浅谈冲孔灌注桩在施工中的有关问题

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摘要：随着现代科技的进步，灌注桩技术得到了快速的发展，而冲孔灌注桩作为灌注桩技术的一种形式，在现代建筑工程中得到了广泛的应用。本文结合某工程的基础施工为例，阐述了冲孔灌注桩施工工艺及施工中的有关问题，并提出了解决方法，为同类工程提供参考。

关键词：冲孔灌注桩施工工艺施工问题解决方法

Abstract: With the development of modern science and technology progress, bored pile technology has been rapid development, and bored pile as a form of bored pile technology, has been widely used in modern construction. Based on the construction of a project as an example, discusses the problems of technology and construction in the construction of bored, and puts forward the solving method, which provides reference for similar engineering.

Keywords: bored pile; construction technology; construction problems; solutions;

中图分类号：E951文献标识码： A文章编号：

0 引言

冲孔桩施工是一种常见的施工方法，已经是一套很成熟的工艺，但是施工时经常还会碰到新问题，困扰大家。本人根据近年施工经验，结合《珠海粤裕丰钢铁有限公司焦炭储运车间冲孔灌注桩桩基工程》，总结冲孔灌注桩施工中常见的一些问题，并就一些常见问题进行分析，提出解决方法。

1 工程案例

1.1 工程概况

拟建珠海粤裕丰钢铁有限公司焦炭储运车间位于广东省珠海市高栏港经济区，由珠海粤裕丰钢铁有限公司投资建设，中冶京诚工程技术有限公司设计，桩基础类型采用φ800mm水下冲孔灌注桩。

1.2 设计说明

1.2.1本工程设计标高±0.000相当于绝对标高5.500m。

1.2.2地下水对混凝土结构具弱侵蚀性。

1.2.3根据工程地质勘察报告及上部结构布置情况，本工程基础拟采用钢筋混凝土冲孔灌注桩。桩直径为φ800mm，有效桩长为35～39m。桩端持力层为第⑧泥盆纪中风化砂岩层。嵌岩深度800mm。工程桩的单桩竖向极限承载力6000KN。

1.2.4钢筋采用HHRB335（φ20、φ16）及HPB235（φ10）。

1.2.5桩身混凝土强度等级C30，混凝土的水灰比为0.50，混凝土保护层厚度为50mm。

1.2.6桩基施工应严格按《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）的有关规定执行。

1.3 场地工程地质条件

1.3.1场地工程地质条件

本工程根据中冶集团武汉勘察研究院有限公司提供的场地岩土工程勘察报告，其地基土自上而下分层的工程特性指标如下：

1.3.2场地地下水特性：

地下水对混凝土结构有弱腐蚀性，地下水深度为0.00-1.00米，长期浸水时，对钢筋混凝土结构中的钢筋有弱腐蚀性；干湿交替时，对钢筋混凝土结构中的钢筋有强腐蚀性。

2 施工工艺

2.1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。

2.2冲孔前准备：测量员要对施工的桩号进行测量；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；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。

2.3冲孔：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。

2.4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。

2.5钢筋笼制安：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》。

2.6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》。

2.7浇筑混凝土：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。

3 施工中的常见问题及解决方法

3.1 偏孔

主要原因：锤体偏心、掉齿；泥浆浓度太大；桩基在施工中逐渐移位；受地质条件的影响，如岩面坡度大、桩位下岩层一边软一边硬、或遇孤石或其它障碍物等。

解决方法：使用合格、状态良好的桩锤；保持桩机平稳，对场地坑洼或软基地面要在就位时处理好；正常情况下，每进尺5米，应测定一次桩孔垂直度，发现异常情况及时增加测定次数，并采取纠偏措施；开工前尽量了解清楚地质情况，遇孤石时应事先制定施工方案，可用高低冲程交替冲击，将大孤石击碎或挤入孔壁或采用百米钻机引孔，而后再冲击钻进；遇孔内一边有孤石时，可向孔内抛入适量块石，然后低锤轻击进行纠偏。

3.2 卡锤

主要原因：桩锤不圆或偏心；锤体呈蒜头形；桩孔呈梅花状；换锤后锤径比桩孔大；遇障碍物如探头石或孤石等；卡锤后掉下的石子等。

解决方法：偏心过大及不圆的锤不能使用；齿部磨损的锤要及时修复；入岩后冲程不能过小，冲锤顶部的活动栓能自由旋转，防止出现梅花孔；在地质条件复杂的地区施工，开工前尽量了解清楚地质情况；若存在孤石应事先制定好施工方案；卡锤后打捞时不要使物具掉入孔内。

3.3 掉锤

主要原因：卡锤、吸锤时强硬拔断钢丝绳；钢丝绳因磨损或打结而断裂；施打空锤时导致钢丝绳断裂；其他机械故障引致钢丝绳断裂。

解决方法：采用打捞钩进行打捞，施工前检查桩锤、钢丝绳、机械等是否完好，还要注意以下几点：钢丝绳一股中断丝10根以上或出现打结的要及时更换新绳；卷扬机滚筒上的钢丝绳要排列整齐；对桩锤及其连接件要经常检查，不得出现严重破损或裂痕；施工中不得施打空锤；卡锤后不要硬拔而需巧拔。

3.4 堵管

主要原因：砼在导管内停留时间过长，灌注砼时，因供料系统故障，砼不能连续补给，导致不能及时提升导管而造成堵管停浇；导管埋入砼太深。成桩过程中，导管埋深及管内外砼高差控制不严，造成未能及时提升导管；还有少数施工操作人员怕提升导管后，拆卸工作麻烦，而减少提升拆卸次数，造成导管埋没过深而堵塞；砼性能不良坍落度太小，致使砼下料不畅堵塞导管；初凝时间太短，按国家标准规定水泥初凝时间不应小子45mm，如使用初凝时间短(但是合格)的水泥配制砼，很可能造成堵管；砂率太低，砂率低造成砼流动性差，不适宜用来浇注水下砼。

解决方法：当导管堵塞而砼尚未初凝时，可采用下列两种方法：1.用桩机起吊设备吊起一节钢轨或其它重物在导管内冲击，把堵塞的混凝土冲开。2.迅速提出导管，用高压水冲通导管，重新下隔水球灌注砼。灌注时，当隔水球冲出导管后，应将导管继续下降，直到导管不能再插入时，然后再少许提升导管，继续灌注砼，这样新灌注的混凝土能与原灌注的砼结合良好。

3.5 坍孔

主要原因：泥浆比重不够，起不到可靠的护壁作用；护筒埋置大浅，下端孔坍塌；孔内泥浆面低于孔外水位；遇流砂、软淤泥、松填土或松砂层，冲孔速度太快。

解决方法：探明坍塌部位，将砂和粘土(或砂砾和黄土)混合回填到塌孔位置以上1～2m，待回填物沉积密实后再重新冲孔；提高泥浆面，使之高于孔外水位；如塌孔严重，可将粘土、泥膏投入孔内，待孔壁稳定后，再低速重新冲孔。

3.6 钢筋笼掉笼、笼体上浮或倾斜、偏心等

主要原因：钢筋笼固定不牢；混凝土配合比不符合要求或坍落度过小，把钢筋笼顶上；提升混凝土导管时挂拉钢筋笼；灌注混凝土时间过长，使其顶面形成硬盖；桩孔扩孔过大。

解决方法：采取有效措施固定钢筋笼，在制作保护层混凝土垫块时，建议采用小直径短钢筋插入并与钢筋笼焊牢代替铁丝绑扎；混凝土配合比和坍落度应符合规范要求；采用抱箍式接头的混凝土导管；在混凝土中添加塑化剂以延长初凝时间。发现钢筋笼上浮时，要立即加固护筒并将其与护筒固定，必要时附焊在桩机底盘上克服上浮力；导管缓慢提、插几次以扰动硬盖。建议对于深度大、钢筋笼设计为孔深1／2或2／3的桩，产生上浮够机率会增大，其有效措施是将部分主筋加长，让桩下截混凝土对钢筋笼产生握裹力从而拉住钢筋笼。

3.7 桩身夹泥、夹渣，断桩

主要原因：拔管太快，导管埋深不足或脱出混凝土面；导管有孔隙产生渗水渗浆；操作不当，导管反复拔起和插入，将泥浆带入混凝土中。

解决方法：所用材料要按规范要求检验；按配合比试验确定的标准计量投料；搅拌时间应符合规定；使用商品混凝土应控制运程时间和初凝时间关系，充分做好混凝土灌注施工的准备和组织工作，做到施工不停顿；控制混凝土灌注时间，下管前应检查每一节导管有无孔隙，并应做闭水压力试验，锈蚀严重或焊口不牢的导管应禁用。采用抽芯法、动测法等测定桩身夹泥或夹渣的范围及严重程度，根据不同情况作出不同处理。夹泥、夹渣在地面下3m内的，可开挖桩周土进行凿补；若部位较深，经静载试验承载力满足要求时，一般还应作灌浆处理。若承载力不满足要求，则应补桩或用加大承台等方法进行补救。

3.8 桩底沉渣过厚

主要原因：灌注前泥浆质量差，孔底沉渣未彻底清除，或清孔后至灌注混凝土的间隔时间过长，泥浆中的残渣下沉至孔底；开槽混凝土灌注量不足，下落混凝土的冲力不足，使桩底沉渣冲翻不上来；导管底与孔底距离过大；桩径过大而只用单根导管作业。

解决方法：清孔的泥浆指标和清孔操作要符合规范要求，清孔后要尽快灌注混凝土，若间隔时间长，灌混凝土前应探测孔底沉渣厚度，超过标准应重新对孔底循环换浆；开槽的灌注量一定要经计算足量；控制管底至孔底的距离；对桩径≥2m的桩应采用双导管灌注措施。沉渣在15cm以内的，若桩端四周为微风化岩层，经设计方同意可不作处理；采用压力灌浆法。

4 结束语

对于偏孔、卡锤、掉锤、钢筋笼掉笼、笼体上浮或倾斜、偏心等；桩身夹泥、夹渣，断桩；桩底沉渣过厚等问题的处理，只要经过全面细致分析准确控制，均能得到合理的处理结果。冲孔桩施工虽是一套成熟工艺，但也含有风险，不能马虎行事，出现新问题时，只要我们经过认真分析准确控制，问题也就迎刃而解，就能避免损失或者减小损失。

参考文献：

[1]中华人民共和国行业标准《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008），北京：中国建筑工业出版社，2008

[2]《珠海粤裕丰钢铁有限公司焦炭储运车间冲孔灌注桩桩基工程》

[3]《珠海粤裕丰钢铁有限公司焦炭储运车间场地岩土工程详细勘察报告》