解析房建工程冲孔灌注桩的施工技术与质量控制

摘要：冲孔灌注桩在房建工程（尤其是高层建筑物）中使用越来越广泛的一种桩型。但在实际的施工过程中， 在冲击、护壁、清孔及水下混凝土灌注等各环节，若控制不严、不细, 技术参数选用不准，则很容易出现桩位偏差、严重坍孔、进尺缓慢甚至断桩等一系列问题。为此，加强施工中对各环节的质量控制不容忽视。

关键词：房建工程；冲孔灌注桩；施工技术；质量控制

中图分类号：O213.1 文献标识码：A 文章编号：

1 施工准备

研究地质资料，预估终孔深度、岩层厚度，预计冲锤磨损，确定冲锤加径( 余) 量, 避免桩径越冲越小，造成混凝土实际浇注量比理论浇注量要少。制订施工记录总表，反映施工每环节有人签字负责，每根桩做到每天施工进程记录，以便出现问题可查考。制定保证桩混凝土可连续浇注的可行措施，其中包括：混凝土的预计浇注量、可浇性、缓凝时间、浇注间歇时间，机械故障排除时间等，计划出成桩所需最短时间，以保证混凝土的浇注质量。根据现场轴线及施工图纸定出桩中心点，检查无误后定位。根据钻孔直径与深度、地层情况、工期、设备条件、认真选择钻具, 本工程主要选用 JY18 型冲击钻机。

2 冲孔桩施工及其质量控制

2.1 冲孔注意事项

（1）冲孔时，应记录冲孔的地层，以便按不同土层选用适当的冲锺和泥浆浓度。

（2）冲击法钻孔时，应采用小冲程开孔，使初成孔坚实、竖直、圆顺, 能起导向作用，并防止孔口坍塌；钻进深度超过钻头全冲程后，方可施行正常冲击。为了保证冲击钻头在孔内以最大的加速下落，增加冲击力，冲转头重量采用3800- 4000kg。悬距取0.7m，冲击行程1.0- 1.3m，冲击频率45次 /min，做到少松绳( 指长度) 勤松绳( 指次数)， 勤掏渣，操作时应防止打空锤和大松绳。钻进过程中应及时排除钻渣，并添加粘土造浆，使钻头经常冲击新鲜地层。

（3）冲击表面不平整的岩层时，应先投入粘土夹20- 30cm左右块石，使孔底表面略平，然后低锤快击成一紧密平台后,再进行正常冲击，同时泥浆比重可降到1.2 左右，以减少粘锤阻力，但又不过低，避免岩渣浮不上来，掏渣困难。

（4）冲击钻头起吊和进出孔时，严禁孔口附近站人，防止钻头撞击发生人身事故。

（5）冲击成孔过程，应经常对钻孔内泥浆进行试验，不符合要求时，随时改正，并注意岩层的变化。岩层变化处均应捞取渣样，判明岩层，并记入记录表中，在排渣、提锤或因故停钻时，应保持孔内具有规定的水位和要求的泥浆相对密度及粘度，以防塌孔。

（6）施工作业应分班连续进行，一气呵成，不宜中途停顿，如确因故须停止钻进时，不许将冲锤停放在孔底超过12 小时，以免被泥浆埋住冲锤。

（7）施工过程中及时详细填写冲孔施工记录，交接班时交代钻进情况及下一班应注意事项。

（8）升降冲锤时须平稳，冲锤提出孔口时应防止碰撞护筒。

2.2 入岩深度的判断与终孔

入岩深度的判断是本工程的关键控制因素，是关系本工程桩质量的主要技术环节。入岩深度的判断方法，主要参考设计要求、地质勘察资料反映的持力层埋深( 前面预估入岩深度) ，结合孔底的岩渣样进行判断。在确定持力层岩样达到设计要求时，应及时通知监理及甲方代表，会同地质勘察单位、设计单位进行确认。当桩孔按要求达到设计的岩层深度后，由现场监理及甲方确认签字后，方可终孔，并留取碴样,以备检查。

2.3 垂直度及桩孔直径检查

为了保证桩的垂直度和桩的直径满足设计和规范要求，在确定达到入岩深度后，在桩锤上用∮14钢筋焊接一个同桩的直径相同的圆，然后将桩锤放入桩孔中上下垂直运动两次，将桩的孔壁上附着的超厚泥浆刮掉，以保证桩的直径符合要求。

2.4 废浆处理

冲孔产生大量的废浆，根据场地的地层条件，在现场采用泥浆池沉淀后用专用清运车封闭清运。

2.5 终孔及清孔

当冲孔达到设计深度，冲孔应停止冲进，泥浆同时通过泥浆泵泵入孔中补充，自然溢出，反复循环将孔内的泥土带出，泥浆比重将逐渐随之下降( 这一工序谓之清孔) ，当泥浆比重下降至1.05- 1.20，粘度≤28s，含砂率≤8%时，清孔完毕，可将钻孔交付验收。

冲进达到设计深度后，先将冲头提离孔底约50mm，进行换浆清孔，回流泥浆比重控制在1.30 左右。在下入钢筋笼、灌注混凝土前，用掏渣筒进行第二次清孔，确保沉渣厚度满足设计要求。清孔时，必须检测桩底沉渣厚度、泥浆比重、泥浆性能是否满足规范要求。符合要求时，立即停止清孔，以防孔壁塌落。桩底沉渣厚度用标准绳量测以及结合沉渣仪量度，泥浆比重用比重计测定，粘度用粘度计测定。第二次清孔时，应不断换泥浆，直到混凝土泵送开始、孔底沉渣、泥浆性能满足要求后，立即开始进行混凝土灌注准备， 浇注水下混凝土。浇灌混凝土前，孔底500mm以内的泥浆比重小于1.25，含砂率不大于8%， 粘度不大于28s。

3 钢筋笼安装

钢筋笼利用工地现有的塔吊放于孔内，吊放过程使用分节吊放，要求钢筋笼顶面和底端的标高与设计标高误差不大于10cm。注意确保分节钢筋笼的轴线重合，并保证在灌注水下混凝土的过程中钢筋笼不会发生左右和上下移动。

4 水下浇灌混凝土控制

4.1 导管吊装

（1）导管采用直径为280mm 的法兰连接的导管，导管每节长度2- 3m，导管的壁厚3- 5mm，相邻两法兰中间必须垫密封圈，以防止泥浆( 或水) 渗入导管内的混凝土中，导管的内壁必须保持光滑，避免影响隔水栓塞的下落。

（2）导管拼接后将先作水压试验，同时检查拼装后的垂直情况，根据桩孔的总长，确定导管的拼装长度。导管的吊放采取在孔口一节节的连接，每连接一节后用升降机吊放再以连接下节导管反复循环直至下入孔内离孔底25- 40cm。导管位于桩孔中央，并在灌注前进行升降试验，保证在需要减慢或停止混凝土流动时使导管能迅速升降，钻孔中的水位应保持稳定，并超出底下水位或钻孔外水位 1.0m。导管底端距孔底25- 40cm，保证首次入孔的混凝土能迅速将管口埋起来， 防止泥浆进入管内。

4.2 混凝土配制

混凝土是在水中浇注，本工程混凝土采用柳建混凝土预拌公司的泵送商品混凝土，其配制满足以下要求：除强度外，混凝土的粗细骨料和胶凝材料的配比应满足一定的“粘度”，在水中不易离析。根据规范规定，水泥用量不少于360kg/m3；混凝土应有良好的和易性。规范规定：坍塌度宜为180- 220mm，以便在导管拔空后，混凝土能自聚将空隙填充。混凝土应有缓凝功能，在混凝土浇注过程中不能排除有故障发生，同时也由于拆管原因有几次需暂停浇注，在暂停浇注期间， 混凝土不会因凝固不能连续浇注，造成断桩。

4.3 灌注水下混凝土

混凝土通过人工运输至桩孔口。在初次混凝土灌注后，经检查溢浆正常， 无串浆漏水，导管埋深符合要求，未发现气泡和水泡，即可正常进行水下混凝土灌注。浇注过程中，混凝土理想的流动方式是：最先浇注的混凝土在最上部，一直与泥浆稳定接触，但是在导管插入深度较小时，导管内新注入混凝土从四周向上流动、容易搅动最上部与泥浆接触的混凝土。只有导管插入较深时，混凝土才会整体上升，故此阶段导管的埋置深度宜控制在2- 6m。为此，应经常测探桩孔内混凝土面的位置，准确掌握导管埋深，以便随时调整。施工中，混凝土浇注速度要快，以缩短灌注时间，避免最上部与泥浆接触的混凝土产生假凝现象，降低其流动性。较好的方法是将混凝土从运输搅拌罐车直接投到料斗中进行连续不断地灌注。每盘混凝土必须间歇时，间歇时间不宜大于30 分钟。水下混凝土灌注要作好灌注记录，记录的内容包括：灌注时间、导管下放深度、初存再量灌注面高程及导管埋入深度、混凝土的塌落度、灌注过程中测量的灌注高程及导管埋入深

度、灌注完成混凝土面的高程，水下混凝土的总量及混凝土试件的编号。

参考文献：

[1] 张柳青.关于高层建筑冲孔灌注桩基础设计[J]. 今日科苑. 2008(16)

[2] 张弘.浅析冲孔灌注桩基础在现代高层建筑中的应用[J]. 民营科技. 2011(02)

[3] 罗林俊.冲孔灌注桩基础在现代高层建筑中的应用[J]. 科学之友. 2011(14)