冲孔灌注桩的质量控制\问题处理及检测方法

摘要：冲孔灌注桩属湿作业成孔灌注桩中的一种，因选用冲孔桩机可适应多种地质，它穿越复杂岩层能力强，因此被广泛采用。本文主要论述冲孔灌注桩的质量控制、施工中常出现问题的原因分析和处理;办法以及质量检测方法。

关键词：冲孔灌注桩；质量控制；问题处理；检测方法

0 前言

近些年，在一些地区的建筑工程;桥梁工程基础施工中广泛采用冲孔灌注桩。在地下水丰富、淤泥层较厚、持力层较深(大于30m)，无法采用人工挖孔桩，或是遇表面孤石、持力层必须嵌入中、微风化层而无法采用沉管灌注桩的情况时，特别是在处理软土地基时，可考虑采用冲孔灌注桩。选用冲孔桩机可适应多种地质，它穿越复杂岩层能力强。冲孔灌注桩属湿作业成孔灌注桩中的一种，系采 用泥浆护壁成孔，水下灌注砼的办法。这种桩多是以摩擦力为主的摩擦端承桩，也有以端阻力为主的端承摩擦桩。

多年来，本人对冲孔灌注桩有较深的研究和探讨，掌握或解决了冲孔灌注桩质量控制、出现问题如何处理以及一套检测的方法。本文就着重上述几方面进行论述

1 质量控制

对成孔工艺中的原材料、锤落距等质量控制这里不作论述，就本人认为施工中需要特别注意的几个关键问题提出一些看法。

1.1泥浆比重控制

冲孔灌注桩是靠泥浆护壁，泥浆比重太小，难以护壁，容易塌孔。泥浆比重太大，又不利施工，且壁膜太厚。正确控制泥浆比重是顺利成孔及保证质量的一个重要环节。泥浆比重可用泥浆比重计检测，根据土层地质不同，宜控制在以下范围内：

(1)人工填土层1.4～1.8

(2)淤泥层、粘土层、中砂层、残积土等1.3～1.4。

(3)强、中、微风化层1.3左右

(4)清孔 1.15～1.25

1.2 桩垂直度控制

在成孔过程中要经常检查桩锤钢丝绳位置，观察其是否与护筒外桩中心线的引桩在同一直线上。若发现钢丝绳偏移，应慎重分析原因，是否遇孤石桩机移位，或桩基底座不平等问题，发现问题及时修正，确保桩身垂直度控制在1%以内。

1.3终孔深度的控制

在成孔过程中应及时测量进尺，若进尺缓慢时，根据地质资料估计已达基岩面时要随时从锤上漏槽中取样，判断其是否已接近或进入岩面，经判定岩性后应正确测量孔深，然后继续冲孔直至达到设计要求嵌岩尺寸为止，再次取样鉴定，若岩样无变化方能终止，岩样变化应重新确定岩画。若持力层无需入岩，则不必取样，只需保证桩长符合设计要求。

1.4水下砼浇注的控制

(1)下导管时，导管下端应先放到孔底，再提起40cm 左右，然后用枕木固定。使隔水球冲出导管后砼能顺利下灌。

(2)水下砼必须具备良好的和易性，坍落度宜为180～ 220mm，含砂率为40～45%，为改善水下混凝土和易性和 缓凝性宜掺外加剂。砼初灌量要保证导管底端埋入砼中不少于80cm。

(3)在砼浇灌中，导管应不断上、下移动，使砼密实。导管壁厚不宜小于3mm，直径宜为200~250mm，直径制作偏差不立超过2mm，接头宜用法兰或方螺纹方扣快速接头。砼导管不可埋置太深，一般情况下埋入深度超过6m时，就应及时提升、拆卸导管。提升导管时，要避免碰到钢筋笼，若发现钢筋上浮，要及时采取措施纠正。

(4)准确测定成桩的顶面标高，防止桩长不足。在浇灌砼时，应及时用测锤测量砼表面标高，测量时必须考虑桩顶浮浆500mm.

2 冲孔灌注桩施工中常见问题出现的原因及处理方法

2.1堵管或断桩

2.1.1常见原因分析

（1）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。

（2）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.

(3) 砼性能不良:a.坍落度太小。常见原因有:配合比不当，配料控制不严，以及砼运输方法不当，或停放时间过长造成坍落度损失过大等，致使砼下料不畅堵塞导管。b.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。c.砂率大低。砂率低造成砼流动性差，不适宜用来浇 注水下砼。

2.1.2处理方法。

(1)当导管堵塞而砼尚未初凝时，可采用下列两种方法: a.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。b.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。

（2)用较小桩锤重新冲孔：当孔内只浇注少量的砼时，可以采用比钢筋笼内径小的桩锤，将砼冲透直至基岩。然后清孔、浇注砼。成桩后宜作动测检测。

(3)插入式接桩：当孔内浇注的砼量较大，而用较小桩锤冲至基岩有困难时，可以采用冲除部分砼，清孔后继续浇注砼，形成插入式接桩。接桩面标高应在该截面的水平应力较小处，且停歇时间不应过长。采用此法处理后，其成桩质量需作严格检验，应作承载力和桩身完整性检测，合格后方可验收。

(4)补桩：当孔内浇注的砼数量很大时，常采用将此桩报废，在临近位置补桩。但工程量较大造价较高。补桩后桩的最小中心距宜满足桩基技术规范的规定。

(5)开挖式接桩：当堵管停浇，桩顶标高离设计规定值不远时，可待基坑开挖后挖出桩顶、清除泥浆、水泥浮浆层及砼松动部分，整理好钢筋，用高一级标号砼将桩接至设计标高处。

2.2卡锤.

2.2.1常见原因分析

(1)桩锤在下放过程中，速度过快形成大落距自由落体，使锤斜卡在孔壁内。

(2)因锤径小于设计孔径，焊完锤牙后重新施工，上下反复扩孔时，造成桩锤卡在孤石或岩石处。

(3)石块落在孔内，夹在锤与孔壁之间。

(4)桩锤磨损过度，孔径呈梅花形，提锤时锤的大径被孔的小径卡住。

2.2.2处理方法

(1)若桩锤卡在孔中时，要注意保证泥浆比重，加强泥浆循环，然后用桩机起吊或吊机协助顶升起吊，若均无效再用空心锤或锤焊钢轨扩大孔桩，冲掉探头石部份，然后再提升。

(2)若采用上述方法仍不能吊起时，可采用水下爆破法，以爆松卡住锤部位，爆破同时应立即用桩机起吊桩锤，以使桩锤顺利脱升。

2.3 坍孔。

2.3.1常见原因分析。

(1)泥浆比重不够，起不到可靠的护壁作用。

(2)护筒埋置大浅，下端孔坍塌。

(3)孔内泥浆面低于孔外水位。

(4)遇流砂、软淤泥、松填土或松砂层，冲孔速度太快。

2.3.2处理办法。

(1)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。

(2)提高泥浆面，使之高于孔外水位。

(3)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。

2.4桩孔偏斜。

2.4.1常见原因分析

(1)冲孔中遇较大的孤石或探头石

(2)在有倾斜度的软硬地层交界处、基岩倾斜处，或在粒径大小悬殊的砂卵石层中冲孔，锤头所受的阻力不匀。

(3)桩机底座不平或产生不均匀沉陷。

2.4.2处理来法

(1)发现探头石后，随即回填碎石，或将桩机稍移向探头石一侧，用高冲程猛冲探头石，击碎探头石后再冲孔。

(2)遇基岩石，采用低冲程冲孔，加快冲击频率，进入基岩后，采用高冲程冲孔。如发现桩机倾斜，应回填碎石重冲。

(3)检查桩机底座，及时调整以保持桩机水平。

2.5钢筋笼变形、倾斜。

2.5.1常见原因分析

(1)钢筋笼制作、堆放、运输没有按规定进行、造成变形

(2)钢筋笼吊装下落速度太快，致使钢筋笼斜插入孔中。

2.5.2处理办法。

(1)钢筋笼制作场地应平整，并平放在砖砌的"马"上。每隔2米设一道加劲筋。

(2)钢筋笼安装，使用Ф16钢筋当吊筋，对称焊在钢筋笼沿轴线方向上，以此作为钢筋笼延伸线，并固定于钢护筒上。

(3)钢筋笼安装时应对准孔口徐徐下落。放入孔内后，要牢牢固定。

3冲孔灌注桩常用的检测方法

3.1小应交检测(动测)

主要是检测砼桩身完整性，检测是否缩颈、离析或断桩，检测桩数一般为桩总数的20%～30%。

3.2高应变检测

主要是用来检测桩的单桩竖向极限承载力，（若在钢筋笼上埋放应变片还可测其摩和力）进而得出其端阻力，也可检测砼桩身完整性。采用该方法检测，锤的重量应大于预估的单桩竖向极限承载力的1%。检测桩数为桩总数的2%，且不少于5根。此检测方法费用较高。

3.3抽芯检测

主要是检测砼桩身质量，即砼强度。若桩基入岩时还可检测桩持力层是否符合设计要求，沉渣厚度是否符合设计、施工规范要求。此方法检测桩数为桩总数的1%，且不少于3根。

3.4静载检测

主要是检测桩的单桩竖向极限承载力，多在试桩时采用。此检测方法需大量砼堆块，运输量大、时间长、费用高，但其检测数值较直观、准确。此检测桩数为桩数的1%，且不少于3根。

在选用检测方法时应根据实际情况，合理选用。若只需检测桩身完整性时，就不必采用高应变的方法，只需采用小应变方法即可。需检测单桩竖向极限承载力，而工期紧，希望检测时间短，只需采用高应变检测即可，而不考虑用静载检测方法。