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现阶段，伴随着我国建筑行业施工技术以及施工工艺的不断完善，建筑行业的施工质量显著提高。高层建筑中的桩基工程的施工质量，严重的影响到建筑使用过程中的安全性、耐久性以及可靠性。一旦桩基工程的施工过程出现质量问题，将对整个建筑物的安全性能造成威胁。因而，本文结合某工程实例对冲孔灌注桩在高层建筑施工中实际应用中的常见问题进行探讨，进而提出对冲孔灌注桩施工工艺和技术的改进措施，意在为冲孔灌注桩的施工工艺的改良提出建议和意见。
关键词：高层建筑；冲孔灌注桩；常见问题；处理措施
1冲孔灌注桩的原理及施工工业
1.1冲孔灌注桩的原理
冲击桩锤主要分为实心以及空心这两种，其原理是利用冲击式装置将桩锤向上提升，然后反复进行冲击，依靠桩锤本身的重量以及冲击功能进行冲孔，把桩孔内部的土石劈裂并劈碎，将其中的部分放入到桩孔壁的内部，使得桩锤在每次都可以冲击到孔底的新土层内，在冲击的过程中使用泥浆泵进行清孔，这样泥浆不仅可以取到悬浮桩渣的作用，还可以取到保护孔壁的作用。
1.2施工工艺
单就冲孔灌注桩来说，其原理是卷扬机或者冲击式装置提升桩锤，对目标进行上下反复冲击，将孔内阻碍物劈碎，部分挤入孔壁之内，用泥浆悬浮桩渣，以使每次都能将桩锤冲击到新的土层，并且在冲击过中，利用泥浆循环式得清除孔内的桩渣，这样不仅能起到悬浮桩渣的作用，还能起到保护孔壁的作用。
2工程概况
某高层建筑桩基础工程采用冲孔灌注桩基础，有端承桩和摩擦型桩两种，桩基共有259根桩。桩径为800，1000，1200，1400，1600五种，桩长约5～20m。该场地属于冲淤积平原地貌，场地地质条件较差，从上至下依次为人工填土、淤泥、淤泥质砂土、砾质粘土及下卧基岩层，地质状况起伏较大，西侧岩层埋深较深，且有较厚的淤泥、淤泥质土层。冲孔灌注桩施工各个环节都会引起质量事故。因此，要求在施工时要做好各个环节的工作，要充分做好冲孔桩的质量控制措施。
3各种常见的质量事故及其预防措施
3.1桩孔偏孔
造成偏孔的主要原因是：①场地平整度和密实度差，冲桩机安装不平整或冲进过程发生不均匀沉降，导致桩孔偏斜。②冲进遇软硬土层交界面或倾斜岩面时，冲挤岩层时岩层受力不均，造成偏孔方向，该工程A栋～C栋地质条件岩性复杂，部分桩出现因为岩面倾斜造成偏孔的现象。
发生偏孔后，若偏孔较严重的可向桩孔内回填块石和粘土块，然后用低锤密冲，反复矫正，可收到较理想的效果。
预防措施：不使用偏心过大的锤；定时检查桩锤，发现锤齿磨损严重时及时更换；注意泥浆循环，泥浆比重要适宜；桩机架下面要稳固，防止桩机架在施工过程中移动、倾斜。
3.2冲孔塌孔
该工程在地层结构中有较厚的淤泥质砂土层和砾质粘土层。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于淤泥质砂土层和砾质粘土层的整体性较差，若施工至此部位时，仍然采用劣质泥浆或一般地质条件中使用的泥浆起不到护壁作用，在冲孔施工的外力作用下，此部位的孔壁不稳定，从而造成塌孔。
预防控制措施主要为：钻（冲）孔灌注桩穿过较厚的淤泥质砂土层、砾土层时，泥浆性能主要控制其比重为1.3～1.4，粘度为20～28S，含砂率不大于6%，若孔内自然造浆不能满足以上要求时，可采用加粘土、黄泥等方法，改善泥浆的性能，通过对泥浆的除砂处理，可控制泥浆的比重和含砂率。没有特殊原因，钢筋笼安装后应立即灌注混凝土。
3.3孔底沉渣厚度过大
冲孔灌注桩质量控制的一个关键是孔底沉渣厚度，孔底沉渣过厚除清孔泥浆质量差外，清孔也无法达到设计要求。
防治孔底沉渣过厚的措施：冲孔桩一般采用正循环清孔，前阶段应采用高粘度浓浆清孔，并加大泥浆泵的流量，使砂石粒能顺利地浮出孔口。孔底沉渣厚度符合设计要求后，下放钢筋笼，下完钢筋笼后重新检查沉渣厚度，如沉渣量超过规范要求，应进行二次清孔。二次清孔可利用导管进行，准备一个清孔接头，一头可接导管，一头接胶管。在导管下完后，提离孔底0.4m，在胶管上接上泥浆泵直接进行泥浆循环。循环过程中不断移动导管，加快清渣过程，待沉渣厚度符合要求后，应把孔内泥浆比重调至1.1～1.2。
3.4钢筋笼上浮
钢筋笼上浮经常发生在冲孔桩施工的最后环节—水下混凝土的灌注过程中。引起钢筋笼上浮的原因主要有两方面：①混凝土初凝和终凝时间太短，使孔内混凝土过早结块，当混凝土面上升至钢筋笼底时，混凝土结块托起钢筋笼。②混凝土灌注至钢筋笼底部时，灌注速度太快或混凝土埋管太深，导管埋深超过6m时容易造成钢筋笼上浮。
灌注过程中，如遇钢筋笼上浮，将导管上提离孔底合适高度，适度上下抖动导管，可阻止钢筋笼上浮。
防止和处理钢筋笼上浮可采用如下措施：①钢筋笼的顶端若在钢护筒范围内，可将其焊到钢护筒上；若在钢护筒以下，则可用钢管套在钢筋上顶压。②当导管底端接近钢筋笼底端时，适当放慢灌注速度，并控制好导管的埋深，以减少混凝土的上冲力。③尽量缩短混凝土的整体灌注时间，若整体灌注时间较长时，应采取措施延长混凝土的初凝时间。④若发现钢筋笼有上浮现象，除了采用钢管套在钢筋上顶压以外，还应提升导管（注意导管的埋深），并放慢混凝土浇灌速度。
3.5桩底持力层判定
冲孔桩质量控制的另一个关键是桩底持力层岩性的判断。为了保持判断的前后一致性，提高可操作性，必须制定岩性判定的一般程序，具体如下：
3.5.1熟悉勘察报告，了解地层情况
验桩前先对照勘察报告中桩孔附近的钻孔，推算出将要验收的桩孔的理论中风化岩面深度。对与勘察报告相差较大的桩孔应做好记录并及时更新，进一步细化中风化基岩面的等高线图。
3.5.2查看桩机施工记录
施工钻进记录是岩性判断的重要依据，应查看桩机的冲击速度和冲击钻进的时程曲线，发现异常时应立即通知相关单位。本场地基岩受构造作用，裂隙发育，中风化基岩的冲击速度为20～30cm/h。
3.5.3根据岩样成分判定
在验收过程中，仔细观察桩孔的岩样，根据花岗岩碎屑的含量加以判定，如岩样成分混杂，则必须令施工单位继续冲击，直至岩样成分较纯为止。这种情况可能有两个原因，一是确实未到达中风化岩面，二是到达中风化岩面，但工人未及时通过返浆置换桩孔中的岩屑，导致中风化岩面以上的砾石屑混杂于中风化花岗岩中，造成误判。特别注意取样时必须在现场要求施工单位从孔底或溢浆孔捞取，不得在泥浆沟中捞取沉淀下来钻碴。
3.5.4根据岩屑新鲜程度判定
根据岩屑的新鲜程度判断是否达到中风化岩面，一是施工过程中钻孔岩样看来都为花岗岩，但岩面不新鲜，岩屑呈次圆状。岩样不新鲜、风化程度较高，可能是块状强风化；岩屑有磨圆，可能是砾质粘土层中的冲下来的砾石。这种情况下必须令施工单位置换桩孔中的泥浆，把孔内原有的岩屑置换完并捞净泥浆池，然后再冲击30～50cm，再取样鉴定。另一种情况是岩屑较新鲜，岩屑棱角分明，呈不规则状，这种情况就是真正的中风化基岩。
3.5.5终孔岩样判定
中风化岩面界定后，必须令施工单位每隔25cm取一个岩样摆入岩样箱，继续冲击直至满足设计要求，连续进入中风化基岩一倍桩径。
4结束语
冲孔灌注桩工艺已经成为高层建筑施工中非常常见的一项工艺．在整个施工过程中受施工工艺复杂、施工程序衔接紧密、施工环境等因素影响需要较高的施工技艺。在施工的过程中只有在设计、准备阶段准备充足，将可能出现的施工、衔接程序和环境影响因素准备充分，施工过程中严格按照施工设计进行．精确把握每个施工的每一个环节才能做到有效的保证冲孔灌注桩的施工质量从而保障高层建筑物的建筑质量。
参考文献
[1]廖辉. 高层建筑冲孔灌注桩中常见问题及其措施[J]. 低碳世界，2017（13）：150-151.
[2]黄松灿. 试论冲孔灌注桩常见问题的预防与处理办法——以高层建筑群及防空地下室类工程为例[J]. 绿色环保建材，2018（2）.
论文作者:朱福铭
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年12期
论文发表时间:2019/10/8
标签：冲孔论文; 泥浆论文; 钢筋论文; 岩屑论文; 导管论文; 沉渣论文; 混凝土论文; 《建筑学研究前沿》2019年12期论文;