低锤慢打，其次在冲孔过程中应根据不同的地质情况控制钻进速度。如果出现孔位偏斜，应回填至偏位处上方30-50cm后再进行冲孔。
2、 缩颈
（1）由于土层构成以粉土、塑性膨胀土为主，在粘性土长期浸泡过程中，土层的体积变大，引起缩孔。
（2）清孔后没有立即进行混凝土灌注。
（3）相邻桩孔之间相互扰动。因灌注桩成孔后依靠泥浆护壁，然后再在孔内成桩，周围土移向桩身，对桩产生动压力。
针对上述情况，就应该在施工前做好地质勘察工作，若土层以粉质土或塑性膨胀土为主，需要利用低锤慢打的方式控制进尺速度。二次清孔后，需要立即进行混凝土灌注，保证施工工序的合理性、连贯性。如果桩距太小，可以采用跳桩施工的方式进行处理。
3、塌孔
通常在淤泥松散土层、粉砂土或流砂中施工时，这些土层壁立性弱，尤其是遇到流动较快的地下水，进尺太快，很容易造成塌孔; 泥浆的密度没有达到施工技术的要求，泥浆在孔内的水平面低于孔外; 护筒没有按照规范埋置，深度没有达到要求或者周边没有用粘土夯实，筒底和土层的接触面出现孔隙致使泥浆冲刷孔壁，这些情况都会造成塌孔。工程施工前，要认真的阅读相关的地质资料，在淤泥松散土层等地方施工时，尤其是遇到较大的承压水，务必要在开孔前做好预防性的措施。投入片石或者黏土块，把握好进尺的速度，保证成孔的质量。泥浆的质量务必要严格控制。护筒直径宜比设计桩径大100mm，并不宜大于设计桩径300mm，埋置的长度不能低于1. 0m，四周要用黏土夯实，溢浆口的位置要正对着排浆沟。
4、 断桩
（1）在水下灌注桩施工过程中，导管提升速度过快，导管下端与混凝土面脱离。
（2）在灌注混凝土过程中，导管出现堵塞现象。
若断桩位置距离地面不超过5 米，可以利用钢护筒在桩位上插入，并凿除混凝土至桩身断桩以下合格混凝土，再用无水混凝土进行重新浇筑。若断桩位置较深，则应该按照设计要求采取补强措施或者原位复桩，补强包括加扁担桩补强、压浆补强等。
二、冲孔灌注桩施工质量控制的措施
1、桩位控制
根据相关标准，陆上桩轴线的偏差，直桩不超过50mm，斜桩不超过100mm。施工时要保证测量放线的精确，通过前方交会法进行检查并校正。做好桩位点保护，对偏移的桩位，重新复核校正。施工时要固定好冲锤机钻架的位置，前后左右都用缆绳固定，并用骑马螺栓连接到平台，钻机就位开钻前应进行复核。冲孔时，冲锤机的重心容易移动，要及时的纠偏。
2、泥浆护壁
泥浆池和沉淀池的布置应根据桩位的分布情况，在场地空闲并不影响施工的地方挖设，使它们的位置能够满足整个工程要求且不再需要重新挖设。泥浆在冲孔过程中起到平衡孔内压力，减少孔壁渗透性，保持孔壁稳定，防止孔壁坍塌，同时泥浆循环系统可以将孔底的沉渣排入沉淀池。除在岩石和采用全护筒护壁成孔外，成孔均应采用泥浆护壁。护壁泥浆可由水、黏土或膨润土、添加剂组成，泥浆的比重一般为1.2-1.4，钻孔过程中应检测泥浆性能指标，每工班检测不得少于一次，土层变化时应增加检测次数。
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3、 护筒埋设
护筒宜采用钢板焊接；钢护筒应具有一定的强度和刚度，壁厚应综合考虑下沉深度、护筒长度、直径、地质条件和下沉工艺等因素确定，并宜在端部加强。护筒内径应根据设计桩径结合护筒长度、埋设的垂直度和钻机的性能等因素确定，并不宜大于设计桩径300mm。陆域护筒埋设可采用开挖埋设，护筒顶高程应高出地面300mm以上，护筒最小埋深可取1m-2m；对于砂土，应将护筒周围0.5m-1m范围内的砂土挖出，夯填黏性土至护筒底0.5m以下。
4、冲击成孔
成孔中，按试桩确定的参数进行施工，设专职记录员记录成孔过程中的各种参数，如冲进深度、地质特征、机械设备损坏、障碍物等情况。冲孔机就位后，应对准护筒中心，要求偏差不大于±20mm,开始低锤密击，锤高0.4m -0.6m，并及时加块石与黏土泥浆护壁，是孔壁挤压密实，直至孔深达护筒下3m -4m后,才加快速度，加大冲程，将锤高提高到1.5 m -2.0m以上，转入正常连续冲击，在造孔时要及时将孔内残渣排出孔外。在冲进过程中每1 m -2m要检查一次成孔的垂直度，如发现偏斜应立即停止冲进，采取措施进行纠偏，对于变层处和易于发生偏斜的部位，应采用低锤轻击，间断冲击的办法穿过，以保持孔型良好。冲孔过程中根据地质情况控制进尺速度；由硬地层到软地层时，可适当加快冲进速度，当软地层变为硬地层时，要减慢冲进速度；砂卵石层则采用慢转速慢冲进并适当增加泥浆比重和粘度。遇到孤石时用高低冲程交替冲击，将大孤石击碎或挤入孔壁。
5、 清孔
终孔后应立即进行清孔，且在下完钢筋笼与导管之后浇筑混凝土之前应进行“二次清孔”。清孔的目点是清除钻渣和沉淀层，尽量减少孔底沉渣厚度，防止桩底留有过厚沉渣而降低桩的承载力，其次，清孔还为灌注混凝土创造良好条件，使测深正确，灌注顺利。清孔方法可根据土层性质、沉渣厚度要求和机具设备条件来选用。如用反循环砂石泵进行清孔并不断置换泥浆，测试进、出口泥浆指标，调整到规范要求的参数，用测绳测沉渣值。浇注混凝土前，孔底500mm以内的泥浆比重应小于1.25；含砂率宜取4%-6%;稠度宜取20-22s。为确保灌注桩的质量,先用正循环护壁，再用反循环清孔，泵清孔时间应不小于1小时(口径大于1200的应不小于1.5小时),当孔底沉渣厚度达到规范要求(以摩擦力为主的桩不得大于10cm，以端承力为主的桩不得大于5cm，对抗拔、抗水平力桩不得大于20cm)方可进行浇灌混凝土。清孔前护筒与沉淀池交界处放置过滤网，沉淀池与孔口应有一定距离，确保沙子、杂物不回流孔内。
6、钢筋笼制作及安放控制
( 1) 钢材进场按批次报审，每批应有合格证，经监理代表签字认可后，送检测中心作机械性能测试与焊接性能测试，合格后方可使用。
( 2) 钢筋笼制做采用点焊成型，在同一截面内主筋接头不得多于主筋总根数的50%，相邻两个接头错开高度不得小于35d( 钢筋直径) 且不小于70cm。
( 3) 钢筋笼制作顺直牢固，焊接应符合规范规定( 主筋间距偏差≤± 10mm，箍筋间距或螺旋间距偏差≤ ± 10mm，钢筋笼直径偏差≤ ± 10mm，钢筋笼长度正偏差≤ +100mm) 。
( 4)钢筋笼焊接应规范，不同焊接面或焊接点应调整相应电流，避免咬筋或焊接不牢靠; 经监理验收合格的钢筋笼单独标识堆放，未经过验收的钢筋笼不得使用。
（5）清孔后钢筋笼应及时准确吊装就位，下放钢筋笼时应防止碰撞孔壁；下放困难时应查明原因，不得强行下放。
（6）钢筋笼安装就位后，应采取措施将其固定，混凝土浇筑过程中钢筋笼不得上浮。
7、水下混凝土的灌注
采用导管法水下施工，浇筑前需要对混凝土进行检查确保混凝土的和易性等指标符合要求，混凝土坍塌度控制在18 ～ 22 厘米，水泥强度等级不应低于42.5，水灰比不宜大于0.5，骨料以河砾石为宜。混凝土初灌量应经过计算满足埋管深度不小于1m并将孔底污泥进一步冲散。混凝土灌注时要使导管处于真空状态，避免泥浆和杂质夹杂到混凝土中，所以要掌握好导管在混凝土里的深度，通常为2m-6m。如果埋得太深，容易灌不下去，导管也很难拔出来，埋得太浅，导管容易脱离混凝土表面，往往造成断桩事故。浇筑时，要密切关注钢筋笼的上浮，施工时要确保工序紧凑，灌注速度均匀、不间断。为保证桩顶质量符合设计要求，桩顶超灌高度宜为0.8m-1.0m从而把浮水泥浆排尽。
总而言之，冲孔灌注桩作为高层构筑的施工重点，对整个工程的质量有重大的影响，因此在设计冲孔桩时，要对构筑物的地质情况和施工地区的气候情况进行综合考虑，对各个施工环节进行分析考虑，确保工程的施工质量。
参考文献：
[1] JTS 167-4-2012,港口工程桩基规范
[2] JTS 202-2011,水运工程混凝土施工规范
[3] 孙伟. 机械成孔灌注桩施工质量控制[J]. 四川水泥. 2015(01)
[4] 黄勇. 桩基础施工技术的应用[J]. 四川水泥. 2015(01)
论文作者:周康
论文发表刊物:《基层建设》2015年18期
论文发表时间:2015/11/5
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