浅谈冲孔灌注桩施工工艺及质量控制

　　摘要：冲孔灌注桩因其工艺较为成熟且能穿越各种土质复杂或软硬变化较大的土层、有刚度较大、承载力高、桩身变形小，便于进行水下施工等特点，在房屋建筑、水工和桥梁等工程中得到广泛运用。由于冲孔灌注桩属于隐蔽工程，施工比较复杂，成桩环节多，较易出现质量问题。本文就冲孔灌注桩施工工艺对施工过程中质量控制要点进行阐述。

　　关键词：冲孔灌注桩，施工工艺，控制措施

　　1、基本原理

　　冲击成孔灌注桩是用卷扬机悬吊冲击钻头上下往复冲击，将硬质土或岩层破碎成孔，部分碎渣和泥浆挤入孔壁中，大部分成为泥渣，用泥浆循环清孔掏渣，然后再灌筑混凝土成桩。

　　2、工艺流程

　　冲击成孔灌筑桩施工工艺流程是：平整场地→桩位放线、开挖泥浆池、泥浆沟→埋设护筒→钻机就位、孔位校正→冲孔、泥浆循环→清孔换浆→终孔验收→安装钢筋笼和钢导管→灌筑混凝土→成桩养护。

　　（1）测量放线

　　根据施工需求提前测设多个平面及高程控制点，以设计图纸为测量放线依据，根据施工需要依次放出所需桩位。桩位批量测量放线后，用钢筋钉入地下，用油漆标注便于识别，并采取保护措施。

　　（2）护筒安装

　　冲孔施工前先在孔口设圆形6~8mm钢板护筒，埋置深度在粘土层中1000mm以上,砂土层1500mm以上，如上部松土较厚，需穿过松土层，保护孔口和防止塌孔。护筒顶面应高出地面300mm，护筒内径应比钻头直径大200mm，护筒就位后周围用粘土进行夯实，确保不漏水。护筒主要作用是保护孔口、定位导向，维护泥浆面，防止塌孔。

　　（3）桩机就位

　　桩机就位时应复测工程桩位，采取不同的测站进行复核，同时校验前后左右相邻桩位，必须保证工程桩位的准确无误。桩机就位后，冲锤应对准护筒中心，偏差不大于±20mm。冲锤定位时应对冲锤中心位置进行检查，同时对护桶标高进行检测，对冲锤周长、直径进行测量。

　　（4）泥浆的制备

　　冲孔灌注桩是靠泥浆护壁，防止塌孔，运用泥浆循环清孔掏渣，泥浆比重和粘度是最重要的指标，泥浆比重太小则难以护壁，容易塌孔；泥浆比重过大会影响冲孔进度，所以，按照规范要求控制泥浆比重是冲孔施工顺利及保证质量的一个重要环节。

　　（5）冲孔过程

　　冲孔开始时，应低锤密击，孔位形成稳定时，再适当提高冲锤落距。冲孔过程中应不停进行循环泥浆，经常对冲孔泥浆比重和含沙率及粘度进行检查，不符合要求时及时进行调整，冲孔过程需要关注土层变化，在土层变化处提取样品，进行对比分析。始终保持孔内具有规定的水位和泥浆相对密度及粘度。泥浆循环过程中应进行沉淀，并根据情况按时提升泥浆池中泥浆泵，并添加、补充用水，泥浆比重任意时刻均能不小于规范规定的最低值。入岩后，应严格按照规范要求，入岩后每100~300mm进行一次岩石取样检查并封样，直到达到设计要求的入岩深度位置。成孔见证主要指标及数据：护筒标高，孔深，勘察单位对入岩样品及标本的检查、判断结论，成孔时的泥浆比重、砂率、粘度。成孔后，应用测绳测量检查孔深，核对无误后，才可进行钢筋笼吊放前的清孔工作。

　　（6）清孔

　　灌注桩成孔至设计标高，应尽快进行第一次清孔，同时对孔深、孔径、垂直度进行检查。应该重视第一次清孔的重要性，因为第一次清孔吸力较，能加绝大部分沉渣吸出孔外。钢筋笼安装完毕后，应及时进行第二次清孔并对高密度泥浆进行置换。混凝土浇筑前的泥浆比重应控制在1.15~1.25之间，含沙率不应大于8%，粘度不应大于28S。清孔完毕后，孔底沉渣厚度应小于50mm。沉渣厚度应在钢筋笼放入后，混凝土浇注前测定，成孔结束后，放钢筋笼、混凝土导管都会造成土体跌落，增加沉渣厚度，第二次清孔后用水文测绳、标准锤测沉渣厚度,确保各项指标符合规范要求。

　　（7）钢筋笼制作和吊装

　　钢材合格证明文件应齐全并经现场复验合格，钢筋绑扎及焊接质量应符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)中关于钢筋分项工程的相关要求。钢筋保护层可选用预制块或定位环，但其数量必须满足规范要求，当保护层采用定位环时，应在定位环上加焊扁铁，防止定位环插入孔壁内。钢筋笼吊装时特别要注意钢筋笼能否顺利下放，钢筋笼安装时避免碰撞孔壁，安装受阻时不能强行加压下放，可能会造成塌孔、钢筋笼变形等质量问题，应及时停止吊装寻找原因，如因钢筋笼没有垂直吊装而引起的，应提出后重新垂直吊装；如果是成孔偏斜而造成的，则要求加入片石重新冲孔，并在重新验收成孔质量后再进行钢筋笼吊装工作。一次清孔后应立即吊装钢筋笼并采取可靠的固定措施，钢筋笼吊装完毕，对入孔深度（底标高）、顶标高进行复核，并检查无误后应立即浇筑混凝土，混凝土浇筑的间隔时间不宜超过4小时，防止泥浆沉淀和塌孔。

　　（8）混凝土浇筑

　　为了保证桩基质量，对进场原材料的出厂合格证、化验报告等质保资料进行检查，对不合格的材料，予以退场处理。混凝土施工前要有试验室出具的混凝土配合比报告，混凝土需有良好的和易性，坍落度控制在180mm±20mm。浇筑混凝土前必须协调好混凝土供应，尽量在清孔验收合格后的半小时内进行浇筑混凝土。浇筑前，应进行现场塌落度检测，塌落度应符合图纸和规范规定。塌落度见证检测合格后，方可开始进行混凝土的卸料工作。塌落度见证检测不合格时，应退场重新搅拌。混凝土浇筑必须连续作业，不能中断，浇筑过程中要对施工工艺和操作过程进行重点控制，抽动导管使混凝土面上升的力度要适中，保证有程序的拔管和连续灌注，升降的幅度不能过大，如大幅度抽拔导管则容易造成混凝土体冲刷孔壁，导致孔壁下坠或塌落，桩身夹泥。在灌注过程中必须每灌注2m\'左右测一次混凝土面上升的高度，确定每段桩体的充盈系数，确保充盈系数大于1。灌注桩的顶面标高应比设计标高高出一定的高度，一般为0.5～1.0m,以保证桩头混凝土的强度，多余部分必须凿除。灌筑桩每灌筑50m3应留设一组混凝土试块，小于50m3的桩应每根桩留设一组混凝土试块。

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