浅析冲孔建筑工程冲孔灌注桩施工技术与质量制约期刊

论文导读：
摘要：近年来，冲孔灌注桩因其对各种土层的适应性强、桩基承载力高及施工时对附近建筑物及周围环境影响小等特点。因此，冲孔灌注桩施工技术在高层建筑工程中的应用越来越广泛。本文结合长阳新城工程实例，介绍了冲孔灌注桩的施工方法、工艺及技术，对冲孔灌注桩施工工序进行全过程质量控制，并采取了具体的防治措施，取得了良好的的施工效果。
关键词：建筑工程；冲孔灌注桩；施工技术；质量控制

1．工程概况
长阳新城项目位于长阳土家族自治县城区东部清江边，本工程一期工程由4栋28层和2栋30层的商住楼组成，总建筑面积为97076㎡，建筑高度为87.3-93.3米，上部结构为框架-剪力墙结构，平面布置为八字形，地下设有一层地下室，地上一、二层为商业，三层至二十八—三十层为住宅。经设计优化后基础采用冲孔灌注桩，桩身砼强度等级为C35、P6，桩径分别为800㎜、900㎜、1000㎜、1100㎜、1200㎜、1300㎜，单桩抗压承载力分别为2500KN、3050KN、3600KN、3800KN、4000KN、4400KN，共计839根桩。设计要求持力层为③卵石层，桩端入持力层深度

2.40米，最小有效桩长≥11.0米。

根据本项目岩土工程详细勘察报告，场地主要岩土层分布如下：上覆土层为①素填土，主要由粘性土组成，厚度为0.5—4.1米；①1淤泥，分布于场地内一个水塘中，厚度为2.20米；②粉质粘土，厚度为2.1—11.7米；②1含粉砂粉质粘土，粉砂含量约10—40％，厚度为0.5—3.1米；③卵石，主要成分为中风化石英砂岩，少量为中风化灰岩、花岗岩，多呈次圆形—圆形，粒径约20—100㎜，最大粒径为300㎜，卵石含量约60—75％，该层厚度为36米。
2．建筑工程冲孔灌注桩施工技术与质量控制
冲孔灌注桩施工工艺流程为：场地平整→测量放样→开挖泥浆池、沟→埋设钢护筒→桩机就位、孔位校正→冲孔、泥浆循环，清除废浆、泥渣→第一次清孔→桩孔质量验收→吊放钢筋笼和钢导管→第二次清孔→浇灌水下混凝土→成桩。

2.1测量放样

作好施工测量控制桩的放样工作，确保测量控制桩牢固、可靠，并定期对控制桩的坐标和高程进行复核、校正；冲孔灌注桩定位对桩基工程质量至关重要。因此，桩位定位应派专人放样，专人核样及监理复核无误后再埋设钢护筒，同时应注意因钢护筒移位造成的桩位偏差低于20㎜；应做好桩位测量放样原始记录，及时整理并向监理提交测量放样成果报验资料。

2.2埋设钢护筒

桩位测量定位后，埋设钢护筒时由测量人员现场监测，四周要求用粘性土分层填实，以防止冲孔过程中护筒松动、歪斜，应做到护筒中心与桩位中心重合，其偏差控制低于50mm，保证桩位中心与桩孔中心重合；钢护筒采用6～8mm钢板卷制而成，上部开200×200mm泥浆进出口，护筒内径应大于设计桩径100～150mm，护筒埋深以1.5米为宜（且进入原状土层不小于0.5米），护筒口高出地表面200mm，并在护筒上做控制桩位中心的标记，施工过程中随时用十字线核查桩位中心是否与桩孔中心重合，以利桩机冲锤对中；钢护筒埋设完成后，测出护筒口的标高，作为桩孔开孔、吊安钢筋笼及浇筑混凝土顶标高的控制依据。

2.3泥浆的制备

冲孔灌注桩采用泥浆护壁维持孔壁稳定，运用泥浆循环清孔掏渣，润滑和冷却冲击锤头。泥浆主要有原土造浆和制备泥浆两种，根据本工程岩土层情况，采用制备泥浆，选用本地区高塑粘性土，造浆土应符合下列技术要求：（1）造浆含砂率不大于4％，造浆率不低于8m3/t；（2）泥浆性能指标应根据不同的岩土层，选用不同的泥浆比重，如遇粉质粘土层时，泥浆比重宜为1.1—1.3g／m3；遇卵石层时，泥浆比重宜为1.3g／m3左右；遇坍孔时，泥浆比重宜为1.3—1.5g／m3。

2.4冲孔桩机就位

冲孔桩机就位时，应仔细调整桩机机台水平、稳固，确保桩机在施工过程中不发生倾斜、移动；桩机就位后，要采用水平尺和测锤校验，同时利用护筒的十字标记对中，确保桩机“平、正、直”，使钢丝绳垂线与桩位中心在同一铅垂线上；还应复测工程桩位，并采取不同的测站复核。
2.5冲孔
冲孔前，应检查桩机性能及桩锤锤径、锤牙、钢丝绳等是否符合要求。为保证桩身的垂直度，防止施工中桩机产生不均匀沉降，施工时须严论文导读：3.0米对称设置3根定位钢筋“耳朵”，控制钢筋笼居中，以保证钢筋保护层≥70mm。（3）钢筋笼安放至设计标高后，应及时进行定位，桩空孔部分采用3根钢筋对称焊于钢筋笼上口，并将其固定在孔口，使之不能上浮并确保“正、直、中”，二次清孔后立即浇灌混凝土，以防塌孔。

2.8浇灌水下混凝土钢筋笼安装完成后，即下导管二次清孔

格掌握以下操作要点：（1）开孔时，在护筒刃脚以下2.0米内，采用1.0米左右的小冲程低锤密击冲击成孔，并保证泥浆补给；还应控制钢丝绳放量，勤放少放。（2）冲击卵石层时，采用中高冲程2.0—4.0米，施工时勤掏渣；如遇较大漂石时，采用高低冲程交替冲击，将大漂石击碎或挤入孔壁；若因探头石造成孔壁坍孔时应回填重新冲击成孔，采用粘土块加小片石回填，泥浆比重1.3—1.5g／m3小冲程反复冲击等措施。
2.6清孔
(1)第一次清孔：冲孔至持力层并进入持力层达到设计深度要求时进行的泥浆循环清孔工作，是清孔的关键环节。因第一次清孔吸力大，可把大部分沉渣吸出孔外。（2）第二次清孔：是在下完钢筋笼和导管后，利用导管进行清孔，可清除在下钢筋笼和导管过程中沉淀到孔底或被钢筋笼碰撞掉下去的泥块沉渣。在清孔过程中须保持孔内水头，防止坍孔，清孔完毕后孔底500㎜以内的泥浆应达到以下技术要求：孔底沉渣厚度≤50㎜，泥浆比重≤

1.25g／m3，含砂率≤8％，粘度≤28S。

2.7制作与吊放钢筋笼

(1)桩基钢筋笼应严格按施工图设计及《规范》要求进行加工，纵筋锚入承台内≥700mm；在现场分段制作的钢筋笼长度以8.0—9.0米为宜，纵筋应沿桩身周边均匀布置，相邻纵筋接头应错开35d且≥500mm，纵筋采用搭接焊连接时，其长度≥10d（单面焊）或≥5d(双面焊)。
（2）钢筋笼吊放前应进行隐蔽工程验收，并填写钢筋隐蔽验收记录；钢筋笼吊放要对准孔位、吊直扶稳，避免碰撞孔壁；在钢筋笼同一平面内每隔

3.0米对称设置3根定位钢筋“耳朵”，控制钢筋笼居中，以保证钢筋保护层≥70mm。

（3）钢筋笼安放至设计标高后，应及时进行定位，桩空孔部分采用3根钢筋对称焊于钢筋笼上口，并将其固定在孔口，使之不能上浮并确保“正、直、中”，二次清孔后立即浇灌混凝土，以防塌孔。

2.8浇灌水下混凝土

钢筋笼安装完成后，即下导管二次清孔直至沉渣符合要求。水下混凝土采用商品混凝土，坍落度宜控制在180—220mm之间，浇灌前要控制好泥浆比重、粘度等，其浇灌过程应连续，且保持一定的埋管深度，具体做法汇总如下：
（1）采用直径250mm钢导管进行水下混凝土浇筑，要求导管密封性良好，且在使用前对导管进行压水试验，确保不漏浆后再吊放入桩孔。桩孔底导管长度不宜小于

4.0米，导管底部距孔底0.3—0.5米，以便隔水栓顺利排水。

（2）采用“剪球法”浇灌水下混凝土,须保证首灌混凝土储备量，使漏斗和储料斗的砼体积达到首灌埋管1.0米以上，以便充分溅开孔底沉渣和沉淤，保证桩身有较好的密实性及与持力层良好接触。
（3）水下混凝土须连续作业，一次成桩浇灌混凝土的时间不得超过混凝土初凝时间；浇灌过程中保持埋管深度不小于2.0米，也不大于6.0米，应及时提升导管，并派专人测量导管埋深；严禁将导管提出混凝土面，以免造成断桩质量事故。
（4）桩顶超灌高度相对于桩顶设计标高不小于0.5米，也不大于1.0米，以保证凿除浮浆后桩顶混凝土达到设计值；故混凝土浇筑接近桩顶时，应采用测锤随时测量，源于：www.7ctime.com
以便对超灌高度的控制。
（5）本工程水下混凝土采用商品混凝土，根据灌注桩的特点，水下混凝土质量除应满足混凝土强度外，还需对以下指标进行控制：①初凝时间：一般要求施工配合比的初凝时间是实际浇灌时间的两倍；②良好的和易性：宜选用中、粗砂，砂率宜为40—45％，粗骨料粒径应小于40mm，其坍落度宜控制在180—220mm之间。
(6)每根桩浇灌过程中，应在现场随机抽取混凝土制作砼试块，以检验桩身混凝土的强度是否符合设计要求。同时，应及时填写冲孔灌注桩施工记录，及时掌握桩身混凝土充盈系数，切忌使实际浇灌的桩身混凝土量小于该桩身的理论体积。
3．结束语
本工程冲孔灌注桩桩位偏差均控制在《规范》允许偏差范围内，尚未出现塌孔、缩颈及断桩等工程质量问题。该工程冲孔灌注桩质量检测情况汇总如下：①每栋楼分别抽检3根桩基进行竖向抗压承载力试验，其竖向抗压承载力均符合设计要求；②每栋楼分别抽检3根桩基进行钻芯检测，其桩底沉渣、桩端持力层性状及桩身混凝土强度均符合设计及《规范》要求；③总计839根桩，共抽取667根进行基桩低应变检测，桩身完整性达I类桩595根，占总检测数量的89.2％；桩身完整性论文导读：达II类桩72根，占总检测数量的10.8％。未出现Ⅲ类、Ⅳ类桩，全部符合设计要求。综上所述，只有我们加强冲孔灌注桩基工程的施工过程管理，牢牢把握以上质量控制要点，才能保证桩基工程的施工质量，确保百年基业的稳固与发展。作者简介：谈湖北（1973-），男，本科，工程师，二级建造师，项目总工程师。上一页123
达II类桩72根，占总检测数量的10.8％。未出现Ⅲ类、Ⅳ类桩，全部符合设计要求。
综上所述，只有我们加强冲孔灌注桩基工程的施工过程管理，牢牢把握以上质量控制要点，才能保证桩基工程的施工质量，确保百年基业的稳固与发展。
作者简介：谈湖北（1973-），男，本科，工程师，二级建造师，项目总工程师。