浅议冲孔灌注桩施工技术
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[摘要]：冲孔灌注桩是一项传统的施工方法，本文主要阐述冲孔灌注桩的施工
技术。
[关键词]：冲孔灌注桩；施工技术；质量控制
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。
一、施工工艺流程
1、陆上桩施工工艺流程
测量确定桩位挖埋临时护筒桩机就位孔内加粘土、加水造浆冲孔、排渣继续冲孔至设计标高验孔清孔安放钢筋笼安放混凝土灌注导管浇注混凝土桩验收。
2、水下桩施工工艺流程
测量定位搭设工作平台测定桩位用震动锤沉放套筒孔内加粘土造浆冲孔、排渣继续冲孔至设计持力层验孔清孔安放钢筋笼安放混凝土导管浇注混凝土桩验收。
二、施工过程
1、开工准备。施工组织设计报审，工程材料、构配件、设备报审，单位资质报审，工程定位报验，施工进度计划报审，特种作业人员操作证报审，开工报审。修建临时设施，布设施工用水及用电；现场设钢套筒加工场或组织钢套筒进场；做好原材料试验工作；组织工作平台的钢材料进场,并进行制作；组织机械设备进场；组织管理人员熟悉图纸，并对各施工班组进行质量及安全技术交底。
2、测量放线。测量员要对施工的桩号进行测量和放线；机组人员进行护筒埋设；测量人员对护筒中心坐标、护筒标高进行复核，并形成资料报验；施工员向机组下发桩机就位《开孔通知单》，桩机就位，做到锤头中心、护筒中心和桩位中心三点一线，桩机水平稳固。
3、冲击成孔。参照地质勘探资料控制落锤冲程，宜低锤密冲，每成孔50cm-100cm置换一次泥浆，将孔内粗颗粒排出。如发现落锤时不稳定，应向孔内抛填石块，填至孔底平缓方可继续冲击，这样能避免偏孔，保证桩孔的垂直度。另外进入基岩要检查锤头直径，如锤头磨损应及时补焊，保证桩孔不缩径。机组人员必须及时真实填写《冲孔桩成孔施工记录》，原则上入岩前不超过6小时记录一次进尺数，入岩后不超过4小时记录一次进尺数。预计进入中风化岩层及时捞取岩样，由当班施工员上报岩土工程师判定入岩并完成签字留样手续。
冲孔过程可能遇到问题的处理：
a)遇探头石处理:在冲孔过程中遇孔内一边有大块石伸进孔内，其余孔边是细小块石，砂层或土层时（俗称遇“探头石”），往下冲孔时会发生偏孔现象，应向孔内填入块石至高出探头石1.0~1.5m处，然后冲锤冲孔，开始冲程要适当降低，待块石冲实后，冲锤冲时受力均匀，换用较高冲程，将探头石及块石一起击碎，若此后还有偏孔，重复上述方法继续修正。
b)卡锤处理:若工程有抛填块石层，其施工难点是抛填块石的冲桩成孔，原抛填块石较松散，冲孔过程中容易产生卡锤。一旦卡锤应立即采取措施，进行处理，处理方法有以下几种：第一种方法, 用桩机2#钢丝绳栓住打捞钩，放入孔内住锤体保护钢箍，主钢丝绳（1#绳）与2#绳同时一松一紧，拉锤将锤拔出。．第二种方法,若第一种方法不能将锤拉出，可采用第二种方法：在桩机底盘前方栓上定滑轮，1#绳通过滑轮改变受力方向，与2#绳同时紧拉拔锤，定滑轮可在底盘正前方及左右两边多个角度安放，以便得到最佳拔锤位置。第三种方法, 可利用履带吊配合桩机同时拔锤，但履带吊扒杆应保护绳，以防倾倒。卡锤预防措施: 定期检查锤齿磨损情况，严禁使用蒜头锤，入岩后提锤不能太低，防止出现梅花形孔；偏心过大或不圆的锤不能使用；锤顶弹应灵活，损坏及时更换；注意新换锤的直径变化情况，开始冲程不宜过大；卡锤后打捞时注意不要让铁件或块石掉入孔内；在抛填块石层冲孔，泥浆要适当加浓，以防块石掉入孔内，发现漏浆应及时将锤提出孔外。
c)漏浆处理:若工程地质含有抛填块石层，则其表面块石松散，块石之间含泥量极小，施工过程可能会出现漏浆，随着冲孔过程向孔内不断投入粘土块挤压空隙堵塞漏洞，跟进临时钢护筒，当冲孔5~6m出现漏浆立即往孔内沉入钢套筒，一边冲孔一边跟进，保持孔内液面与海平面基本一致。
4、终孔。终孔后，下探孔器，测量桩的倾斜度。由施工员复测孔深并报监理工程师和岩土工程师签字确认，即可进行第一次清孔。确定入岩深度后即可得出该桩孔底标高，施工员向钢筋班下发《钢筋笼加工单》以确定钢筋笼节数、底笼长度。同时施工员填写《钢筋笼隐蔽申请单》并上报监理工程师验收。
5、一次清孔。一清完成后，由施工员上报监理工程师对泥浆比重、含砂率，沉渣厚度，孔深等数据进行验收；合格后，即可安放钢筋笼，并填写《钢筋笼安装隐蔽验收记录表》。
6、安放导管及二次清孔。安装导管和二清完成后，施工员上报监理工程师和总包工程师验收，测泥浆比重、含砂率，符合施工组织设计的技术要求。填写《钻孔桩隐蔽验收记录》。
7、钢筋笼及导管安放。钢筋笼一般在现场就地制作，采用木枋作为工作平台，平台面要水平，主筋间距、箍筋间距、钢筋笼直径及长度严格按设计图纸及施工规范制作，主筋搭接必须错开1m或以上，钢筋笼必须设保护垫块，制作好的钢筋笼要在水平场地上用木枋架空堆放，用吊机起吊安装，各段钢筋笼的接口应对准，上下节钢筋笼保持垂直，接口按设计要求进行驳接。浇注混凝土根据工程具体情况分别采用不同内径的钢导管，一般情况下采用内径25cm的钢导管，每节1~3m，采用法兰接头或拆管口连接，吊装前导管必须严格检查，变形导管严禁使用，管内不得留有残渣，法兰接头处不能使用已断裂的橡皮垫圈，接头的螺栓要均匀打紧，吊机起吊对淮桩孔垂直放入，防止碰撞孔壁将泥土带进孔底,导管以放到底为宜，并将导管上下2m升降数次，没有发生法兰盘挂钢筋现象，将导管提高距孔底30~35cm，方可开拌灌注混凝土。
8、浇注混凝土。二清验收合格后，立即进行水下混凝土浇筑；施工员必须全过程监督指挥，通知监理旁站，由专人负责混凝土灌注记录，及时用测绳测控混凝土面深度，及时提升、拆除导管。浇注前提交《混凝土理论配合比报告》、《混凝土浇注通知单》报监理审批，现场测定混凝土塌落度，并及时填写《水下混凝土灌注记录》、《混凝土坍落度检测记录表》。混凝土浇注完毕，要专人负责确定新鲜混凝土是否达到护筒口。同步认真做好混凝土试块，填写好标记，并按要求进行养护和试压。
三、技术质量控制要点
1、管理措施
（1）建立健全质量保证体系，采用三级质量监控系统，对每个施工工序进行质量监控，同时，班组兼职质检员认真履行“自检”、“互检”职责，使质量事故隐患消灭在萌芽状态。
（2）确质量岗位责任，坚持“谁施工谁负责质量”，“谁操作谁负责质量”的原则，工人讲究操作质量，管理人员注重工作质量，人人履行质量职能，个个把好质量关。
（3）严格执行原材料和半成品检验制度，钢材、水泥、砼等材料应有质量证明和出厂合格证，并按规定抽样复检。砂、石等要及时作好其物理性能试验，其它材料均应进行主要技术指标的检验，凡不符合标准要求的材料一律不准进场使用。
2、技术措施
冲孔灌注桩施工环节较多，容易出现桩位偏差过大、桩孔倾斜超标、孔底沉渣超厚、埋管、钢筋保护层不足、桩体砼离析、断桩及露筋等质量问题，这些质量问题往往使成桩难以满足设计要求，且补救困难，其施工质量关键在于施工各个环节的严格控制。
（1）严格控制桩位偏差、严格控制测量放线的误差、护筒埋设偏差、钻机对位偏差及钢筋笼下放定位对中时的偏差。
（2）泥浆控制：为了将锤底的粗颗粒及时清除和确保泥浆对孔壁的撑护作用，在成孔过程中，泥浆的比重不能低于1.2～1.3。
（3）入岩深度的控制。冲孔桩的嵌岩深度是根据岩石的风化程度而定。冲进基岩面标高时应取出岩样判断，或在冲孔前首先进行超前钻探，以准确确定桩端入岩深度，同时也可在冲进至中风化岩每进尺0.5m以下时，对返渣取岩样，捞取渣样，请地质专家判定其入岩深度。
（4）孔底沉渣的控制。冲孔灌注桩最大的缺陷就是孔底沉渣不能彻底清除干净。施工时应严格清孔质量，可采用正循环换浆、二次气举反循环清孔，也可采用更换新鲜泥浆，通过调整泥浆性能，保证孔底少量钻渣在泥浆胶体悬浮作用下，在一定时间内不下沉以保证孔底干净。
（5）钢筋笼控制：钢材进场每批应有合格证，经监理代表签字认可后，送检测中心作机械性能测试与焊接性能测试，合格后方可使用。制作钢筋笼时，主筋与箍筋采用电焊连接，在同一截面内钢筋接头不得多于主筋总根数的50%，两个接头间距不得小于35d。钢筋笼制作顺直牢固，焊接应符合规范规定（主筋间距偏差≤±10mm，箍筋间距或螺旋螺距≤±20mm，钢筋笼直径≤±10mm，钢筋笼长度≤±50mm）。Ⅰ级钢用T-422焊条，Ⅱ级钢用J422焊条，采用直流电焊机焊接，钢筋采用单面搭接焊，搭接长度为10d。钢筋笼焊接应规范，不同焊接面或焊接点应调整相应电流，避免咬筋或焊接不牢靠；经监理验收合格的钢筋笼单独标识堆放，未经过验收的钢筋笼不得进入施工现场。
（6）灌注水下砼的质量控制。采用水下导管方法灌砼时应严格控制以下要求：
a)导管使用前必须经过密闭试验，试验压力一般为0.6~1MPa，保证导管底端离孔底0.3~0.5m距离；
b)首次料斗储砼量应满足孔底埋管深度；
c)严格砼配合比配制，加入适量缓凝剂，保证砼的坍落和砼的工作性；
d)严格探测砼上升高度，计算和绘制砼上升曲线对照检查，砼上升高度与上升孔段灌注量及超灌系数，严禁埋管过深或将导管拔离砼面；
e)注意探测桩顶砼上升的准确数据，防止因浮浆过大造成桩顶砼未被灌满或半边砼上升过快的误差。通常应对四个方位进行探测判断砼面上升情况，以确保桩头砼质量。
3、施工过程中做好以下质量检查：
a)浇注前的质量检查。包括基础仓面、混凝土拌和、运输、浇注设备的准备情况以及事故处理器材如堵塞器材、疏通导管等是否齐备，须经设计、施工、监理、质检部门验收合格，方可开始浇注。
b)浇注中的质量检查。浇注过程中，随时了解导管及其相邻混凝土上升情况，检查有无不正常现象，是否严格按照工艺规程进行施工；检查混凝土的级配及流动性是否合乎要求，并取样做抗压试验。
c)浇注后的质量检查。硬结后，对外观进行检查，表面是否有蜂窝、麻面、松软混凝土层及裂缝等。
四、结束语
万丈高楼从地起，冲击成孔灌注桩是房屋的基础形式之一，由于冲孔灌注桩技术要求高、工序多，在地质条件复杂时，施工难度较大，它的施工质量将直接影响整个房屋的质量和建筑的安全。因此，不论成孔还是成桩过程中都必须严格按施工技术规范要求控制好工序和质量。