摘要：冲孔灌注桩是当前建筑领域比较常用的一种基础施工形式，在建筑、桥梁以及水利等工程中被广泛应用。冲孔灌注桩适用范围较广，可以在各种地质条件中施工，并且其承载力优势明显，抗震能力极强，可以有效保障建筑桩基础的质量。文章结合实际工程案例针对冲孔灌注桩各个施工环节的施工质量控制进行具体阐述，分析施工过程中比较常见的施工质量问题并提出相应的改善措施，以期为类似工程中冲孔灌注桩施工提供一点参考。
关键词：冲孔灌注桩；施工质量；控制；问题；改善措施
目前，随着我国经济的不断发展，人们的生活水平得到了大幅度的提升，因此，人们对于建筑的质量也提出了更高的要求。冲孔灌注桩以其诸多优良的特性被广泛应用于工程建设当中，发挥了很重要的作用，但是由于冲孔灌注桩施工量较大，施工周期相对较长，因此，必须要做好严格的质量控制，冲孔灌注桩桩整体作用的发挥，很大程度上受限于施工质量。
1.工程概况
1.1工程概述
某市经济适用房工程包含2栋高层建筑，其中一栋高层建筑含地下室一层，地下建筑面积共计1495m2，地上建筑面积共计23174m2。本工程中桩基础施工采用钢筋混凝土冲孔灌注桩，以碎块状强风化粉砂岩作为桩端持力层，灌注桩总计为140根，桩径为Φ800~1300，灌注桩长度为400mm，工程设计要求灌注桩进入强风化粉砂岩中深度不低于1m且不小于灌注桩桩径1倍。
1.2工程地址条件
根据施工区域的勘察资料以及钻探资料显示，施工区域内地层岩性主要为侏罗系长林组粉砂岩、砂砾岩以及细砂岩这三种构成，未发现有断层破碎带。三种岩性主要呈透镜状或者互层状分布，导致施工区域整体岩体风化较为严重。自上而下的岩土分布情况为：杂填土、粉质粘土、粘土、含泥中细砂、圆砾、卯石、残积粘性土、砂土状强风化岩粉砂岩（细砂岩）、砂土状强风化砂砾岩、碎块状强风化粉砂岩、以及碎块状强风化砂砾岩。其中在含泥中细砂、圆砾中存在流沙和流泥的情况，容易出现塌孔的情况，卯石层存在大粒漂石，在施工过程可能会造成偏孔、卡锤、塌孔等问题。针对施工区域内比较复杂的地质条件，施工时需要采取相应的措施，避免发生质量问题，影响工程整体质量以及施工进度。
2.冲孔灌注桩施工质量控制
在冲孔灌注桩施工过程中，冲孔、清孔、拌制缓凝土、钢筋笼制作以及混凝土灌注是施工中需要重点进行质量控制的环节，具体如下所述：
2.1冲孔
冲孔环节是冲孔灌注桩施工的首先环节，是确保桩位、桩径、桩长以及桩倾斜的关键环节，主要可以从这几方面进行控制。首先是施工场地准备，在冲空前需要对施工区域进行清理，为设备进场做好必要的准备，包括清楚障碍物、完善水电供应设施等[1]。需要注意的是，针对操作平台的位置，在高度方面需要略高于施工水位，一般保持在0.5~1m，这主要是为了避免在施工过程中阴雨天气对施工造成影响。其次是灌注桩位的放线工作，在放线过程中需要设置4个控制点，然后依据建筑桩基础平面图采用全站仪进行测量，先利用2个控制点放样，然后在利用其余2个控制点复核桩位，这样可以有效确保桩位放线工作的准确。第三是埋设护筒，先根据工程设计要求完成护筒的制作，然后进行埋设，在埋设过程中根据土质条件需要适当的调整埋设深度，粘性土一般埋设深度不低于1.0m，砂土埋设深度不低于1.5m。第四是制作泥浆，泥浆主要是发挥保护孔壁以及悬浮冲渣的作用，并且可以有效减少冲进的阻力，制作泥浆时材料适宜使用膨润土或者粘性土，泥浆胶体率需要保持在95%以上，含砂率不超过4%。第五是选择合适的机具，设备直接影响着施工质量，在本工程中，主要采用CZ -6D型冲孔桩机，配备5种冲锤。第六是冲孔，这是施工的关键环节，需要控制冲孔设备按照标定的桩位进行冲孔，终孔时需要检查冲孔的直径、深度，确认符合工程设计要求后方可进行下一步施工。
2.2清孔
清孔的主要目的是对桩孔中的沉淀物以及冲孔过程中的残渣进行清理，减小桩孔底部沉淀物的厚度，从而提升灌注桩法承载力。清孔需要在完成终孔检查后开始，二者之间间隔的时间不宜过长，以免增加清孔工作的难度，甚至导致塌孔。在进行清孔时，主要的质量标准如下图所示：
清孔质量检测标准
在本工程中，主要采用换浆清孔法进行清孔，首先采用高粘度的浓浆进行清孔，增加泥浆泵流量，确保砂石可以被顺利清理，清孔后需要对抽出的泥浆进行检测，确保无较粗的石粒。在清孔过程中必须注意保持孔内水头，防止坍孔。当孔底沉渣厚度符合设计要求后，应把孔内泥浆密度降，可采用注水方法将泥浆冲稀，马上浇注水下混凝土。
2.3拌制混凝土
混凝土对于灌注桩的强度以及承载力有着重要影响，因此需要严重把控混凝土的质量，严格控制各项材料的使用。首先需要选择使用的水泥，在本工程中主要使用的硅酸盐水泥，在拌制混凝土前需要对水泥进行抽检，确保其质量符合要求，尤其是初凝时间，必须在2.5~3.5h之内。其次是细骨料的选择，必须要采用比较纯净的细骨料，若杂质过多会严重影响混凝土的质量[2]。在本工程中主要采用颗粒洁净、质地比较坚硬的河沙，在进行混凝土拌制前，需要对细骨料堆进行抽检，确保质量符合要求。第三是粗骨料的选择，本工程中粗骨料的选择主要采用卵石以及坚硬的碎石，关于粗骨料的颗粒级配方面，采用单粒级配和连续级配搭配使用，粗骨料的最大粒径不小于结构最小边尺寸的四分之一和钢筋最小净距的四分之三。由于在本工程中对于粗骨料抗压强度有明确要求，因此在使用前还需要对粗骨料做抗压强度测试。第四是外加剂的选择，在本工程中，混凝土外加剂主要是旱强剂以及减水剂，在使用之前需要对这两种外加剂进行抽检，质量达标后方可使用。第六是混凝土拌合水的选择，拌制混凝土采用的水中不能含有影响混凝土凝固以及硬化的物质。
2.4制作钢筋笼
在钢筋笼的制作过程中首先需要对钢筋原材料进行检测，钢筋运送至施工区域后，需要对其进行质量抽检，主要检测钢筋的受拉性能以及受弯性能。制作时首先需要按照钢筋笼图纸设计要求进行分段预制，对于钢筋笼的直径以及主筋的数量、规格、位置都需要进行严格把控。制作完成的钢筋笼需要水平放置在施工区域内，如下图所示。制作钢筋笼时，每段的长度需要控制在合理的范围，避免长度过长导致在起吊的过程中发生变形的情况，若长度过短，在需要进行大量的焊接，影响施工进度。
钢筋笼放置示意图
2.5混凝土灌注
在完成钢筋笼的运输以及吊装工作后，即可准备开始进行混凝土灌注。首先需要制作和吊放导管，这是混凝土灌注的重要工具，根据本工程中混凝土灌注的要求，需要制作30m的导管，制作时采用分段制作的形式，每段2m，最下端一段为6米。吊放导管时要稳步进行，避免与钢筋笼或者孔壁发生碰撞。导管吊放完成后开始进行混凝图灌注，这是冲孔灌注桩施工关键环节，需要进行严格控制。进行灌注时，首批灌注需要加大灌量，首灌完成后需要对孔混凝土高度进行测量，确保无异常后即可开始进行下一步灌注。此外，需要注意的时，灌注过程中需要严格控制导管与桩孔底部的距离，不能低于50cm，严禁拔管速度过快。
3.常见的质量问题以及相应的改善措施
3.1塌孔
造成塌孔的原因主要有以下几方面，其一是提升以及下落冲锤，造成清渣、钢筋笼与孔壁发生碰撞；其二是护筒的周围没有采用粘性土进行密封导致出现漏水的情况，或者是护筒埋设的深度的不够；其三是在流沙、流泥以及较为松散的砂层中进尺过快，导致孔壁不稳定；其四是未及时向孔内加泥浆，或孔内泥浆面低于孔外水位，或孔内出现承压水低于静水压力，或泥浆密度不够等。针对上述问题主要可以采取以下几方面的措施：第一是提升以及下落锤头时保持垂直状态，直上直下，吊装钢筋笼时亦是如此；第二是埋设护筒时需要严格按照设计深度埋设，并且周围需要采用粘性土进行密封；第三是在流沙、流泥以及较为松散的砂层中不宜进尺过快，可以适当放慢速度；第四是在冲进的过程中要适时的添加泥浆。
3.2冲孔偏移
出现冲孔偏移或者倾斜的问题，导致成孔之后桩孔出现垂直偏差的主要原因有以下几方面，其一是桩架稳定性不高，导架没有保持垂直状态，或者冲锤存在一定程度的磨损，部分零件松动；其二是在冲孔过程中遇到粒径较大的石块，或者存在基岩未进行处理的情况，导致锤头所受到的阻力不均匀[3]。对此，主要可以从以下几个方面进行控制，其一是在安装桩架以及导架时，要进行校正，确保桩架的稳定性以及导架的垂直状态，并对锤头进行检查，确保其无异常情况；其二是在冲孔过程中，如遇到粒径较大的石块，应先将石块击碎，存在基岩倾斜的情况时，可向孔内投入石块，然后整体进行击碎。
结语
综上所述，在实际施工过程中需要对成孔、清孔、安装钢筋笼等施工环节进行严格把控，最大限度的避免塌孔、冲孔偏移等问题发生，切实保障施工质量，从而使灌注桩有效发挥其应用的作用。
参考文献
[1]林凤粦.冲孔灌注桩施工中质量控制要点和常见质量问题预防处理的探讨[J]. 建材与装饰, 2015(34):138-141.
[2]李维雪.浅析房建工程冲孔灌注桩的施工技术与质量控制[J]. 江西建材, 2015(16):105-105.
[3]许林虎.关于不良地质条件下的冲孔灌注桩施工质量控制方法分析[J]. 城市建筑, 2016(36):138-138.
论文作者:罗彬
论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/7/17
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