冲孔灌注桩施工常见问题及应对措施

冲孔灌注桩施工常见问题及应对措施
发布时间：2022-08-05T01:50:31.833Z 来源：《建筑实践》2022年第3月第6期作者：石嘉辉
[导读] 随着我国经济在快速发展，社会在不断进步
石嘉辉
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摘要：随着我国经济在快速发展，社会在不断进步，冲孔灌注桩是建筑工程施工中常见的基础形式，在城市基础建设发挥了关键性作用。

冲孔灌注桩在住宅工程中应用广泛，尤其是在不良地质条件下施工取得了良好的应用效果。

以平潭综合实验区竹园安置小区的保障性住房建设项目为例，从施工准备、埋设钢护筒、成孔、清孔、终孔、钢筋笼安装、浇筑混凝土等方面详细地分析了冲孔灌注桩施工技术要点，并针对冲孔灌注桩施工技术过程中的出现的斜孔、堵管、断桩等常见施工问题的成因，总结了可行性预防措施，希望可为同类项目施工提供理论参考。

关键词：冲孔灌注桩；施工；应对措施
引言
随着我国公路交通基础设施项目建设规模的不断扩大，建筑工程项目施工涉及的施工内容和施工流程也越来越复杂，同时对各种先进施工技术的应用越来越多。

灌注桩施工技术建筑施工中应用非常广泛，其在使用过程中涉及的施工流程相对较多，主要包括泥浆材料制备、钻孔施工、护壁施工、冲孔施工及后续的混凝土材料灌注等多个施工环节，只有对每个施工环节进行有效把控，才能提高建筑灌注桩施工质量。

1工程应用及一般施工流程
冲孔灌注桩拥有工艺成熟、打桩设备简单（常用简易冲孔桩机施工，俗称“手拉锤”）、施工费用经济、承载力高等优点，而且对穿越不同地层的适应性较好，在淤泥层和砂层较厚的典型的淤积、冲积地质条件也可以使用，再者还能冲击穿越有旧基础、大孤石和有建筑垃圾回填的场地等，在改建、扩建工程中采用有优势。

冲孔灌注桩的施工流程一般为：桩位测量定位→埋设护筒及桩机就位→冲击成孔及泥浆循环→持力层判定及终孔判定→一次清孔→吊放钢筋笼及导管→二次清孔→水下灌注混凝土及逐节提升导管→拔出护筒→成桩养护→质量检测。

2冲孔灌注桩施工常见问题的应对措施
2.1地质补勘
由于砂土状强风化花岗岩存在孤石，为了更好地了解孤石的实际位置、埋深及厚度等情况，经过建设单位同意后在揭示有孤石的区域内进行地质补勘，在桩基承台的中心各补勘1孔，原先地质勘察中存在的孤石最大厚度为2.5m，因此，地质补勘时要求中风化花岗岩厚度≥4m。

将补勘的成果对地质柱状图进行完善与补充，从而确定持力层的深度。

2.2泥浆材料制备
该建筑工程项目灌注桩施工前，施工单位应结合实际施工要求和标准制备泥浆材料，同时合理配置泥浆材料的比重。

根据施工的要求，对施工过程中所用泥浆材料指标进行确认，泥浆材料的含砂率应小于2%，胶体率超过98%。

但需要注意，在灌注桩施工泥浆的制备过程中，需要对以下几个问题进行有效控制。

首先，要对施工人员、原材料质量和使用量进行有效控制，在泥浆材料制备过程中，需要检验原材料质量和配比情况，提高泥浆材料制备的整体工作效率。

其次，要考虑多余泥浆材料的处理问题，通过特定的输送管道将泥浆材料转入泥浆池进行储备，为后续项目工程建设提供保障。

2.3钻孔施工技术的应用
钻孔是钻孔灌注桩施工的核心部分，只有钻孔的质量得到保障，钢筋笼才能顺利安装，混凝土灌注才能够顺利。

在钻孔之前，应该先将护筒埋置到位，防止钻孔过程中出现孔壁坍塌的现象。

在钻孔施工的时候，应该保证钻机平稳，钻头要垂直向下进行施工作业，为了保证钻孔深度和垂直度，钻孔过程应该使用标尺进行测量控制。

保证周围土体的稳定，防止出现塌方，应及时进行灌浆，保证泥浆水位稳定。

钻孔结束后要用清水将孔底进行完全清理，防止其中带有残渣，影响钢筋笼的安装。

2.4埋设钢护筒
由于项目为深厚淤泥质黏土层的特殊情况，钢护筒埋设施工采用静压锤击方式，钢护筒采用厚度8mm钢板制作，护筒上设置2个溢浆孔，钢护筒内径比桩内径稍大。

一般地质条件下护筒埋设深度≥2m，由于施工现场地质情况复杂，深厚淤泥质黏土层分布广泛，为了保护桩孔、有效预防塌孔，应夯填粘土，特殊情况下可适当加深护筒埋设深度，同时保证护筒顶端超过地面≥30cm。

护筒埋设过程应严格控制护筒埋深和垂直度，为预防钢护筒刚度不足而发生变形，在钢护筒埋设时应保证钢板具有足够的厚度，采取在钢护筒上端、终端、下端分别加焊加劲肋的防护加固措施。

2.5冲击成孔
工程冲孔灌注桩的桩位轴线偏差≤50mm，在钢丝绳与桩锤连接处设置自转向装置，以此来解决粉质黏土层与砂质黏土层容易发生的梅花孔及粘钻等施工问题。

在桩孔边上堆放一定数量的黏性土和片石，为偏孔处理做好准备。

刚开始冲击成孔时应采用0.4～0.6m的小冲程进行低锤密击，泥浆比重为1.3～1.4。

当冲击至钢护筒以下2m时即可将冲程调整至2m继续冲击。

冲击至粉质黏土层时，为了减少粘钻现象发生，可以投入适量的片石，冲程根据需求调整1～2m，泥浆比重调整为1.3～1.4。

待冲击至细砂层时，投入制备的优质泥浆，将泥浆比重调整为1.4～1.5，降低冲程至0.5～0.8m，在冲击过程中应不断扫孔，避免出现缩颈现象。

冲击至卵石层时，由于卵石层对桩锤的磨损较为厉害，在桩锤底部应加焊合金钢牙，泥浆比重调整为1.3，提高冲程至2～3m。

当钢丝绳出现往一侧剧烈晃动时，应将黏性土和片石投入孔内至偏孔处0.5m，接着低锤密击后再加大冲程进行成孔。

砂质黏土和砂土状强风化花岗岩的冲程应调整为2～3m，泥浆比重调整为1.3～1.4。

冲击至孤石和碎块状强风化花岗岩时，将桩锤重量由3t更换成5t，桩锤底部加焊钢牙，泥浆比重调整为1.3，冲程调整为3～4m，以重锤快打的施工方法加快砍岩的速度，遇到岩面有倾斜的情况，应将片石和黏性土投放到倾斜面位置以上1m，接着继续冲击成孔。

冲击至持力层时，按照规定通知监理工程师到现场确定持力层，持力层确定后再继续进尺1m即可停止冲击。

在冲击成孔过程中应时刻关注护筒水头高
度，及时补充优质泥浆。

在成孔过程中，采用2台经纬仪检查钢丝绳的垂直度偏差，桩孔的垂直度偏差控制在1%之内，如果垂直度偏差超过规范要求，应立即分析原因，提钻修孔，使得孔壁垂直度偏差≤1%。

在排渣处安装泥浆分离器，将泥浆中的细砂和岩屑分离出来，使得泥浆的含砂率满足施工规范要求。

2.6水下混凝土灌注施工
在水下混凝土灌注开始前，施工单位要增派专业施工人员对混凝土材料的坍落度等各项性能指标进行检测和分析，保证后续混凝土灌注施工的顺利进行。

通常情况下，混凝土坍落度大小需保持在180~220mm之间，同时进一步保证孔洞内部导管和底部位置之间存在一定的空间间隔。

通过进一步观察压力平衡阀的数值，对施工过程中的混凝土需求量大小进行有效控制，同时进行前期预算和分析。

将已经充分搅拌均匀的混凝土材料直接倒入料斗，并将钢丝剪断将隔水栓直接埋设到混凝土材料内部，进一步保证混凝土浇筑施工的整体稳定性。

结语
冲孔灌注桩已经在国内应用了数十年，随着工程技术的发展，打桩设备亦在不断地改良和创新，就如在简易冲孔桩机上加装一套自动打桩配件则可有效提高打桩效率和降低劳动力成本，又如旋挖钻机的普及更是令桩施工的效率及质量有了质的提升。

但直至现时，使用简易冲孔桩机施工的灌注桩依然在各类工程中被广泛采用，对于多数的地质条件和场地环境，其仍具备优良的适用性和经济性。

参考文献
[1]JGJ94-2008建筑桩基技术规范[S].
[2]陈宝文.钻孔灌注桩施工技术在建筑工程中的应用探讨[J].四川水泥,2018,(6):158.。