冲孔灌注桩在复杂地质工程施工中的应用

黄帝水

摘要：冲孔灌注桩是工程中常用的基础形式，因其诸多优点而被广泛的应用于建筑工程与桥梁工程中。本文将结合具体的工程实例，就冲孔灌注桩在复杂地质工程施工中的应用进行探讨，对比了成桩的工艺，并详细概述了冲孔灌注桩关键的施工技术，以期能为有关方面的需要提供参考借鉴。

关键词：冲孔灌注桩；复杂地质；工程施工

冲孔灌注桩是建筑物深基础的一种形式，它具有承载能力大、抗震性能好、沉降量小等优点，可省去大量土方、排水、支撑、降水设施，而且施工简便，可以节约劳动力和缩短工期，被广泛应用于高层建筑及桥梁工程中。本文就冲孔灌注桩在复杂地质工程施工中的应用进行探讨，以期能为有关方面的需要提供参考借鉴。

1 工程概况

某工程基坑平面尺寸约90m×200m，基础埋深约12.8m，安全等级为二级。工程场地属滨海浅滩地貌，场内地下水属潜水，赋存方式为第四系土层潜水和花岗岩裂隙潜水。地下水位在自然土标高下0.3～1.5m。

2 成桩工艺的对比选择

从工程的实际情况出发，成桩工艺的选择主要从障碍物的处理、成孔的可行性、工期进度及经济性等方面综合考虑，因此将该地区常用的钻孔灌注孔、人工挖孔桩、冲孔灌注桩等成桩工艺类型进行对比分析，最终确定采用冲孔灌注桩工艺作为工程桩的成桩工艺。该工艺的优点在于可对碎石及风化岩层施工以外，还能穿透旧基础、大孤石等障碍物，在对类似障碍物不单独处理的情况下能较快、经济、有效地成桩；避免了大面积清障开挖引起环境影响、大型机械进出场成桩造成的场地占有率和高额费用。

3 冲孔灌注桩关键施工技术

3.1 超前钻施工技術

工作原理：主要是针对岩溶地区，在成桩之前采用钻探方法查清其桩底基岩情况，并收集岩样，作标记保管好，以便冲孔桩施工时用于对照、判定。

作用和目的：查明每个桩孔的地层结构及分布特征；查明强风化层厚度；查明稳定持力层的准确顶面标高及其标准承载力。由设计单位根据超前钻的情况具体地确定每根桩的桩底标高，以作为施工终孔的基本依据。一般情况下，确认中风化岩面后，测量孔深以钻机进尺1倍桩径深度后终孔。

3.2 施工工艺流程

冲孔灌注桩的施工流程基本与钻孔灌注桩一致，区别在于成孔方法不同。施工流程为：测量定位、护筒埋设→桩机定位→冲孔成桩→孔深测定、清孔→制作及安放钢筋笼→安放导管→二次清孔、测定沉渣→安放隔水塞、灌注混凝土→成桩。

3.3 测量定位、护筒埋设

护筒埋设采用“中点校正尺”，确保中心线与桩位中心线允许偏差不大于20mm，并保持垂直。护筒内径为D（桩径）+200mm，护筒上部开设1～2个溢浆孔；护筒埋设深度一般为1.2～1.5m。

3.4 冲击成孔

冲击冲程与高度应根据不同土层情况作相应调整。如遇基岩面陡倾，可回填小块石（20～30cm）至岩面以上40～50cm，先低锤密击待形成平面后再高锤重击。

每冲进2m深度检查一次成孔垂直度，若发生斜孔或塌孔时，应停机矫正后再施工。

4 施工体会

冲孔灌注桩具有承载力高、适应性强等优点，特别适用于孤石、卵石和岩层地质条件，但是施工进度慢、成桩过程易发生较多隐患事故，通过珠海天一居工程的实施，我们认为可以从以下几方面改进施工效率和质量。

（a）冲孔灌注桩施工前必须实施超前钻，因为通过超前钻技术分析可提前针对不同桩的土层采取针对性的施工方法，加快施工效率。

（b）对于以砂层或黏土层为主、岩层为辅的工程桩，可先采用钻孔桩机成孔，后配合冲孔桩机冲击岩层，有利于提高工作效率及进度。

（c）对于孤石较密、或孤石厚度超过1.5m以上的，可先采取水下爆破，再配合冲孔桩机击碎孤石，既保证工效又能防止长时间冲孔造成塌孔的风险，保证成桩质量。

（d）冲孔灌注桩虽然采用桩机成孔，但工人劳动强度大、耗工还很多，在工期较短的情况下，必须集中大量人力、物力和机械，施工组织管理难度大。

（e）冲孔灌注桩适用于填土层、黏土层、粉土层和碎石土层；特别适用于有孤石的砂砾石层、漂石层、坚硬土层、岩层施工，而后者往往是回旋钻进和其他钻进方法施工困难的地层。

5 结语

综上所述，冲孔灌注桩在建筑工程中应用非常广泛，因其能提供可靠的地基承载力，被广泛推广。但是，因为地质条件具有复杂性和不确定性，对成桩质量造成一定的影响，所以，只有充分了解在施工过程中的常见质量通病及防治措施，并注意关键施工技术的利用，才能使冲孔灌注桩的施工质量得到保证。

参考文献：

[1]郭鹏.复杂地质条件基础施工中冲孔灌注桩的应用[J].广东科技.2006（05）.

[2]郑博.冲孔灌注桩在复杂地质条件下基础施工中的应用[J].广东建材.2005（08）.