浅谈冲孔灌注桩施工质量控制要点

文／唐启飞 铜冠地产 安徽铜陵 244000

1、工程概况

池州铜冠书香苑项目，位于池州市平天湖风景区天堂湖新区，是全国第8 个、安徽省第一个国家绿色生态示范区，也是我公司在池州市开发建设的第三个项目，总建筑面积22.3 万m，由25 栋17 层及以下住宅、1 栋3 层公建配套、1 栋2 层幼儿园一层地库组成，分三期开发。根据《书香苑工程岩土勘察报告》显示土层分布情况如下：第（1）层：素填土（Q4），力学性质差且极不均匀，不宜作为本工程项目基础的持力层。第（2）层：粉质粘土（Q4），软塑，工程地质性质较差，承载力低，不宜作为本工程项目基础的持力层。第（3）层：粉质粘土（Q4），硬塑，承载力较高，场地内均有分布，但埋深不均，可作为地下室的持力层。第（4）层：圆砾（Q4），以中密状为主。工程地质性质良好，场地内均有分布，厚度及埋深不均，可作为3 层以下建筑物基础的持力层。第（5）层：含碎石粘土（Q4），软塑～可塑。工程地质性质差且极不均匀，不宜作为本工程项目基础的持力层。第（6）层：微风化石灰岩（S），岩体较完整，岩溶微发育。根据建筑物荷载及基础形式，建议以第⑥层微风化石灰岩作为桩端持力层，可采用灌注桩基础或人工桩基础。设计院根据《勘察报告》，本项目的基础工程全部采用冲孔灌注桩，桩径700mm,进入完整基岩深度不小于0.5m，有效桩长14 ～36 米，具体每根桩长根据超前锤报告进行施工，桩身砼强度等级为水下C35。本工程共设计有2318 根冲孔灌注桩（一期285 根，二期959 根，三期1074 根）。一期、二期桩基检测单位为安徽省建川工程检测有限责任公司；三期桩基检测单位为安徽省地球物理勘查技术院实验检测中心。

冲孔灌注桩是灌注桩最常见施工工艺之一，它是通过冲击钻机把冲锤提升到一定高度，然后通过冲锤自由下落的冲击力来挤开土层和破碎岩层，最后通过泥浆排出碎渣成孔。鉴于本项目冲孔灌注桩工程基本同时施工，现场人员多，设备也多，且地质情况非常复杂，有丰富的地下水、溶洞和裂隙等不良地质情况，管理难度大。为确保冲孔灌注桩施工期间的质量和安全，我公司牵头组织施工、监理单位成立了现场技术攻关QC 小组，全面负责技术支持，解决冲孔灌注桩施工过程中遇到的难点和意外情况，同时收集、整理施工过程相关参数，积累施工经验，在确保桩基施工期间无一起轻伤以上事故，桩基质量全部通过第三方检测，达到设计要求，从而达到降低成本和满足合同工期的考核要求。

2、冲孔灌注桩施工质量控制QC 小组活动

2.1 施工前

冲孔灌注桩是水下灌注桩最常见施工工艺之一，且施工工艺很成熟，但屡见不鲜的质量事故却层出不穷，如：桩位偏差、扩孔、坍孔、水下混凝土灌注时出现堵管、断桩、桩身混凝土强度不足、桩顶混凝土不密实等。所以QC 小组在冲孔灌注桩施工前，开展如下工作：第一，施工单位选择对此地质情况有丰富施工经验的桩基分包队伍，编制专项施工方案；第二，对桩基分包单位编制的《冲击成孔灌注桩施工方案》QC 小组成员进行了会审，并安排勘察设计单位做好施工前安全质量技术交底工作，确保施工方案的可操作性，对施工中的重点、难点，制订相关专项措施，并落实专人负责全过程跟踪，编制了铜冠书香苑桩基施工记录表（详见：附表1）。第三，针对本工程设计的桩径、桩深及地层特点，选择性能稳定的JK-4、JK-6、JZ-6型冲击钻机成孔，采用相应的十字锤头，确保成桩不小于设计直径的前提下，根据地层特点调整锤头直径。第四，合理规划临时水、电线路，合理布置好排浆沟槽、泥浆循环池，在保证满足桩基施工的条件下，现场道路畅通，泥浆有序管理；第五，审核报验的冲孔桩机设备，划分每台桩机的施工区域和施工顺序，采用跳打桩的办法，避免对相近桩基质量造成不利影响。第六，施工前对桩位编号，然后根据标高测量资料和超前钻报告，将各桩号的孔深、桩长、笼长、桩顶标高、吊筋长等数据汇总成施工参数一览表，并在公示栏公示，要求验收合格的钢筋笼根据机台编号挂牌标示。各机台开锤前由QC 小组发开孔通知单，上列各类参数，并在过程控制中对照验收。

附表1 铜冠书香苑楼桩基工程（桩）施工记录表

2.2 施工中

冲孔灌注桩的施工工艺：平整场地→泥浆池及制浆设备→定位埋设护筒→铺设工作平台→安装机器设备并复核定位→冲孔→清孔并检查成孔质量→下放钢筋笼→灌注水下混凝土→拔出护筒→检查质量。第一，桩孔定位的要求：钻机定位安装必须水平、冲锤对中护筒中心，护筒我们采用8mm 钢板卷制而成，桩护筒直径较桩径大200mm 以上，护筒应埋入自然地面以下1 ～1.5m，护筒埋设位置必须准确，外围用粘土分层夯实，严禁填入块状杂物，护筒中心与桩位中心误差小于20mm，由施工单位放定位线，QC 小组派人负责复核桩位的准确性；第二，泥浆要求：在冲击成孔中施工中，要求加大泥浆护壁的坚固性，通过QC 小组的反复实验，我们将护壁泥浆采用优质粘土或膨润土造浆。泥浆指标采用：比重为0.3 ～1.5，黏度一般地层为16 ～22 秒：松散易坍地层为19 ～28 秒，PH 值大于8，胶体率≧95%，含砂率≦4%。并根据土层制定泥浆内加入适量纯碱作为分散剂，并制定了书香苑各土层的冲程高度和泥浆密度详见附表二。第三，冲孔灌注桩成孔施工要求：（1）首先是钻机就位用水准仪确定，在护筒安装好后再次复测，并以护筒顶标高此作为基点，来推测桩底标高确定孔深。冲锤应对准护筒中心，要求偏差不大于±20mm，开始低锤（小冲程）密击，冲锤高度保持0.5m左右，并及时加块石与粘土做成泥浆护壁,泥浆密度和冲程可按附表二选用，使孔壁挤压密实，直至孔深达护简下约4m 后，才能加快冲锤速度和加大冲锤高度，将冲程可提高2m 左右，保持连续冲击，冲孔过程中要连续将孔内残渣排出孔外。（2）垂直度要求：应保证护筒的垂直度，施工过程中每隔2m 垂直度复测一次，确保成孔的垂直度偏差不大于1/200。（3）钢筋笼的要求：我们的钢筋笼要求每节钢筋笼的制作以9m 为主，只能加一节小于9m 的钢筋笼，钢筋笼四周设置四个定位钢筋，使其符合设计的厚度，钢筋笼制作必须符合设计要求，QC 小组验收合格后方可采用吊车安装钢筋笼，避免出现变形，一旦安放好，就要立即固定，通常应该在1h 内完成。（4）持力层判断：根据桩锤达到岩面第一时间做好记录，同时复核超前锤报告的持力层的标高，若相吻合时，开始记录入岩施工，全段面入岩深度不小于500mm,再通过清孔带上来的岩样由勘察单位确定持力层，并按一桩一表做好桩基施工记录表。（5）清孔要求：桩孔成孔后，进行第一次清孔，清孔时应将锤具提离孔底约1.0m，缓慢连续冲击30 分钟左右，确保第一次清孔后沉渣必须保证小于50mm，且孔内无泥块、无大粒径石头的沉渣，否则需要继续冲击。第二次清孔是在下好钢筋笼和导管后，采用正循环方式连续清孔，第二次清孔后沉渣必须保证小于30mm，必须维护孔壁稳定。第三次清孔是砼浇筑前，复测孔底沉渣必须小于设计

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