试论冲孔灌注桩的施工工艺与质量控制

陈俊杰

厦门轨道交通集团有限公司（361000）

试论冲孔灌注桩的施工工艺与质量控制

陈俊杰

厦门轨道交通集团有限公司（361000）

通过工程实例，介绍了复杂地质环境下冲孔灌注桩施工质量控制要点，分析了容易出现的质量问题，论述了冲孔桩成孔质量控制重点，以期能为冲孔灌注桩的施工提供有益的参考。

冲孔灌注桩；施工；质量；控制

0 概述

随着我国经济的快速发展，我国建筑行业的技术也得到了更深入的研究，一些先进的施工技术和设备广泛地应用于工程建设的各个方面。其中冲孔灌注桩技术在工程的建设方面发挥了重要的作用，它设备简单，操作方便，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,适应各种地质条件和不同规模的建筑物，在桥梁、水工和房屋建筑工程中得到广泛应用。但是影响冲孔灌注桩的因素较多，例如地质条件、混凝土的配置和施工工艺等，特别是在复杂条件下的冲孔灌注桩的施工难度有所增大。以下就复杂条件下的冲孔灌注桩的质量控制要点进行分析[1]。

1 工程概况

某工程的基本工程概况如表1。

表1 某工程的工程概况

该工程设计要求采用冲孔灌注桩基础的面积需要一倍桩径以上入微风化岩的桩，其桩的钢筋笼为通长配置，孔底沉渣厚要在50mm以内。采用冲孔灌注桩基础的地层结构较为复杂，该工程位于地势较为平坦，但是处于河流阶地的地貌，地下水为第四系孔隙潜水，水位较高，水量较丰沛。地区的基岩是煌斑岩，第四系厚度较厚，这些都给冲孔灌注桩的施工带来了一定的困难。采用冲孔灌注桩基础的建筑地场地质条件概况是:

1.1 第一层

第一层为揭露层厚度0.3～3.50m的人工填土。该岩石具有较为松散稍密的特点，其组成以长英质粉砂为主。

1.2 第二层

第二层是揭露层厚度0.6～3.0m的粉质黏土。该岩石具有刀切面较为粗糙的特点，其组成成分有中粗砂颗粒，占有10%～20%。

1.3 第三层

第三层为揭露层厚度1.00～4.90m的粗砾砂。

1.4 其他

第三层下面分别是含碎石角砾、花岗岩风化带和煌斑岩。含碎石角砾的揭露层厚度0.40～6.50m，花岗岩风化带的揭露层厚度0.40～4.40m。煌斑岩没有测出揭露层厚度，其岩样较为完整，是短柱状岩石[2]。

2 冲孔灌注桩的施工工艺与质量控制

冲孔灌注桩基础采用的施工工艺与在平常地质条件下的冲孔灌注桩的施工工艺大致上相同，但是在施工细节上采用了具有针对性的技术处理。

2.1 成孔施工

由于该工程在复杂地质条件下进行冲孔灌注桩，在成孔施工中采用“合理选择钻进技术参数，少松绳、勤松绳、勤捞渣”的原则，在该施工过程中需要注意以下几点[3]:

2.1.1 质量控制要点一

需要在底架平稳时安装钻机，并要求钻头和钻杆中心与护筒顶面中心的差距在小于50.00mm的范围内，护筒顶面中心与设计桩位中心的差距在小于5.00m范围内。在钻孔施工中要保证钻杆是垂直的，倾斜度小于一孔的深度。

2.1.2 质量控制要点二

地下水为第四系孔隙潜水,具有水位较高、水量较丰沛等特点，为了避免在施工中出现水位上下波动而冲刷护筒底口的现象，需要在冲进阶段中始终保持孔内水位高于护筒底口0.5m以上。这样不仅解决冲刷问题,还保证了孔内的水位高于地下水1m以上。

2.1.3 质量控制要点三

岩石层各具特点，成孔施工时要注意操作。例如，粉质黏土具有质软等特点，操作时要注意出现缩径；粗砾砂层在冲孔冲进操作时可以通过边冲孔边把有一定泥浆稠度的黏土注入孔内，以保持孔壁的稳定。

2.1.4 质量控制要点四

在成孔过程中、清空后都需要根据具体情况来控制泥浆比重、泥浆胶体率、泥浆黏度等，在成孔中进行泥浆测试，并及时记录调整[4]。

2.2 捞渣和清孔施工的质量控制要点

捞渣全称是捞除孔内钻渣，是该工程施工的重要环节。在该环节中需要边进孔边进行捞渣作业，一般是每次进孔0.5m到1.5m就进行一次捞渣作业,进行捞渣作业时要注意保证孔内水头的高度，每次捞渣量控制在5筒左右。

在清孔作业中，需要分首次和二次清孔两个阶段进行，每个阶段进行不同的细节处理。例如，在首次清孔操作中，需要控制泥浆浓度。然后安放导管，进行二次清孔，这两阶段都需要控制目标值，首次清孔（一般是孔底沉渣清至8～l0 cm以内）比二次清孔（孔底沉渣厚度必须小于5 cm）要大。

2.3 钢筋笼制作的质量控制和安放控制

对钢筋笼进行质量控制,需要对制作的原材料、焊接等进行质量控制，需要根据相关的法律法规进行取样检测。在制作完成后还需要核对型号、数目、尺寸等，检查焊接点，然后才能使用。

钢筋笼安放操作和导管安放一样，是在首次清孔后进行。在该操作过程中，需要注意避免与孔壁碰撞，控制对接钢筋笼时的断面接头数量（应小于钢筋笼主筋数量）。安放出现困难时不能强行安放，需要查明原因后采取相应的措施。安放后还需用内护筒固定。

2.4 浇筑

混凝土的浇筑也是一个重要的环节。在浇筑之前首先要保证混凝土的质量，混凝土需要控制坍落度，坍落度一般在20～22 cm，这样混凝土具有较好的流动性和保水性。该工程是在复杂的地质条件下进行冲孔灌注桩,浇筑的难度比普通工程的难度大。例如，该工程需在水下灌注混凝土，且需要迅速进行，否则可能会出现坍孔等质量事故。在进行灌注之前需要做好准备工作，例如，对钢筋笼核对，以满足施工要求；在灌注中需要严格控制埋管深度,严禁导管拔空,否则可能出现断桩等重大质量事故；在灌注后需要保证混凝土强度。

3 事故预防方法

1）桩架不稳定或成孔作业时钻头受到不均匀的阻力，可能造成桩孔倾斜现象，采用的方法是在作业过程中增加检查钻机的垂直度的频率，在钻机受力不均的情况下可以先打掉像探头石等岩石。

2）由于该工程处于河岸边界（河流阶地的地貌），在成孔作业时可能出现流沙堵塞孔底等现象，预防方法是把黏土、碎石等扔入。

3）在施工过程中比较容易出现桩底沉渣过厚等重大质量事故，可以采用的预防措施是清孔彻底或对清孔后的停滞时间进行严格控制。

4）混凝土灌注速度过快可能出现钢筋笼上浮的现象，可以通过用钢管套在钢筋上顶压等措施防止出现该现象。

4 其他特殊地质条件下施工控制要点

在一些特殊地质条件下，例如溶洞地区，冲孔灌注桩施工的难度有所增加，其单桩承裁力及完整性要求也较高，对施工控制更为复杂。具体分析在溶洞地区的冲孔灌注桩施工质量控制要点如下[5]:

4.1 桩位放样定位监控

该施工阶段采用性能好、精度高的测量仪器,对每一桩位进行校对与核对，保证定位准确。

4.2 成孔质量监控该阶段是施工的关键环节

在溶洞地区，需要采取泥浆护壁的做法。一般采用的是原土造浆。该工拟采用优质黏土及膨润土配制的泥浆。该泥浆指标需要达到有关标准，如果在沙层中采用，泥浆的指标可以适度增加。在施工中，为了避免出现溶洞或土洞造成的失浆量突增问题，需要有足够储量的泥浆，并在现场配置足够的泥浆泵和供浆胶管。

4.3 其他施工阶段的质量要点

在施工阶段，例如清孔、钢筋笼的制作和吊放、水下混凝士浇筑、内业资料管理与工程档案管理,都需要保证质量。只有认真审查地质勘探资料和设计文件，实行会审和技术交底制度，抓好每个施工环节的质量，才能避免事故的发生。

5 结语

通过分析该工程在复杂地质条件下的冲孔灌注桩施工，需要在成孔作业、水下混凝土灌注等环节下采用针对性的施工工艺,并进行质量控制。综合分析可能出现的质量事故，提出了预防措施，分析了在特殊地质条件下的冲孔灌注桩施工的质量控制要点，以保证整个工程的顺利进行。

[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).

[2]高永璐.冲孔灌注桩施工工艺及质量控制[J].丹东海工, 2011(15).

[3]徐晓强.冲孔灌注桩施工工艺及施工方法的探讨[J].丹东海工,2010(14).

[4]高明昕.试论冲孔灌注桩施工技术在高层建筑施工中的应用[J].科技致富向导,2014(5).

[5]许石根.浅析冲孔灌注桩施工技术要点[J].江西建材,2014 (10).