冲孔桩施工方法及常见问题处理措施

冲孔桩施工方法及常见问题处理措施
发表时间：2017-03-29T11:18:32.727Z 来源：《基层建设》2016年36期作者：刘伟
[导读] 摘要：针对在冲孔施工的过程中会受到地理环境与溶洞及一些特殊情况等的影响，鉴于此，在施工过程中确保成孔的完整性及桩的承载力满足要求进行研究。

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摘要：针对在冲孔施工的过程中会受到地理环境与溶洞及一些特殊情况等的影响，鉴于此，在施工过程中确保成孔的完整性及桩的承载力满足要求进行研究。

要想确保冲孔桩的顺利成孔，并在处理过程中无坍孔、浮笼、偏位、断桩等情况出现，最为有效的处理手段就是做好相关的预防工作，规范操作规程，遇到情况及时处理，避免延误工期或对人们造成危害。

关键词：冲孔桩施工；施工方法；质量问题；处理措施
0、引言
无论在何种地质条件下，冲孔桩施工技术都有极强的适应性，特别是在岩溶及半坡岩地质施工过程中。

冲孔桩设备简单、操作方便、占地小是一种常见的施工工艺。

冲孔灌注桩的主要施工工艺具体流程为：工作准备、埋设护筒、冲击到所设计的深度、清理孔桩、制作与安装钢筋笼、安装混凝土的导管、二次清理孔桩以及浇筑水下的混凝土等。

其现场施工如图1所示。

1、工作准备
为了保证冲孔桩施工技术达到较好的施工效果，相关施工人员需要做好冲孔桩施工技术的前期工作。

①需要施工人员做好现场的实际勘察工作，并根据现场实际情况、设计图表和勘查结果对施工计划进行严格的核查，以确保施工方案能够满足施工项目的要求，并制定应急预案。

②需要加强在冲孔桩施工技术的实施中，对项目工程承包商的监督，确保施工过程中的具体操作准确无误，把冲孔桩的位置偏差严格控制在具体要求之内，做好冲孔准备的前期工作，如具体埋设方位、仔细核查等，做好冲孔准备的稳固工作，以确保冲孔的钻杆能够一直保持铅垂状态。

③与此同时，还需要对冲孔的进浆指标和出浆指标实施抽样检查，一旦发现超标现象，必须马上对施工操作做出整改。

此外，还应该在施工现场配备专职的记录人员，及时准确地将冲孔过程中的真实数据全部记录下来，避免冲孔桩施工技术在施工过程中不必要的损失。

2、测量放线准确
放线测量是施工中的一项基本工作，其准确性关系到整个施工的质量。

如果放线不正确导致孔桩错位，则无法满足正确施工的要求，同时造成施工误差，导致一系列问题产生。

因此，在施工中必须严格把关放线测量工序，正确处理。

3、埋设护筒
护筒一般采用3～5mm厚的钢板加工制作，高度1.5m左右。

护筒的埋设深度必须合理，对于处于地质条件比较差的桩孔，其钢护筒有可能在开孔冲桩时出现倾斜情况；开始冲孔时所需的冲程比较大，吊绳也比较松，并且孔内出现倾斜状态风化岩层，需要进行二次钢护筒的埋设工作，在合理的调整之后让钻塔呈现垂直状态，并在合格之后按照四角拉好的十字线来对准桩位的中心，使护筒高于地面30cm。

护筒中心与桩中心偏差控制在5cm以内，护筒周边要用素土填实，严禁用石块填筑。

4、造浆
泥浆的比重直接关系到造孔、成孔的成败，根据不同层的土质岩性情况，通过调整泥浆的比重来护壁以保证成孔的完整连续，一般造浆用的黏土最好是，土以水化快，造浆能力强，粘度大的膨润土或接近地表经过冻融的粘土为好，但应尽就地取材。

泥浆太稀，排渣能力小、护壁效果差；泥浆太稠会削弱钻头冲击功能，降低钻进速度。

5、冲孔
首先是开孔阶段，冲孔进度不宜过快，一般控制在每小时进尺1米以内，相应提锤的高度要小，尽量冲击次数要多些，因为这样产生的冲击力会小，使孔壁逐渐受水平力的挤压而密实。

在冲孔过程中，一定要保持泥浆面不得低于护筒顶40cm。

在提锤时，须及时向孔内补浆，以保证水头。

在开孔阶段后紧接着就进入正常的冲孔阶段，此时可以加快冲孔速度，把锤提高到1.5m～2m左右，同时泥浆浓度相应降低到1.5以下，进尺速度在1.5m左右。

当遇到岩层时，最容易产生偏孔，因为岩层表面高低不平或为半坡岩。

为避免偏孔的发生，此时应将泥浆浓度适当降低，降低到1.2左右，目的就是为了减少阻力和粘锤的情况，但泥浆浓度太小，又会使石渣浮不上来，造成泛渣困难。

6、成孔
成孔必须进入中风化或微风化岩层中并不小于0.5米，且达到设计标高。

在冲进中随着孔深的增加，为使沉渣大量返出孔口，提高成孔的效率及成孔质量，清渣时应采用空压风机送压缩空气到孔底，利用反循环进行孔底清渣。

7、清理孔桩
桩孔成孔满足要求后，需要采用优质泥浆对桩孔进行清孔换浆，排除桩孔中的泥渣，以降低泥浆的比重及砂率，确保桩身混凝土的灌注质量，从而保证灌注桩承载力满足设计要求。

在成孔过程中通过泥浆的循环换浆，已将大部分泥渣排除到孔外，每根桩终孔验收后，在
吊入钢筋笼之前，均必须使用泥浆指标检测仪器检测桩孔底部的泥浆指标系数，包括泥浆比重、砂率、粘度等指标。

8、二次清孔
在清孔完毕后，如不能及时浇捣混凝土，这样时间过长容易产生沉淀过厚的泥渣。

此时利用已下放的为浇筑水下混凝土用的导管，采用内风管吸泥清孔法进行二次清孔。

二次清孔达标指标是泥浆比重在1.2左右，砂率6%以内，粘度10～25S,沉渣厚度≤50mm。

9、钢筋笼的制作及安装
钢筋笼外侧须采取一定的措施保证钢筋保护层最小厚度，注意加劲箍宜设在纵筋外侧。

钢筋笼吊放时，操作要缓慢，防止碰撞孔壁，为了使钢筋笼就位准确，施工时用横杆将吊筋固定在桩架上，横杆的作用可以防止钢筋笼上浮。

在吊放钢筋笼过程中为减少钢筋笼变形并确保其垂直度，应在起吊点增设起吊杆，以增加吊点面积，不得加压强制吊放，这会使孔壁坍塌和钢筋笼变形。

其中钢筋笼的制安要报监理验收，做好隐蔽资料。

10、灌注水下混凝土
导管在混凝土面的埋置深度一般应控制在2.0m～5.0m，不宜小于1.0m，大于6m，严禁把导管底端提出混凝土面。

当发现钢筋笼有上浮迹象，应立即停止灌注，在准确计算导管埋深和砼面标高并提升导管后再进行灌注。

浇捣须连续进行，合理控制好浇捣速度。

三、常见质量问题处理措施
1、坍孔
出现坍孔的主要原因是孔内泥浆出现问题，如果泥浆不能很好的形成泥皮，泥浆就没有良好的护壁作用，很容易出现坍孔现象。

因此在砂性土地质中需要配置合格的泥浆，其稠度必须与土层性质相适应。

在冲孔的过程中如果遇到坍孔一般不需进行处理，而在吊好钢筋笼后若出现坍孔现象，则必须重新进行清孔，当孔底沉渣厚度满足规范要求后，才能灌注水下混凝土。

2、浮笼
桩笼出现上浮的因素主要有：第一，泥浆比重大于1.5以上，泥浆的流动性差，水下混凝土浇筑时的冲击力对钢筋笼冲击产生的浮力就会加大，这时最容易产生浮笼。

解决办法：严格控制好泥浆比重，须将泥浆比重控制在1.2左右时方可进行浇筑；另外为防止浮笼可将钢筋用2ф16固定在护筒上，因为护筒有一定埋深，可以抵抗一部分浮力。

钢筋笼上浮是混凝土灌注、流动过程中产生的托浮力造成的，应根据实际情况，在钢筋笼底部2m范围内减慢灌注速度；采用顶管和吊钩固定，控制钢筋笼上浮；选用的混凝土确保有适宜坍落度和较好的流动性、和易性。

3、防止桩身混凝土大面积扩散的措施
由于冲孔桩施工中淤泥层厚度较大，水下混凝土浇筑至一定量时，混凝土的流动性变差，如果淤泥层的孔壁出现薄弱部位或出现坍孔时，混凝土会流向该部位，出现虽然继续下料，但混凝土面却不见上浮，表明混凝土已扩散到其它部位了。

解决办法：冲孔桩施工时，相邻孔位必须采取跳打方式，新开孔位与刚浇筑完成的孔位间距不宜小于5米，以防止出现穿孔。

另外，冲孔过程中，泥浆比重不得小于1.5。

4、冲孔桩偏位的预防及处理措施
冲孔桩成孔过程中，某些桩会出现偏孔现象，主要是冲至地下岩层部分时，锤头冲击岩石过程中，摆动过大或岩层硬度不均匀所造成。

预防措施：每天安排专人对桩位的垂直偏移度进行测量，发现稍有偏移时通过放慢冲击速率用锤头向偏离方向修补，通过局部扩大桩径来调整。

若出现孔位有较大偏移时，须向孔内填充片石，填充片石量根据偏移情况大小来考虑，一般不小于0.5米深度，填充完成后将锤头调整至桩位重新冲孔。

5、堵管的预防及处理措施
原材料必须符合质量标准，不许有大颗粒、大块混入；材料计量必须准确，搅拌时间符合要求，保证混凝土的和易性和流动性；灌注料斗加密度为10cm见方的筛网；导管使用完毕后必须及时冲洗，保证管内光滑。

在炎热的夏季采用的商品混凝土运输距离较远的情况下，可以在混凝土中加入缓凝剂，同时在灌注的间隔时间里，不时提动导管，尽量延缓混凝土的初凝，这样也可以防止堵管。

6、断桩
出现断桩的原因：（1）为解决塞管，猛抽猛提导管，使导管底短时间脱离了混凝土顶面；（2）在灌注过程中出现坍孔，没有发现或用吸泥机处理不彻底；（3）灌注间隔时间过长，混凝土顶面已形成硬壳，后灌注的混凝土从导管上升后覆盖已初凝的混凝土；（4）混凝土供应中断货机械故障等造成灌注混凝土无法继续进行。

发生断桩后若断桩位置距离地面小于5米，可以考虑在桩位处插入钢护筒，凿除桩身混凝土至断桩处以下的合格桩身，再浇捣混凝土至设计标高。

四结语
综上所述，在进行冲孔桩的施工过程中，要严格遵守规范操作，对于一些常见的问题要及时发现并采取相关有效的对策去处理，从而确保施工的可靠性与安全性，确保施工的有效开展与有效利用。

参考文献：
[1]邱小平.冲孔桩施工影响充盈系数的因素分析与对策[J].中小企业管理与科技：上旬刊，2010（6）：201-203.
[2]周永宁，周克亮.浅谈冲孔桩的施工工艺流程及施工方法[J].中国科技信息，2013（20）：145-147.
[3]肖明贵，陈学军，佴磊.岩溶区冲孔桩施工技术综述[J].水文地质工程地质，2013（3）：63-65.
[4]杜耀初.浅谈冲孔桩基础施工技术控制要点[J].黑龙江科技信息，2013（22）：664-665.
[5]何光成.浅谈冲孔桩在岩溶地区的应用[J].科技信息：学术研究，2014（27）：348-350.
[6]许石根.浅析冲孔灌注桩施工技术要点[J].江西建材，2014（10）：32.
[7]黄志河.冲孔灌注桩的施工现场作业质量控制[D].厦门：华侨大学，2011．。