冲孔桩施工工艺要点及注意问题论述

杨新明

摘要：近些年来，冲孔桩在高层建筑工程项目中得到了广泛的使用。其施工工艺相对而言比较成熟，冲孔桩可以轻易穿透土质较为复杂，即软硬变化幅度大的土层。然而冲孔桩属于建筑施工中的隐蔽工程，施工步骤复杂，成桩环节较繁琐，易有质量问题出现。文章结合工程实例，主要针对冲孔桩施工工艺要点及施工中质量控制进行了论述与研究，以供施工技术人员参考。

关键词：建筑；冲孔桩；施工工艺；注意问题

1 工程概况

某高层综合建筑，地基基础均采用冲孔桩，桩型为端承桩和摩擦桩两种。抗震设防烈度为7度，抗震类别为乙类。根据地质勘测报告显示，桩位处地质岩性自上到下依次为：素填土、种植土、粉质黏土、淤泥、中砂、粉质粘土、全风化花岗岩层、强风化 花岗岩层、弱风 化花岗岩层。工程场地内水位标高在0.4m～2.8m左右。

2 设计要求

本工程采用冲孔桩，桩径为 800mm，设计桩长为10m～38m，设计端承桩持力层为弱风化花岗岩，要求桩端嵌岩深度≥1000mm，设计桩长L仅作参考，桩长应根据地质实際情况进行调整，终孔时以桩长和进入持力层深度两项指标为双控标准，设计摩擦桩持力层为强风化 花岗岩，要求桩端嵌岩深度≥2000mm，且不得小于设计桩长 L。冲孔桩桩身砼达到100% 强度后必须满足如下设计要求：端承桩设计单桩竖向承载力4950KN；摩擦桩设计单桩竖向承载力2100KN。

3 冲孔桩施工工艺流程

场地平整→桩位放线、开挖泥浆池、泥浆沟→护筒埋设→桩机就位、孔位校正→冲击造孔、泥浆循环、清除浆、泥碴→终孔验收第一次清孔→下钢筋笼、导管→第二次清孔→沉碴检测→灌注水下混凝土。

4 冲孔桩施工工艺

4.1 准备工作

（1）埋设护筒：清除现场杂物，填平桩机就位位置。用全站仪测出桩位及保护副桩。规划好桩机进场路线、制浆池位置、弃碴场地。人工浅层开挖 2～3米埋设护筒，护筒采用 D= 8mm厚钢板焊制而成，其内径大于冲锤直径200mm，并高出地面 0.5m，以防地表水流入孔内。

（2）回填：按上图所示分层铺设一定草袋后填土夯实。

（3）冲孔造浆及余渣处理：每一大的承台位设一大一小两个泥浆池。在开钻前，选择和备足良好的造浆粘土（高塑性）或膨润土，利用造浆机造浆，总造浆量为2倍的桩的混凝土体积。冲孔中泥浆比重 1.1～1.2，含砂率< 6%，泥浆粘度10～28s。循环使用后的泥浆采用泥浆车装运到指定的地点倾泻。

4.2 冲孔施工

（1）桩机移动就位，用千斤顶将机架顶起，准确定位，使固定钻杆的卡孔与护筒中心在同一垂线上，以保证钻孔的垂直度，对准桩位后，在钻机横梁下用枕木垫平。在冲进和运行中不应产生位移和沉陷，否则应找出原因并及时处理。放置桩机的起吊滑轮线、冲锤和桩孔中心三者应在同一铅垂线上，其偏差不得大于2cm。

（2）通过卷扬机悬吊冲锤的冲击力把硬质或岩层破碎成孔，泥渣部分挤入孔壁，采用泥浆循环的方法掏出。操作时开始应低锤密击，锤高0.4～0.6m，并及时加片石、砂砾（或石子）和粘土泥浆护壁，使孔壁挤压密实，直至孔深达护筒底以下3～4m后，才可加快速度，将锤提高至1.5～2.0m 以上转入正常冲击，并随时测定和控制泥浆比重。

4.3 成孔检测

冲孔桩终孔后应进行孔位、孔径、孔型和倾斜度检测，本工程采用自制检孔器，进行成 孔检测，检孔器用钢筋焊制成检测笼，检测笼外径等于0.76米，长4. 5米（规范规定检测笼外径等于钻孔桩钢筋笼直径加100mm但不得大于钻头直径，长度为4～6倍检测笼外径）。检测时，用桩机将检测笼吊入孔内下落，直到沉入孔底，测量并记录以下结果。（1）用线锤、钢尺分别在两个互相垂直方向观测吊检测笼所用钢丝绳倾斜角度是否均在1% 以内。（2）观测检测笼沉入过程中是否有刮碰泥浆护壁现象判定桩孔是否斜孔、弯孔。（3）观测检测笼沉入孔底过程中是否升降自如或卡笼，判定桩孔是否有缩孔现象。

4.4清孔

（1）冲孔达到要求深度后，冲锤提离孔底10～20cm，换浆循环时间 4～6小时，使泥浆比重、含砂率符合要求为止。（2）清孔后，孔底提取的泥浆比重应小于1.15，含砂率不大于6%，泥浆粘度不大于25s，不采用加大孔深的 方法来代替清孔，在灌注水下混凝土前，孔底沉淀厚度端承桩不大于 5cm，摩擦桩不大于 10cm，沉淀厚度可以采用自制平底吊垂量测清孔与沉淀前后高度差得出。一次清孔必须达到基本无 大颗粒，泥浆浓度、含沙率及沉渣厚度达到规范要求。

4.5 钢筋笼的制作及安装

（1）钢筋笼根据桩长分节制作，每节以适合施工为宜，且每隔 2.0m 设置加强箍筋一 道。钢筋下料、弯制在加工场统一生产，吊装入孔时再逐节接长焊成整体。要求主筋平直、箍筋圆顺、尺寸准确，分段后主筋接头要相互错开，保证同一截面内的接头数目不多于主筋根数的50%。（2）接头采用双面焊时，搭接长度不小于5倍钢筋直径，单面焊时，搭接长度不小于10倍钢筋直径，相邻钢筋接头错开，在35倍钢筋直径且不小于50cm范围内，接头不应超过50%，当用搭接焊时，要注意保持两连接钢筋轴心一致。（3）钢筋笼制作时，应在钢筋笼内设三角支撑，以防止钢筋笼发生局部变形。（4）钢筋骨架的保护层，采用在主筋外侧焊耳筋，耳筋每隔2m焊一道，每一道焊4个。（5）钢筋笼就位后，将吊环固定在护筒壁上，以防止混凝土灌注时钢筋笼上浮。

5 冲孔桩施工中注意的问题

（1）采用冲孔桩施工，对淤泥及淤泥质土，必须十分慎重，对地下水大的土层，会使桩端承载力和摩阻力大幅度降低，故不宜采用。

（2）桩机就位不便，不能连接作业，成孔速度较慢，泥渣污染环境。孔底沉渣难以掏尽，将会使桩承载力不够稳定。

（3）产生斜孔、弯孔和缩孔时，应停钻抛填粘土块夹片石至偏孔开始处以上0.5～1m，重新钻进、不得用冲孔钻头修孔，防止卡钻。

6 结语

综上所述，通过对本工程冲孔灌注桩施工中的质量控制要点分析可知。在冲孔灌注桩施工过程中，我们应加强管理，牢牢把握以上控制要点，桩基工程施工情况良好，静载及低应变试验均达到设计及规范要求。本工程桩基施工完毕后，按设计和规范要求进行桩基检测，包括静载试验、无损动测试验，结果均符合设计及规范要求。