关于冲孔灌注桩施工技术的阐述

　　摘要：冲控灌注桩具有设备简单，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的优点，在桥梁、水工和房屋建筑工程中得到广泛应用。
　　关键词：冲孔灌注桩，施工工艺，质量控制
　　冲孔灌注桩具有入土深、能入岩、刚度大、承载力高、桩身变形小及方便地进行水下施工等优点，已被广泛应用到工程建设中。随着冲孔灌注桩应用的日益扩大，如何保证工程质量成为首要问题。虽然冲孔灌注桩施工正日益完善，但由于冲孔灌注桩施工工艺复杂，成桩环节较多，施工质量往往不易保证，所以现场施工技术人员必须重视施工全过程的质量控制。本文介绍了冲孔灌注桩施工工艺及施工技术和施工的要点，并对主要的施工环节进行了系统阐述。
　　1冲孔灌注桩施工工艺
　　1.1工艺流程
　　采用冲击式钻机，直接在桩位上冲击成孔，制备泥浆护壁，待孔深达到设计要求后进行清孔，放入钢筋笼，然后在孔内利用直径250mm的刚性导管灌注水下混凝土成桩。
　　2.2冲孔桩施工工艺质量控制
　　(1)护筒的埋设。孔位测量定位后，进行孔口护筒挖埋，四周要求用粘性土分层填实，以保持护筒的位置正确、稳定，护筒中心与桩位中心的偏差不大于50mm，保证施工的桩孔中心和桩位中心重合；采用6mm厚钢板制作护筒，护筒内径应大于钻头直径200mm，埋设深度以1.5m为宜，并在护筒上做出控制桩位中心的标志，施工过程中随时用十字线检测桩中心是否准确，以利钻机对中。
　　(2)冲击成孔。冲击成孔的原理是通过卷场机悬吊起冲锤形成一定的势能，以冲锤的自由落体运动产生的冲击力；冲击力把岩层破碎成孔，一部分渣石挤入孔壁，一部分用泥浆浮起排除或掏渣筒掏出。开始应低锤密击，锤高0.4～0.6m，并及时添加片石、砂砾或石子和粘土泥浆护壁，使孔壁挤压密实，直至孔深超过护筒底以下3～4m后，才可加快速度，将锤提高至1.5～2.0m以上转入正常冲击，并随时测定和控制泥浆比重。当在粘土和亚粘土层中冲击时，应采用中小冲程0.5～1.0m冲孔，并补充稀泥浆或清水，避免糊锤；在开孔阶段，尽量使石渣挤密孔壁而不掏渣，但冲至4～5m深度以后，则要开始掏渣，大约每台班掏一次，
　　每次约4～5桶，每次掏完渣后，要立即向孔内加护壁泥浆，恢复泥浆正常浓度，这样反复进行冲孔、掏渣，直至要求深度。
　　(3)护壁泥浆与清孔。在冲孔过程中应随时补充泥浆，调整泥浆比重。泥浆的作用：一是用其附带被冲锤击碎的土石颗粒，使其不断从孔底溢出孔口，达到连续冲进连续排渣的目的；二是加固保护孔壁，防止地下水渗入造成坍孔。在粘土和亚粘土中成孔时，可利用清水和孔中土颗粒在冲击中自造泥浆护壁。排渣泥浆的比重应控制在1.1～1.2，在易坍孔的砂土和较厚的夹砂层中成孔时，应设置循环泥浆池和泥浆泵，用比重为1.1～1.3的泥浆护壁，在穿过砂夹卵石层时，应提高泥浆比重至1.3～1.6。泥浆可就地选择塑性指数P≥17的粘土调制，并经常测定泥浆比重。清孔后的泥浆比重，应控制在1.1左右；孔壁地质较差，用循环泥浆时，应控制在1.15～1.25左右。清孔检查合格后应立即下钢筋笼浇注混凝土。
　　2施工技术
　　施工中一旦发现漏泥浆应马上提锤，防止因塌方而埋锤，然后及时补泥浆，填黄泥、片石，堵塞溶洞，待桩孔稳定后，用桩锤轻压所填黄泥及片石，使黄泥、片石起堵塞作用，宜用粒径10～20cm片石。当桩孔即将冲穿溶洞时，要低锤轻冲，防止桩锤一旦冲穿溶洞而滑过溶洞中，造成卡锤。遇岩面不平而造成偏孔时，应回填片石修孔直至不偏为止。在有溶洞的桩位施工时，对较小溶洞，使用优质的膨润土泥浆进行护壁保持孔内的水位高度，适时向孔内投入潮湿泥块或袋装粘土及小块片石，采用慢速冲进，将抛填物挤入溶洞孔壁或溶洞裂缝，以加固护壁，防止漏浆和塌孔。
　　对溶洞比较大或是溶洞群时，如果溶洞太大，抛填黄泥及片石仍然无法堵塞时，溶洞深度不大，可采用振打长钢护筒(或预制钢筋混凝土护筒)，采取边冲孔边振沉钢护筒的方法穿过溶洞，在穿越溶洞过程中不断抛填片石及粘土块，及时补充优质的膨润土泥浆至孔内，保持孔内的水位高度。溶洞位置较深，则可通过抛填袋装混凝土(掺快凝剂或由快凝水泥拌成)堵塞溶洞后，再冲桩成孔。成孔时采用自行造浆，冲孔过程应勤循环清孔，控制好泥浆质量，冲至岩层时，应低锤慢冲，防止斜孔、偏孔，及时采取岩样进行分析，经鉴定合格后便清孔灌注混凝土。
　　桩孔的钻进应分班连续作业，不得中途停止，经常注意土层及岩层的变化，在土层、岩层中均采取渣样，判断土层、岩层，做好记录，并与地质剖面图核对。对遇溶洞的桩位，应穿越溶洞底部一定的深度，才可终孔灌注桩芯混凝土。
　　3常见事故及防治
　　在冲孔桩的施工过程中会出现偏孔、沉渣过厚、堵管和浮笼事故。这些事故将影响到桩身质量和工程整体质量，甚至还可能导致出现废桩，作为一名现场管理人员，必须了解这些现象的原因并懂得如何控制及处理。
　　3.1偏孔
　　当遇到地质情况复杂，在同一根桩的范围内岩面倾斜，一边软一边硬时，如稍有不注意，工人盲目加快速度冲孔就会造成偏孔的现象。当在有倾斜状的软硬地层冲进时，应控制好桩锤高度低速冲进，发现偏孔现象超过相关要求时应及时往孔内回填较坚硬的石头，将斜面硬层冲平以调整垂直度。
　　3.2沉渣过厚
　　第一次清孔时间不足，下放钢筋笼时间过长或钢筋笼碰撞孔壁，塌方，检查验收不够认真都会造成沉渣过厚。处理方法：
　　（1）要控制泥浆的密度和粘度，不要用清水进行置换；
　　（2）钢筋笼吊放时，要垂直对准孔位，避免碰撞孔壁；
　　（3）安放钢筋笼后，应检查沉渣量厚度小于100mm，否则应利用导管进行二次清孔；
　　（4）开始灌注混凝土时，导管底部至孔底的距离宜为30～40cm，应有足够的混凝土储备量，使导管一次埋入混凝土面以下1.0m以上，利用混凝土的巨大冲击力溅除孔底沉渣，达到清除孔底沉渣的目的。
　　3.3堵管
　　在水下灌注砼过程中，砼堵住导管而使浇灌无法继续进行，可能会导致整根桩的报废。在浇灌过程中应保证足够的砼量连续浇灌，确保机械运作正常，加强对砼搅拌时间和砼塌落度的控制，水下砼必须具备良好的和易性，粗骨料的最大粒径不得大于导管直径和钢筋笼主筋最小净距的1/4，且应小于40mm。应确保导管连接部位的密封性，导管使用前应试压，以避免导管进水。
　　3.4浮笼
　　灌注砼过程由于埋管过深或浇灌不连续而导致桩下砼初凝，浇灌的砼自导管流出后冲击力推动钢筋笼的上浮。预防措施：
　　（1）将钢筋笼焊到钢护简上或用钢管套顶压钢筋。
　　（2）控制好初灌注速度和导管的埋深。
　　（3）缩短混凝土的整体灌注时间。
　　（4）采用双螺纹连接导管。
　　4结束语
　　冲孔灌注桩的施工工艺比较复杂，环节较多，质量控制点也比较多，尤其是在不良地质条件下施工，稍不注意，就会造成质量事故、安全事故。施工质量的好坏直接关系到上部结构的安全使用和沉降，因此施工中必须重视每一个环节，对冲孔灌注桩的施工过程必须严格控制，以预防为主，加强主动控制，按施工规范和设计要求精心组织施工，确保冲孔灌注桩工程的施工质量。

《关于冲孔灌注桩施工技术的阐述》

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