摘要：本文主要从笔者亲身参与的项目探讨了冲孔灌注桩施工工艺流程和常见问题及处理措施以及冲孔灌注桩质量控制的分析，旨在与同行探讨学习，共同进步。
关键词：冲孔灌注桩；常见问题；处理预防方法；质量控制
1 工作准备
为了保证冲孔桩施工技术达到较好的施工效果，相关施工人员需要做好冲孔桩施工技术的前期工作。①需要施工人员做好现场的实际勘察工作，并根据现场实际情况、设计图表和勘查结果对施工计划进行严格的核查，以确保施工方案能够满足公路桥梁施工项目的要求，并制定应急预案；②在公路施工过程中，材料的质量直接决定了工程的质量，所以施工人员应该做好材料的采购工作和检查工作，禁止在施工过程中出现质量不合格的施工材料，除此之外，钻孔灌注桩施工技术必须符合公路桥梁施工的规范标准；③需要加强在冲孔桩施工技术的实施中，对项目工程承包商的监督，确保施工过程中的具体操作准确无误，把冲孔桩的位置偏差严格控制在具体要求之内，做好冲孔准备的前期工作，如具体埋设方位、仔细核查等，做好冲孔准备的稳固工作，以确保冲孔的钻杆能够一直保持铅垂状态。与此同时，还需要对冲孔的进浆指标和出浆指标实施抽样检查，一旦发现超标现象，必须马上对施工操作做出整改。此外，还应该在施工现场配备专职的记录人员，及时准确地将冲孔过程中的真实数据全部记录下来，避免冲孔桩施工技术在施工过程中不必要的损失。
2 冲孔灌注桩施工工艺流程
冲孔灌注桩作为一种重要的基础形式，其施工主要工艺流程为：施工准备→测量放线定桩位→埋设护筒→桩机就位校正→冲进成孔→入岩清孔→安装钢筋笼→再清孔→安放导管→水下混凝土浇灌→拔管拆卸→桩身保养→桩头凿除→桩基检测→竣工验收。
3 常见问题及处理措施
（1）钻进中漏浆
场区内土、溶洞较发育，虽已对场地内土、溶洞进行注浆处理，但有可能存在处理盲区或土、溶洞未填充密实。钻机钻进时，采用一般浓度的泥浆，漏失比较严重，容易造成埋钻事故。处理措施：可先投放粘土，及时补浆，并用冲锤反复冲击，在孔内搅拌泥浆，使稠泥浆迅速充填在土、溶洞间隙内，阻挡渗漏而保护孔壁稳定。
（2）卡锤
如十字冲锤在探头石下面，可用主绳反复提拉。在主绳旋转的情况下，探头石可在十字冲锤的缺口处通过，从而解决卡锤事故。冲锤被卡十分严重，强拉硬提无效，可在冲锤上部用爆破法振松，迅速提起，此法易产生塌孔现象。
（3）孔斜
钻孔垂直度偏差必须控制在1% 以内。钻孔出现孔斜的主要原因：①块石层中成孔，遇到探头石或孤石。②在岩土换层处、岩层面倾斜处、软弱岩层交界处钻进，冲锤受力不均。③钻机底盘安置不水平或产生不均匀沉陷。预防及处理措施：①场地要平整，钻架就位后要调整，使钻盘与底坐水平，钻架顶端的超重滑轮边缘同固定钻杆的卡孔和护筒中心三者应在同一轴线上，并经常检查、校正。②在有倾斜状的软硬土或岩层变化处，应低锤密击，控制进尺速度并以低速钻进，或在斜面位置处填入片石，以冲击锤将斜面硬层冲平再钻进。③遇孤石或探头石应先清除，才能钻进。
（4）梅花孔
常发生在桩孔冲进到较坚硬的岩层时。目前冲孔桩施工用的冲锤主要有十字锤、人字锤和梅花锤等几种。当施工进入较坚硬的岩层后，若使用的桩锤锤高过大，且桩锤顶的转向环又不灵便时，就很容易使桩锤在冲进过程中沿着锤齿部位所形成的“轨道”冲进，这样桩孔壁将有少许凸向桩孔，这样的桩孔称为梅花孔。如果梅花孔不作处理就灌注混凝土，那么该段桩芯混凝土便存在局部缩孔的隐患。此外，出现梅花孔还容易发生卡锤的施工事故。因此，在冲孔桩施工过程中，若发现有梅花孔，应引起注意，及时处理。梅花孔的常用处理方法有两种：①重新修整孔锤修孔；②向桩孔内回填块石至梅花孔顶面以上，检修好桩锤的转向环，然后低锤密冲，反复修孔。
(4)钢丝绳拉断和掉冲锤、工具
主要原因：钢丝绳使用过久，有损伤或接头磨损过大。地层岩石坚硬，进尺太快，冲程太大。违反操作规程，钻机开动前钻具未提离孔底，强行钻进。预防及处理措施：①应控制进尺，遇坚硬、复杂地层要谨慎操作。②经常检查钢丝绳，对磨损严重以及损坏的要及时更换。③在钻机开动前，冲锤要提离孔底。
(5) 灌注水下混凝土
(5.1)导管进水
主要原因是：①首批混凝土储量不足，安置导管距孔底间距过大，混凝土下落不能埋住导管底口，以致水或泥浆从底口进入导管。②导管接头不严或螺杆断折、焊缝破裂，水或泥浆从接头或焊缝处注入。③导管提升过猛或测深错误，导管底口提离混凝土面，底口注入水或泥浆。预防及处理方法：由上述①原因引起的，应立即将导管提出，将孔底混凝土沉淀物用反循环清除。重新下导管并准备足够储量的首批混凝土重新灌注。灌注之前必须进行首批混凝土量计算，导管底口距孔底间距设置0.5m ～ 0.6m。若为②原因引起的，应拔换导管，采用二次剪球法处理，在第二次灌浆时，当预制混凝土球塞（即隔水栓）下落至原混凝土面时，导管立即跟入原混凝土内有足够深度。原因③引起的，用原导管进行二次剪球处理，方法同上。
(5.2)断桩
在灌注时，由于导管埋深过大，致使导管无法拔出而中断灌注。可用岩芯钻进法将导管内混凝土面以上的淤塞物清除，下入炸药放炮，将导管炸断，提出孔外。把孔内钢筋全部接到孔外固定的护筒上，再下入冲击冲锤凿除钢筋笼里面的混凝土，一直钻到钢筋笼底部以下1m。在孔口调整好十字形冲击冲锤，使4 个钻角分别在钢筋笼的4 个空档内，进行轻冲击，并照此变换5 次位置，可打掉钢筋笼的箍筋和剩余的混凝土。这样处理后，钢筋笼的主盘就全部成为零散的活动体，在孔口将其分别拉出。最后，用冲击冲锤打掉底部的混凝土，重新进行灌注。
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(5.3)桩身夹泥的处理
灌注时由于导管密封不良，泥浆渗入导管内，或导管栓塞破裂、脱落，都会产生夹泥现象。这时应全部提出导管进行处理，然后重新灌注混凝土。
(5.4) 卡管
初灌时隔水栓卡管，或由于混凝土本身原因坍落度过小，流动性差，夹大石子，拌合不均，离析，粗骨料集中而造成堵管。机械故障或其它原因使最初灌注的混凝土已经初凝，增大了管内混凝土下落阻力，混凝土堵在管内。预防及处理方法：①用长杆冲捣导管内隔水栓或混凝土，或抖动导管，使隔水栓或混凝土下落，如仍不下落时，将导管提出清洗，然后重新吊装，重新灌注。②灌注前检查灌注机械，并备有备用机械，首批混凝土中可掺入缓凝剂。采用振动器（可与灌注导管连在一起），将导管内的混凝土振出，同时提高混凝土的密实度、桩身的质量。
(5.5) 塌孔
发生塌孔后，及时查明原因，防止继续坍孔。如不严重，并不继续坍孔，可恢复正常灌注。混凝土埋深尽量大一点，将坍孔泥砂挤出。
(5.6) 埋管
导管埋深过深，或提管过猛，导管拉断。预防方法：严格控制导管埋深不得超过6.0m，事先检查导管接头螺栓是否稳妥，提升导管不能过猛。
(5.7)浇短桩头
灌注将近结束，浆渣过稠，发生误测，拔出导管，中止灌注，而造成浇短桩头事故。预防及处理方法：灌注即将结束，加注清水，稀释泥浆，采用取样探测器采取混凝土粗骨料以准确判定混凝土面标高。接长护筒，抽水、排渣，接浇混凝土。
(5.8)钢筋笼上浮
导管在提升过程中法兰盘挂住钢筋笼而上浮，混凝土和易性不好，灌注中途出事故，使混凝土初凝结成硬盖，阻力增大，混凝土向上拱抬钢筋笼；钢筋笼在孔口固定不牢。预防措施：放置钢筋笼时对准钻孔中心，在孔口牢固固定，提升导管时不可过猛；灌注混凝土时要抓紧时间；根据气温变化，适当调整混凝土配合比；混凝土面上升到钢筋底时，要适当放慢灌注速度。
4. 冲孔灌注桩质量控制的分析
(1)桩位控制
为确保桩位质量，可采取精密测量方法，即用全站仪进行定位。护筒埋设时，再次进行复测。采用焊制的坐标架校正护筒中心同桩位中心，保持一致。
(2) 桩斜控制
埋设护筒采用护筒内径上下两端十字交叉法定心，通过两中心点，能确保护筒垂直。桩机就位时，使滑车、锤绳中心、孔位中心三点一线，开孔定位即能确保准确、垂直。锤击通过漂石或岩层时，如孔底表面不平整，须先投入小片石将表面垫平，再用十字型冲击锤进行冲击，防止产生斜孔，及时测定孔斜，保证孔斜率小于1%，发现孔斜过大，立即采取纠斜措施。
（3）桩径、桩长控制
桩径、桩长是保证灌注桩质量的两个重要指标，开孔前应仔细检查桩锤的锤径、锤齿、锤体形状和护筒内径，护筒内径应大于锤径200mm，另外进入基岩要加强检查锤头直径，如锤头磨损应及时补焊，保证桩孔不缩径。到达设计要求的入岩深度或标高后，通过业主、监理工程师、勘察单位、质监站共同验收，确定终孔后，进行孔径及标高验收测量。
（4）桩底沉渣控制
应合理选择泥浆性能指标，浇灌混凝土前孔底500mm 范围内的泥浆比重应小1.2含砂率≤8%，粘度≤28S，孔底残留沉渣的厚度，应符合设计和施工规范文件的规定。
（5） 桩顶控制
灌注的混凝土，通过导管从孔底部灌出，把孔底的少量残留沉渣冲起并填补其空间。随着灌注的继续，混凝土柱不断升高，形成桩顶浮渣。当混凝土灌注至最后一斗时，应准确探明浮渣厚度，计算调整末斗混凝土容量，灌注高度一般应高于设计桩标高500mm，达到要求时才将导管拆除，否则应补料。
（6）桩身结构控制
制作钢筋笼不能超过规范允许的误差，包括主筋的牌号、数量间距、搭接方式、长度等，保护层厚度可采取在加劲箍的部位用长约25cm 焊一耳环且在耳环外加焊一宽约5cm 长约8cm 的小扁钢进行控制，钢筋笼底应制成锥形，底面用环筋封端，以便顺利下放。起吊部位可增焊环筋，提高强度，根据需要每隔2m 在内箍内侧设置“十”字型内撑，以防止钢筋笼存放、转运、吊装时变形。钢筋笼的全部数据都应按隐蔽工程进行验收、记录；灌注桩身混凝土时，确保导管密封良好，灌注混凝土串动导管时提高不能过多，防止夹泥、断桩等质量事故发生。如发生这些事故，应将导管全部提出，处理好以后再下入孔内，保证混凝土浇筑质量。
参考文献；
[1] 冲孔灌注桩常见质量缺陷及其防治措施探讨_张文义
[2] 冲孔灌注桩成孔常见问题及防治措施_王贵松
[3] 冲孔灌注桩施工常见问题处理及质量控制_梁志聪
[4] 冲孔灌注桩施工常见质量问题的处理_谢明鸣
[5] 冲孔灌注桩施工存在的常见问题及质量控制分析_陈金仙
[6] 冲孔灌注桩施工技术_李宏达
[7] 冲孔灌注桩中常见质量问题及防治措施_梁日安
[8] 冲孔桩施工方法及常见问题处理措施_王雍
论文作者:叶建伟
论文发表刊物:《基层建设》2016年36期
论文发表时间:2017/3/29
标签：冲孔论文; 导管论文; 混凝土论文; 钢筋论文; 泥浆论文; 岩层论文; 梅花论文; 《基层建设》2016年36期论文;