冲孔灌注桩施工工艺探讨

摘要:以万虹市政道路拓改工程大猷桥施工桩基为例，阐述了控制好冲击成孔、钢筋笼制作安装、水下混凝土浇筑等施工的要点，以此来保证桩基施工的质量。

关键词:冲孔灌注桩；施工工艺；质量控制

就我国的现状而言，冲孔灌注桩施工大多数都是在水下开展的，这就导致了两个问题，一是在水下不利于观察监督整个施工过程，二是在施工之后，不能够对那些已经浇筑好的桩进行开挖验收。如此一来，很容易影响工程质量。在这样的环境下施工，施工人员必须严格按规范操作，措施落实到位，尽可能地保证工程的质量。

1工程概况

尽管现在的冲孔灌注桩的施工工艺已经发展到了一个成熟的阶段，但是由于其施工工序相当复杂,且在施工过程中无法直观地看到桩孔内的情况,所以如何确保桩的施工质量依旧是一个难题。万虹市政道路拓改工程大猷桥冲孔桩共45根,其中被评为I类桩的有39根，被评为Ⅱ类桩的有6根。

2冲击成孔的质量控制

2.1桩中心控制1）桩心测设根据现场布置的平面控制网，用全站仪测设出桩的中心桩点，每个中心桩均通过后视两个控制点来复核。2）桩机就位桩机安装就位后要用水平尺和测锤校验，用3.5kg重的垂球悬挂在钻机上冲锤钢丝绳顶端滑轮轮边的位置，用十字交叉线对桩位，调整桩机使吊锤对准交叉线的交点。2.2冲孔过程的控制在整个冲孔灌注桩施工过程中，冲孔过程是非常重要的一个环节。能否掌握好其施工要点，会直接决定成孔质量的优劣。在开孔的时候，要用低锤密击，锤高最好保持在0.4~0.6m，而且需要及时加片石、砂砾以及黏土泥浆进行护壁，确保孔壁挤压密实。当孔深达到护筒底以下3~4m，此时冲孔就已经成型了，而且比较稳定。在这个时候，可以将锤提高2~3.5m，转入正常冲击。每冲击1~2m，就需要进行一次排渣，而且需要定时补浆，直至达到设计深度。如果发现落锤有摆动，那么应该向孔内抛填石块，填至孔底平缓之后才可以继续冲击。这样做可以较好地避免出现偏孔，能够为桩孔垂直度提供更好的保障。在进行冲孔的过程当中，要防止冲锤磕碰护筒与钻机移位。要时常检查钢丝绳的位置，使其同桩位中心重合，以保证桩的垂直度与桩心的准确度。泥浆循环量应根据地层和进尺速度调整。排渣时泥浆密度控制在1.1～1.3t/m3。进入中风化砂岩或中风化白云岩持力层后，泥浆比重应控制在1.3～1.5t/m3，以便岩层碎片顺利排出孔外。施工过程中须经常测定泥浆比重，每班取样两次，以便掌握各层土质，调整泥浆质量。在进行冲孔施工的时候，一定要密切关注那些在施工当中容易出现质量问题的点。如果发生了桩孔偏斜，那么一定要及时回填片石，直至高度达到偏孔上方0.3~0.5m处。处理好了以后,再进行复冲，待纠偏之后，方能开展正常冲孔施工。在落锤的时候要严格控制钢丝绳松放的长度，必要时应在钢丝绳上作好标记，避免打空锤，以此来降低冲锤、泥浆泵的晃动程度。一般来说，要尽量避免高冲程，这样能够更好地保证孔壁的稳定性，防止坍孔、扩孔、卡锤事故的发生。在遇到溶洞的时候，比较容易出现偏孔、卡锤、掉锤头以及泥浆流失的情况。如果遇到了这些情况，可以采取以下措施:在发生了偏孔、弯孔或缩孔的时候，要停冲，抛黏土块、夹片石至偏孔以上0.5～1m，再进行冲孔纠偏。如果斜岩坡度比较大,则可采用灌注C30～C45混凝土的方式,等混凝土的强度达到80%,再进行冲孔纠偏。如果发生了卡锤的状况，那么要交替紧绳、松绳，将锤头缓缓吊起。在掉锤后，要立即用打捞钩钩住锤头预设的打捞环，将锤头提上来。如果遇到了坍孔的状况，应该立即将桩锤提起，并且抛填小石块和黏土块致坍孔位置以上1～2m处，再重新冲击造壁。2.3终孔当实际冲孔深度与设计深度基本相符，粗岩颗粒含量大于70%，岩性与地质资料相符时可终孔。成孔后要先采用探笼检测孔径，探笼直径与钢筋笼相同，长度为桩径的4～6倍。孔深是通过水纹测绳及测锤（重量3.6kg）来测定，核对至设计位置后，进行清孔，并作好记录。浇筑混凝土前应再次测量孔深，终孔时测得的读数与灌注前所测得的读数之差为沉渣厚度。沉渣厚度不能超过规范要求，否则应再次清孔。清孔时遵守以下原则:清孔后泥浆比重控制在1.1~1.3g/km3，黏度控制在18~20s，这样灌注的混凝土质量易于保证。及时补充足够的泥浆或清水，始终保持桩孔中泥浆面稳定。

3钢筋笼的质量控制

3.1钢筋笼的制作所用的钢材、焊条必须质量可靠。制作钢筋笼的电焊工必须持证上岗，且技术过硬。先把事先配好的主筋平直地摆放在支承架上,然后严格按设计要求套入箍筋，加劲箍设在主筋内侧，且要保持与主筋垂直，再进行点焊。3.2钢筋笼的吊放在下笼时的时候，要做好防护工作，防止钢筋笼碰撞孔壁，严禁强行下放。待钢筋笼到达指定位置之后，要将其固定在内护筒上，防止浇筑混凝土时钢筋笼上浮。若钢筋笼的顶端在钢护筒的下方，则需要通过钢管套在钢筋上顶压，以此来防止在浇筑混凝土的过程中钢筋笼发生上浮或者偏位。

4水下混凝土灌注的控制

图1水下混凝土灌注的控制1）水下混凝土采用预拌商品混凝土，由混凝土输送泵进行现场灌注。混凝土坍落度控制在18～22cm，水灰比控制为0.54。配合比经试验确定，需具备良好的和易性和流动性，初凝时间控制在6～8h。导管选用内径为250mm、壁厚不小于4mm、连接处需装5mm厚密封胶垫，提升时不得碰挂钢筋笼。导管使用前应试拼装、试压，试水压力可取为1～1.5MPa，以检验其密封性。导管安装好后下端离孔底距离为0.3～0.5m,必须保证导管底端能埋入混凝土0.8～1.3m。使用球胆作为隔水栓，第一次浇灌混凝土，初灌量利用以下公式计算:初灌方量T（m3）=初灌后孔内混凝土体积T1（m3）+初灌后导管内混凝土体积T2（m3）T1=k×孔内每米混凝土方量（m3/m）×1.5mT2=[（孔深m×泥浆比重）/混凝土比重]×导管内每米混凝土方量（m3/m）充盈系数k按1.4考虑，灌注前泥浆比重按1.15计。浇灌时,先在储料斗内盛满足够量的混凝土后，剪除混凝土球塞,等混凝土面下落至储料斗底部时，继续加入混凝土。当混凝土面上升到钢筋笼内3～4m时，再提升导管，使导管底端高于钢筋笼底端，以防钢筋笼上浮。灌注桩质量控制标准如表1所示。灌注水下混凝土一定要连续作业,一气呵成，中途不能停止施工。在安放好了钢筋笼之后，要及时清理冲孔内沉渣，在确定没有沉渣以后方能开始浇筑混凝土。

5结语

冲孔灌注桩的施工工序比较复杂，在很大程度上会受到复杂地质的限制，而且无法见到桩孔及桩身。所以，为了保证冲孔灌注桩的成桩质量，施工人员必须严格把控好施工的每一个环节，依照施工规范、设计要求与施工工艺进行施工。

参考文献:

[1]广州市建筑集团有限公司.建筑施工工艺标准[M].中国建筑工业出版社,2006,12.

[2]GB50社区医学论文202-2002,建筑地基基础工程施工质量验收规范[S].

[3]JGJ94-2008,建筑桩基技术规范[S].

作者：庄文彬 单位：福建省诚毅工程建造有限公司

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