论冲孔灌注桩施工技术

论冲孔灌注桩施工技术

摘要：冲孔灌注桩是基础设计中常用的形式，施工技术经验已经很成熟。但由

于施工单位水平参差不齐，如果对关健环节控制不严，在冲孔桩工程施工过程中

可能会造成一些质量事故。笔者通过对某工程中桩基施工过程的研究，探讨冲孔

灌注桩施工中的关键技术。

关键词：冲孔灌注桩施工

Summary：Punching and pouring pile are commonly used in basic design.The construction experience is very mature.However，due to the uneven level of construction team，if the control of key links is not strict，some quality accidents

may happen during the construction of punching pile.Through the research on the construction process of the pile foundation in a project，the author discusses the key technologies in the construction of punching and pouring pile.

Keywords：punching and pouring pile construction

1.工程概况

察隅县嘎巴二桥市政桥梁工程为下承式拱桥工程。桥梁跨度为1*60m，桥梁

总长为70.62m的大桥，桥梁宽度为：（1.8m人行道+1.5m拱圈宽度+4.5 m机动

车道）* 2=15.6m。

本工程项目地处察隅河边，河面常水位为2276.10，常年洪水位标高2277.50。桥台基础北南走向，共分为1#、2#两个桥台，每个桥台桩基12根，桩直径为

1.5m，桩间距为4.5m，均为桩长35米的C30钢筋砼灌注桩。桩顶设置

16.6*12*3m的C30钢筋砼承台作为桥台基础受力构件。

2.施工过程

2.1试桩

2.1.1试桩目的

由于本工程地质情况较为复杂，基础结构需要承受较大的荷载，根据设计及

验收标准，在施工前需要对桩基进行工艺性试验，目的是进一步确定所选如机型、桩型、桩长等参数及施工工艺的可行性，用于指导后续施工，避免全面开工后发

现施工参数、工艺不适合，此时再行修改就会延误工期且增加施工费用。试桩时

应对打桩机械选型、桩型、桩长、进尺、二次清孔泥浆及清孔方法、成孔质量控

制的措施（孔径、垂直度、中心偏位等）等取得具体指标。

2.1.2试桩的位置及机械选择等

本工程试验桩打设位置选在2#桥台1#和4#孔位。根据地质勘察报告得知，

其地质构造以素填土、粉细沙、粗沙砾及卵石层为主，卵石层中夹有部分漂石。

由于冲孔桩能破碎有裂缝的坚硬岩石、大粒径卵石和漂石、土体中的坚硬块体，

对邻近建筑物及周围环境的有害影响小，单桩承载力大，而且设备构造简单，适

用范围广，操作方便，所成孔壁较坚实、稳定、塌孔少，不受施工场地的限制，

无振动和噪声影响等，结合在同类工程中的施工经验，初步决定采用冲击成孔施

工机械。冲孔是用冲击钻机把带钻刃的重钻头（又称冲锤）提起，靠自由下落冲

击力来削切岩层，排出碎渣成孔。冲击钻机有钻杆式和钢丝绳式两种，前者钻孔

径较小，效率较低，应用较少，后者孔直径大，可根据桩径修改钻头的大小，锤

重在3000kg-10000kg。结合本工程性质及特点，决定采用钢丝绳式冲击机作为桩

孔施工机械。

现场计划试打2根试验桩，钢筋笼现场分段制作，再将钢筋笼从制作场运至

孔口附近，然后小型吊运机械或起重机吊装安放，在孔口进行连接。砼采用水下

导管法灌注。

2.2施工准备

2.2.1熟悉资料、测量定位

1）首先要熟悉掌握相关的设计图纸、地质勘察报告和施工规范等资料。

2）根据桩位建筑坐标、高程控制点标高，对桩中心位置进行准确放样，用木桩上钉小米钉标示各孔位中心固定，并测量地面高程，确定桩孔深度。

2.2.1桩机就位

桩机要用枕木垫放平稳，底部和顶部做到平整、稳固，确保工作时不发生倾

斜和位移，并将冲击锥的钢丝绳校正于桩位中心。卷扬机应就近摆放。如距离过大，会影响操作人员视线，不易准确控制提锤的高度，容易发生打空锤事故，而

且钢丝绳摆动剧烈，减小了锤头的冲击力。卷扬机的转筒要对准地滑轮槽口，以

防止钢丝绳槽口绞断发生事故。

2.2.2埋设护筒

护筒内径应比冲击头直径大100㎜以上，其上部宜开设1～2个溢浆孔。护筒埋设一般采用挖埋法，即开挖至护筒底部土层后，将护筒放入其中。埋设应准确、水平、垂直、稳固，保证桩机沿着桩位垂直方向顺利工作。在一般的地质情况下，护筒外侧可用粘土回填夯实，以保证其垂直度。如在地下水丰富的地区如河边等，可在护筒外围底部垫厚约20cm的胶泥用脚踩实，然后交错叠放草袋一直到略低

于护筒口为止。这样可防止地下水渗透并固定护筒。

本工程护筒用8mm的钢板制作，其内径为2m（比桩径大0.5m），高度为

3m。为增加刚度防止变形，在护筒上、下端口和中部外侧各焊一道加劲肋。其底部埋置在地表下2.5m，护筒顶高出地面0.5m，其底脚高于地下水位以上1.5m，

以保持孔内水位高于孔外水位或地面，使孔内水压力增加，利于保护孔壁不塌孔。

2.3施工过程技术措施及质量控制

2.3.1冲孔

冲孔过程一般分为三种情况，即刚开孔、正常冲孔及冲击坚硬石头或岩层。

开孔：在开孔阶段即护筒底以下3～4米范围内控制进尺不宜太快，低锤密击，低冲程多次数，这样产生的冲击力小，利于加强孔壁，尽可能使孔壁受水平力的

挤压而逐渐密实，不容易产生塌孔。

正常冲孔：经过开孔阶段之后，即开始正常冲孔，这个时候可以加快锤击速度，冲程也可逐渐增加。

冲击坚硬石头或岩层：坚硬石头岩层表面大多是凹凸不平或倾斜的。在刚冲

孔进去时，最容易产生偏孔。遇到此情况时，通常可以在底部抛掷一些硬度相似

的片石，将斜面和凹凸不平之处填平。然后再按照开孔时做法，低锤密击，把石

头击碎挤入孔壁。孔底平整后受力均匀，不会产生偏孔。同时可降低泥浆浓度，

减少阻力和粘锤。对已经偏斜的桩孔，降低锤击速度，上下往复扫孔进行纠偏。

冲孔最容易遇到的问题就是塌孔。施工时根据不同的地层情况，制作不同配

比的泥浆。遇到回填土、松软层或流砂层时，要加强护壁，有条件的情况下，可

以加长护筒高度。在地下水位过高时，应升高护筒，加大孔内水头，防止地下水

由外而内渗透。

在本工程中，其中1#桥台1、5、9#孔地质从地表往下8米均为粉砂层。1#孔冲孔至10m时护筒周边开始塌孔，打入24根长4.5mφ28的钢筋进行保护，但未

能解决塌孔；5#孔当冲孔进行至19m深度时，出现塌孔现象，及时采用加黄泥和