城龙花园四期冲孔灌注桩施工工艺及质量控制

彭松

摘要：通过城龙花园四期项目冲孔灌注桩施工过程介绍冲孔灌注桩施工工艺及质量控制。

关键词：冲孔灌注桩；施工工艺；质量控制

中图分类号：O213.1 文献标识码：A 文章编号：

冲孔灌注桩是民用和工业建筑广泛应用的一种基础形式，具有适应性强、施工操作简单、设备投入不大等优点。但由于钻孔灌注桩的施工大部分是在地面以下进行，其施工过程无法直接观察，成桩后也不能进行直接开挖验收，又是最容易出现质量问题的一种基础形式。因此在施工过程中需要严格按照规范及施工工艺施工，以城龙花园四期项目为例说明本工程冲孔灌注桩的施工过程及其质量控制措施。

本项目位于深圳市龙岗区龙福二路西侧，一共五栋塔楼、一栋商铺为二层，其中1＃楼为三十层，冲孔桩10根、2＃楼为二十九层，冲孔桩78根、3＃楼为二十七层，冲孔桩50根、4＃楼为二十五层，冲孔桩72根、5＃楼为二十九层，冲孔桩78根。其中2＃、3＃、4＃、5＃楼为冲孔桩，1＃楼及裙楼为人工挖孔桩(由于施工场地地质情况的原因后部分人工挖孔桩改为冲孔灌注桩)。

1岩土工程条件

根据场地超前钻报告地质为冲洪积粘土、淤泥质土、粉土层，残积粉粘土层，石灰系全风化、强风化、中风化粉砂岩、石灰系灰岩。1、2、3、5＃楼在部分桩底还发现有溶洞、需要回填片石，因此本工程具有工作量大、工期紧、成孔难度大、费用高等特点。

2施工工艺及注意事项

2.1桩机就位

冲桩机组装定位时，方木要垫平，防止桩机在方木上滚动移位。桩机将冲锤吊起（桩机可左右前后移机调整对位），冲锤中心线要与桩位中心重合，方可开冲，偏差要控制在施工规范要求内。

2.2冲孔

冲孔前，施工单位需要对桩中心基准点进行测设，并且报请工程师复核轴线及标高后再进行孔桩定位。冲孔过程中还要由施工员与孔桩班组长专门负责桩心、桩位、桩径、垂直度的复核工作。孔桩成孔前在孔口设置6～8mm圆形钢板护筒，其作用为保护孔口、定位导向、防止塌方，护筒内径比钻径大200mm，孔口一般比地面标高高出200mm，护筒放置垂直且使护筒中心线与桩中心线重合，偏差不大于10mm。

冲孔施工桩位对准开冲时，在护筒内加入粘土或冲孔自造浆，开孔2米内，起锤高度不宜大于1米。在套筒口设置一条排浆沟槽，使护筒口与指定的泥浆池相连。同时，在开孔前泥浆应调配合适，如果不合理使用会造成孔内沉渣，影响施工进度。

冲孔施工的成孔是靠冲锤自由落体而起作用。在不同的地质则应采取不同的冲程高度，通常在泥质层宜在2-3米，岩石层宜在2米的冲程高度。由于在基岩层冲孔，会产生很大的振动，过高冲程会造成冲锤破裂，损坏冲锤的可能。在不同的地质也要采取不同的泥浆比重：在粘土层冲孔时，要不断地加入清水，泥浆比重可控制在1.2～1.25；在岩层冲孔时，泥浆比重要大些，一般可在1.30～1.35；当终孔清孔时，要把泥浆比重逐步地降低，控制在1.20以内，既能保证孔底不沉渣，又能保证砼的浇注质量。

2.3终孔验收及清孔

施工开始之初，监理，施工单位及甲方工程部根据图纸设计桩长计算出所有桩的冲孔深度及设计标高，当孔深基本达到设计标高，施工单位报请监理及甲方工程人员验收。

现场施工人员会向监理工程师及甲方工程人员提供收集在篮中的岩样颗粒，本着“眼见为实”的工作态度，监理工程师会拿捞沙网在护筒口接“新鲜”的岩样，用水冲洗过后根据岩样颗粒鉴定持力层情况，参照冲孔桩设计说明对持力层要求并现场拉绳测量桩长，只有桩长和持力层同时满足设计要求，才可以认为终孔检查符合要求，并立即进行清孔，同时监理工程师用小袋子装好岩样做好标记记录。如果用一台砂泵清孔不能达到规范要求，必要时可用两台砂泵同时清孔或用空压机清孔进行排渣。

2.4钢筋笼制作及吊装

一般要求钢筋的种类、钢号、直径应符合设计要求。本工程设计要求，纵筋和加劲箍钢筋采用HRB335普通钢筋，螺旋箍钢筋采用HPB235普通钢筋。钢筋的材质应进行物理力学性能或化学成分的分析试验，制作前应除锈、调直（螺旋筋除外），主筋应尽量用整根钢筋。如需接长，采用焊接接长，焊接接头连接区段为35d（d为钢筋较大直径）且不小于500mm长度范围内，接头面积百分率不宜大于50%。焊接的钢材，应作可焊性和焊接质量的试验，如有需要，对钢筋原材料、钢筋焊接件按规范规定的频率进行见证取样送检。

按设计间距摆放主筋，然后焊接十字加劲筋，接着焊接剩余主筋，最后绑扎箍筋，钢筋接头应错开布置，搭接长度应满足设计要求。

全部钢筋笼入孔后，要牢固定位，并采取具体措施防止在灌注水下砼过程中上浮。如孔定位标高应准确，允许误差为±3cm，可在上口外圈焊定位筋支撑在筒壁上。

2.5灌注水下砼

钢筋笼安放后，灌注砼前，再次检验孔底沉渣，如果符合设计要求可直接进行浇筑砼，如有沉渣，应进行二次清孔，确保孔底沉渣厚度不大于50mm。

现场施工时，当清孔完毕，施工单位及监理甲方会第二次到现场验收，验收内容包括测量桩深，泥浆比重，含砂率，粘度，同时根据设计桩长测量钢筋笼并记录成数据文件。比如2#-70桩（2号楼70号桩），孔口标高-4.633，桩顶标高-10.1，设计孔深23.7米，验收孔深29.2，泥浆比：1.17，含砂率3.5%，粘度16.1s。

本工程砼等级为C30,砼采用直升导管法水下灌注，即将导管居中插入到离孔底0.3～0.4m。开始浇注混凝土时尽量以积累的混凝土产生的冲击力克服泥浆阻力。水下混凝土浇筑过程中，要定时检查导管的埋置深度，浇筑时砼面的理论升高值与实际上升值进行对比，严防因“护孔”而形成导管拔出砼面至桩身砼出现“断桩”或“夹渣”事故的发生，并将测量结果进行详细记录，以便为动测桩基质量判断提供必要的依据。水下砼浇筑必须连续进行，砼要有较好的性能，施工过程中要掌握每次向导管投料后都应“翻浆”，应及时上下活动导管(50cm内)，防止堵塞，同时检查砼的各项性能指标，调整砼的技术参数，改善砼的和易性，顺利浇筑到桩顶。

灌注桩质量控制，主要取决于水下砼灌注的质量的好坏，砼除了具有一定的强度外，还要有较好的和易性、流动性和保水性。

3冲孔桩施工注意事项

（1）冲孔之前先要检验平台的稳定性后方可施工。

（2）桩净距2.5D倍范围内两孔不得同时冲孔和浇注砼，以免搅动孔壁造成串孔或断桩。

（3）在冲孔时，在浅层粘土层中，采用低锤密击，在遇到溶洞需要回填片石以击碎填石并填充桩周土层空隙。在冲击过程中，应保持孔内泥浆面的稳定，及时清渣。在遇到有溶洞桩号需要回填片石，并不停回填黄土，以夯实下部填石，冲至2米时，再用优质泥浆清理孔内石粉并使孔壁形成保护泥皮。待孔内基本不消耗泥浆时，采用低锤密击继续冲击成孔。

（4）冲孔施工过程中，选择最优悬距、冲击行程与频率，使冲锤有最大切入深度而又使钢丝绳没有剩余长度，一般正常悬距可取0.5-0.8m之间，以保证冲机运转平稳，冲进效率高。

（5）斜桩冲孔应随时注意斜率的控制，当发生偏差时，应立刻纠正后再冲。

（6）冲孔施工至设计标高后，应进行清孔，去除沉渣和孔底沉淀物，清孔必须满足规范的要求。

（7）在冲孔过程中应选用高塑性粘土或膨润土来制备泥浆，且存放在可移动的钢制泥浆罐内，同时要控制好泥浆浓度、粘度和孔内水位，加强护壁作用，一旦发现漏浆，要立即把冲锤提到孔口，用备制的泥浆及时补充，处理好孔壁稳定的措施后再继续工作。同时要经常检查冲锤及钢丝绳情况，以免桩锤落入孔底，孔深捞锤也相对困难。

（8）吊装钢筋笼时，应避免冲撞孔壁，影响孔壁稳定。

（9）钢筋笼吊装后，要再次检测孔内的泥浆比重、含沙率和孔底沉渣厚度是否符合要求，否则应再次清孔。

（10）导管吊装前，管内壁应用水清洗，去除关内残余的水泥砂浆，管接口密实不漏水。漏口的容积应满足首次埋深。砼拌和物，应按照设计配合比，砼的和易性、坍落度应符合要求。

（11）灌注砼时，应随时测量灌注标高和导管埋深，埋深不得小于2米，太深应及时拆管，否则导管很难拨出，就会造成断桩。灌注时，应经常提升、插进导管，防止砼塞管。

（12）冲孔桩采用泥浆护壁工艺，桩壁摩擦力不比人工挖孔桩的砼护壁提供的桩侧摩阻力，冲孔桩主要以桩端持力层控制桩承载力，所以需要特别重视桩身质量及桩端质量（包括桩端持力层质量及桩底清孔质量）。

（13）雨季施工时，钢筋加工场地搭设防雨棚，现场焊接场地搭设临时雨棚并注意安全用电，有雨时电焊机及时覆盖。

（14）在夏季雨天有雷电时，在钢筋加工区、生产区设防雷击避雷针。

4泥浆处理

冲孔桩泥浆每台桩机各设一个泥浆池，在各栋冲孔桩周边设置一个容量40m3泥浆池、在浇注桩芯冲出泥浆转存至大泥浆池待凉干后再装车外运。

在工地主要出入口设置洗车槽，做到每部出工地车辆轮胎必须冲洗干净后才能出工地，确保不污染市政道路。

总结：

冲孔灌注桩的施工从测量放线，桩机就位、冲孔、终孔验收及清孔、钢筋笼制作及吊装，灌注水下砼，各个阶段都对整个桩的质量有着举足轻重的作用，所以各个阶段都必须特别注意，重点控制。

参考文献：

[1]《建筑桩基技术规范》JGJ94-94

[2]《广东省建筑地基基础施工及验收规程》DBJ15-201-91