刍议冲孔灌注桩工程施工质量控制

林维斌

（福建省东泉建筑工程有限公司　福建　三明　365000）

刍议冲孔灌注桩工程施工质量控制

林维斌

（福建省东泉建筑工程有限公司福建三明365000）

随着桩基础施工工艺的迅速发展，冲孔灌注桩施工工艺开始在建筑领域中彰显出重要的应用价值。其作为工民建筑施工中的重要工序，也会对工程基础施工的优劣产生直接的影响。本文基于此，首先分析了冲孔灌注桩施工过程的质量控制措施，强调了冲孔灌注桩工程中施工质量控制的重要性，然后简要介绍了冲孔灌注桩常见事故的处理措施，希望对我国冲孔灌注桩工程施工质量控制工作带来一定的帮助。

冲孔灌注桩；质量控制；事故处理；措施分析

1　引言

在我国的建筑设计领域中，桩基础被大部分学者认为是最古老的建筑基础形式之一。20世纪初，意大利的建筑设计师F.Lizzi提出了“桩”的设计理念，其灵感来源于长在山岭上和丛林中参天大树虽经风雨摇撼和岁月沧桑，却依然根深蒂固，与泥土牢固连结，数百年屹立不倒。20世纪50年代我国铁路系统正式使用预应力钢筋混凝土桩，则正式拉开了我国建筑工程中使用冲孔灌注桩的帷幕，桩基础也逐渐成为了建造房屋建筑乃至道路桥梁等工程的基本形式，而随着我国经济实力的不断发展，冲孔灌注桩技术亦有了更为广泛的应用。

2　冲孔灌注桩施工过程的质量控制措施

2.1施工准备阶段的质量控制

冲孔灌注桩施工具有不可逆转性，故施工之前的准备工作十分重要。具体包括以下几点：①保障施工单位和监理单位的资质达到相关要求，资质不合格的单位不允许参与施工。②对施工机械进行严格审查，包括钻孔、导管等等，确保机械作业水平能够与施工现场的土质、桩径、桩深等要求相匹配。④做好施工现场的场地准备工作，对于施工现场场地为旱地的情况，需要清除杂物，换除软土，或是先铺设一定数量的枕木用于放置桩机，以免桩机设备产生倾斜，如果施工现场还存在一定的坡度，还需要利用钢管搭设稳定的操作平台。

图1　桩机合理架设的示意图

2.2护筒的制作及埋设

在工民建筑冲孔灌注桩的施工过程中，质量优秀的护筒可以有效保障工程质量。护筒的制作原料可选用厚度在4～8mm的钢板，外面上下加焊加强筋，高度控制在1.5m左右。操作过程中，为了保障护筒的刚度和硬度，施工人员需要在护筒两端用钢制槽制作出“十”字形的内撑，护筒中心与桩位中心线偏差不得大于50mm，下置时垂直度优于1/500，倾斜度不大于1%。在埋设过程中，根据博土质和地下水位情况而定，在粘性土中不宜小于1m，在砂土中不粗小于1.5m，应保持孔内泥浆高出地下水位1m以上。如果施工过程中发现刃脚处因土层原因易渗漏或是塌陷，施工人员应当在护筒底部用50cm左右厚的粘土夯实后重新埋设护筒。（在福建地区护筒也常采用钢筋混凝土护壁现浇而成）

2.3泥浆的制备与选择

在工民建筑冲孔灌注桩的施工过程中，泥浆的作用主要有两点：①保护孔壁，通过在护筒内维持水位高度来形成对孔壁的静水压力，保护孔壁在施工过程中不会被破坏。②悬浮冲渣，多次循环的泥浆可以将冲渣包裹带出孔内，提升清孔效果。因此泥浆的制备与选择对于控制冲孔灌注桩的施工质量有着重要意义。是原土造浆还是采用高塑性黏土、膨润土或其他造浆材料取决于土层情况。考虑到福建地区的地质条件和天气条件，可采用膨润土作为泥浆原料，避免泥浆中含有石膏、石灰或钙盐类化合物与花岗石基岩及粉砂岩等产生一定影响。

2.4桩机就位的质量控制

桩机就位的控制可从以下两个方面着手：①建立稳固的操作平台，为了避免冲孔过程中的大型振动影响操作平台的稳固性，可在冲孔过程中检查钢丝绳是否与桩位中心重合。②桩机就位时进行工程桩位的复测工作，可采用前后左右相邻桩位相互校验的方法进行桩位控制。

2.5冲孔过程的质量控制

冲孔过程的质量控制工作作为整个冲孔灌注桩工程中的核心，对于整个工程的质量会产生直接的影响。具体可从以下几个方面着手：①做好冲孔开始前的准备与检查工作，检查内容包括桩锤锤径、锤牙、钢丝绳的配备和连接是否符合相关要求，桩孔中心与冲击架顶部的起重滑轮槽缘的铅垂线的偏差是否位于允许范围以内等等。②开孔前应当提前在护筒内部添加粘土、片石、碎石等物件，并在初期阶段采用小冲程低锤密击法进行冲孔，从而减少冲击震动、维护孔壁稳定，在穿过护筒底部2～3m后，可适当加大冲程以提升冲孔效率。④根据土层不同而采用不同的冲锤下落距离和泥浆比重，对于福建地区常见的花岗石基岩，中、高冲程应控制在2～4m之间，泥浆比重控制在1.3～1.4之间，并适当添加粘土块；对于粉砂岩，则应适当泵入清水或稀泥浆防止过分粘稠，中、小冲程控制在1.5～2.5m之间。其余土层的施工注意事项可参考表1。

表1　不同土层的冲击成孔操作要点

2.6成孔阶段的质量控制

成孔质量的好坏直接影响到混凝土浇注后的成桩质量，故成孔阶段进行相应的成孔质量检查工作就显得极为重要，检查工作包括桩孔径、垂直度检测、桩位偏差检查等等。在缺少专用的孔径、垂直度仪设备时，相关的质量控制人员可采用六边木条铰链式、卡尺式、钢筋笼式等简易检测方法，大致检查所成孔的孔径和垂直度是否存在严重偏差。如有条件，则应当用伞形孔径仪进行详查，以保障成孔质量。

2.7清孔阶段的质量控制

冲钻机成孔与返浆时，土层中的渣土、碎石等物质会随着冲洗泥浆被带出桩孔，清孔的目的就在于清除残存于孔底的沉淀物，而为了提升清孔工作的效率，保障整个冲孔灌注桩工程的质量，则需要采用多次清孔并筛砂的施工方法。进行一次清孔时，首先关闭通往渣浆分离器的“一”字阀门，然后打开另一个“一”字阀门，先利用泥浆槽上的筛网把泥浆中的颗粒和泥团筛除，待将其基本清理干净再换至两个“一”字阀门开启的状态，让泥浆通过渣浆分离器和除砂器，把细砂除掉，加水置换泥浆，将泥浆比重略微调整至1：1.5，但需要让含砂率控制在5%以内，孔底沉渣小于5cm。待钢筋笼、灌浆管安装完毕后，依照原来的方法实施二次清孔，直至孔底沉渣和泥浆性能指标能够达到施工规范要求。

3　冲孔灌注桩常见事故的处理措施

3.1冲孔漏浆的处理措施

如果冲孔过程中遇到透水性较强或是存在地下水的土层，灌注的稀泥浆可能会向孔外漏失，该事故产生的原因包括护筒埋设过浅、接缝不严密，水头过高、桩架不稳等等。针对事故成因，可采取以下处理措施：

①冲孔过程中适当添加稠泥浆或是粘土，采用低锤反复冲击的方式增强护筒壁的厚度和护筒埋设的深度。②在护筒防护范围内的接缝处适当使用棉絮进行堵塞，从而避免接缝不严密的情形出现。④安装过程中除了对桩架进行必要的水平和垂直校正以外，还需要均匀控制进尺深度，避免软硬不匀土层对钻孔产生损坏，引起冲孔漏浆。如果遇到探头石或是基岩倾斜等情况，可采用向孔内回填高强度片石（回填厚度高出偏孔段50cm左右），并利用中、小冲程结合的方式逐步击打，避免直接采用高冲程冲击而出现偏孔的现象。

3.2坍孔事故的处理措施

坍孔事故多发生在成孔过程中或成孔后，同时伴随着明显的异常现象，如井孔护筒内水位异常上升后迅速放出大量气泡后骤降。常见的成因包括护筒底脚部分严重漏水造成静水压力差突变、提升下落冲锤时清渣和钢筋笼碰撞孔壁等等。因此，发生坍孔后，施工人员应当迅速查明具体原因，然后采取针对性的措施降低坍孔继续扩大，具体包括以下几点：

①对于护筒底脚部分严重漏水造成静水压力差突变的情况，需要排除可能引起坍孔的振动源并用吸泥机将坍入孔中的泥土吸除，最后护筒周围用粘土填封密实。②对于提升下落冲锤时清渣和钢筋笼碰撞孔壁的情况，则需要在提升或降落锤头以及放钢筋笼时保持垂直上下，避免对孔壁产生直接碰撞，当冲孔过程遭遇流砂，松散土层等情况时，可适当提高泥浆密度，避免进尺过快产生碰撞。

3.3导管内进水的处理措施

灌注水下混凝土是成桩的关键工序，如果未能对该工序中出现的事故采取相应的处理措施，往往会对整个工程的施工质量产生严重影响。导管内进水的主要原因包括导管间接缝不严引起的水从接头和焊缝处漏进、混凝土的储量不足引起的泥水从导管底下渗进、提管时速度过快引起的泥水从管底进入等等。根据进水原因的不同，可采取相应措施进行处理。

①对于导管间接缝不严引起的进水，施工人员需要利用吸泥装置将孔底的混凝土吸出，同时用新导管代替破损导管重新进行灌注。②对于混凝土的储量不足引起的导管进水，则需要更换导管直径，一般选择直径为混凝土粒径的7～8倍，在200～250mm之间的宽导管。

4　结束语

从国内多项采用冲孔灌注桩技术的建设项目来看，这种施工技术在工程项目中的具体实践效果非常显著，但与此同时，相关的施工质量控制工作也面临着新的挑战。相关的施工企业必须通过规范化并且高效性的施工工艺，确保冲孔灌注桩工程施工质量能够有效落实，稳定提高。相关的建筑工程单位也应当早日进一步推行冲孔灌注桩技术的改进和应用，使得建筑行业的建设水平能够得到有效的提高，从而为我国的经济发展做出更卓越的贡献。

[1]杨云龙.冲孔灌注桩施工要点分析[J].中国建筑探讨，2011，7（20）：177～ 180.

[2]余启明.冲孔灌注桩施工过程中的质量控制[J].河南建筑学院院报，2009，1（11）：107～108.

[3]郑宇.软土地基高层建筑冲孔灌注桩桩底后压浆技术的应用[J].中国施工管理文教资料，2008，7（29）：18～20.

TU753.3

A

1673-0038（2015）19-0050-02

2015-4-20