冲孔灌注桩施工技术及参数控制

刘 觅

(四川建筑职业技术学院，四川 德阳 618000)

灌注桩的成孔方式有冲孔、人工挖孔和机械钻孔等，其中冲击成孔灌注桩是一项施工工艺发展教学成熟的古老工艺，它结合了泥浆的淘洗，依托铁锤自由落体对地面的不断冲击、破石、破土，然后成孔，像碎石土、砂土、粘性土和分挂岩层，或是由孤石的砂卵石层、坚硬土层、流沙层都可适用。由于设备简单和操作的方便，在公路、铁路或是桥梁基础施工中被广泛应用。但是施工工艺较为复杂，易出现问题，如桩位偏差、严重坍孔等，对工程的进度和成本十分不利。本文就对其施工技术及参数控制进行探讨，以加强施工环节的质量控制。

1 桩位的确定

桩位的确定是指组织现场进行施工的技术人员首先要认真研读工程施工地址的岩土情况，做出详细的地址勘察报告，对现场地址情况有充分的把握从而对可能发生的问题做好预防，再进行桩位的放线，这是保证成孔质量的第一步。而在桩位放线过程中要从孔的垂直度、孔径等内容进行严格的控制，从而确定桩位中心点与成孔中心的位置的准确性，其偏差要控制在15mm以内。由于冲积成孔灌注桩一般都应用于国内岩溶地区的地基处理。因此技术人员也要对场区下伏基岩面的起伏情况、溶洞裂隙的分布形态、发育规模等内容进行了解，降低施工的质量隐患，并根据其实际情况做好技术设计和施工预防与处理手段的安排［1］。

2 冲击成孔阶段

2.1 护筒的埋设

护筒的作用是固定桩孔位置，从而保护桩孔，维持孔壁稳定。因此护筒的内径要比桩径大，尺度控制在200mm至300mm之间，并保证其足够的刚度。而埋设的深度由土质和低下水位而定。砂土中就不宜小于1.5m，保持孔内泥浆面要高出地下水位1m以上。受江河水位影响的工程要注意的是护筒内外的水位差。

2.2 冲击成孔

冲击成孔的施工原理是通过卷场机悬吊起冲出从而形成的势能，以冲锤的自由落体运动产生的冲击力把岩层破碎成孔。其中渣石一部分会挤入孔壁，一部分用泥浆浮起排除或者掏渣筒处理。冲击过程开始要低垂密击，锤高控制在0.4m－0.6m，到了孔深超过护筒底3m－4m后，可加快速度，转入正常冲击。但要随时测定和控制泥浆比重。冲击方法要根据岩土层的性质决定。像在粘土层冲击，就采用中小冲程0.5m－1.0m进行冲孔，并及时补充稀泥浆和清水，避免出现糊锤。而在开孔阶段，要注意尽量让石渣挤密孔壁而不掏渣，但冲至4m－5m的深度后，要保证掏渣的次数和向孔内加护壁泥浆。

2.3 护壁泥浆与清孔

冲孔过程要随时对护壁泥浆进行补充，从而调整泥浆的比重。护壁泥浆的作用十分重要，其一是用其夹带被击碎的土石颗粒能不断从孔底溢出，达到排渣的目的，其二是保护孔底，防止地下水的深入。护壁泥浆的配比要根据图层性质。像粘土成孔，就可以用清水和孔中土颗粒在冲击中自造泥浆护壁。而排渣泥浆的比重控制在1.1－1.2之中。而清孔后的泥浆比重要控制在 1.1 左右［2］。

3 水下混凝土灌注阶段

3.1 水下混凝土的配置

水下混凝土的配置强度应比照设计强度提升10%到20%，坍落度应以180mm－220mm为适宜距离。而在水泥品种的选择上，可以使用火山灰泥、普通硅酸盐水泥、粉煤灰水泥或是硅酸盐水泥，使用矿渣水泥要注意防离析措施的处理问题。而水泥的初凝时间不早于2个半小时，其每立方的用量不宜低于350kg，强度要控制在不低于42.5级。如掺入外加剂或拌和剂，用量可适当调整。在粗集料的粒径上，不应大于导管的1/8－1/6，和钢筋最小净距的1/4。细集料要采用级配良好的中砂，混凝土的配合比，其中含砂率与水灰比分别为0.4－0.5、0.5 －0.6。

3.2 水下混凝土的灌注

施工中，混凝土浇筑的速度要快，尽量缩短灌注的时间，从而避免最上部和泥浆接触的混凝土出现假凝现象，并降低其流动性，那么加好的方法就是利用运输拌罐车将混凝土直接投入到料斗中进行持续的灌溉。其次一定要保证混凝土的生产和供应能力，必要的时候可以配置发电机。保证其施工的正常运行。如果停水停电超过了允许的间歇时间，造成假凝，再处理影响流程进展。而如果发生假凝现象，要及时的加入缓凝剂进行处理［2］。

4 常见事故及预防

4.1 偏孔

在地质情况较为复杂的施工现场，同一根桩的范围内岩面倾斜，两边软硬不一致的时候，施工者如果没注意到，一味加快速度进行冲孔就会导致偏孔的现象。因此首先要对地层的软硬度做好监测，确定其是否有倾斜状，两边软硬度不同，之后在冲孔过程控制好桩锤的高度，保持低速冲进，在发现偏孔现象时或是不符合检验要求要及时的往孔内进行坚硬石头的回填，冲平斜面硬层好调整垂直度。

4.2 沉渣过厚

沉渣过厚是由于第一次清孔时间不足、下放钢筋笼时间太长、钢筋笼碰撞孔壁、塌方或是检查验收不够认真等原因造成的。因此要做好预防工作。首先，对泥浆的密度和粘度要严格控制，不要用清水进行置换;第二，钢筋笼吊放时要保证和孔位的对准垂直，避免碰撞孔壁。并在安放好后检查沉渣厚度，视察是否需要二次清孔;第三，注意灌注混凝土时其巨大冲击力对清除孔底沉渣的作用。

4.3 堵管

堵管是指在水下灌注砼，砼将导管堵住使浇灌没办法继续进行，从而可能造成整根桩的报废。因此在浇灌过程中一定要保证机械的运转正常，保证有足量的砼进行连续灌溉，并且加强对于砼搅拌时间和砼塌落度的良好控制。水下砼要保证具有良好的和易性和导管联接部位的密封性，并在使用前试压避免其进水。

4.4 浮笼

在灌注砼的过程中由于埋管过深或是浇灌不连续而造成了桩下的砼初凝，那么浇灌的砼自导管流出的冲击力会推动钢筋笼，造成钢筋笼上浮。因此在将钢筋笼焊接到钢护筒时要用钢管套顶压钢筋，并控制好灌注的速度和导管的埋深。并对混凝土的整体灌注时间进行关注，避免砼初凝的发生［3］。

综上所述，冲击成孔灌注桩虽然设备简单、操作方便，但在实际施工环节中，如冲击、护壁、清空和水下混凝土灌注，如出现技术不当，对工程进度的延误和对工程成本的增加有很多不利的影响，因此我们一定要严格控制施工技术及其技术参数的控制，做好相应施工环节的预防工作，并针对出现的问题及时的处理，重视成孔过程和水下混凝土浇注的重要性，保证施工的质量。像混凝土生产和供应部分，要保证备电问题等等，只有做好严格的质量控制和施工保证，才能避免或减少工程问题的发生和施工成本的增加，做出满意的桩基础。

［1］陶林洋.浅谈建筑冲孔灌注桩施工工艺及施工技术［J］.价值工程.2010(21):115.

［2］王丰.浅谈冲孔灌注桩施工技术［J］.科技信息.2011(12):323.

［3］林文贤.浅谈冲孔灌注桩的施工质量控制［J］.四川建材.2009(06):197－199.