浅谈灰岩地区冲孔灌注桩的施工技术

裴秋波

摘要：本文针对灰岩地区基岩的主要特征，分析了冲孔灌注桩施工时容易出现桩基失稳的现象， 提出了灰岩地区冲孔灌注桩施工的技术对策以及成桩质量控制要点。可为类似工程提供参考。

关键词：灰岩地区;冲孔灌注桩;施工技术;质量控制

Abstract: in this paper the main features of the bedrock limestone area, this paper analyzes the punch filling pile construction prone to pile instability phenomena, and puts forward the limestone area punching filling pile construction technical countermeasures and the quality of pile control points. Can provide reference for similar project.

Key words: the limestone area; Punch filling pile; Construction technology; Quality control

中图分类号：U443.15+4 文献标识码：A 文章编号：

1、前言

高层工民建筑中，桩基选用与工程地质条件密不可分。灰岩地区岩溶相当发育，土洞、溶洞广泛分布，桩基形式选用端承桩是比较安全的。冲孔灌注桩因其冲击能力大，穿透力强，较易穿过岩溶顶板，不受地下水影响，桩长、桩径灵活性较大等优点，是灰岩地区一种较理想的成桩形式。

1工程概况

本工程位于广州白云区，建筑用地面积41967平方米，拟建多栋70m的高层住宅建筑，基岩为石炭系灰岩，岩溶发育，设计桩基拟采用冲孔灌注桩。建筑场地的地层情况如下：（1）填土层：厚度为1.00～7.30m，平均厚度为2.97m。（2）河湖相沉积层：厚度为0.60～2.80m，平均厚度1.59m。（3）粉细砂层：层厚0.65～8.60m，平均厚度2.85m。（4）中粗砂层：层厚0.60～6.20m，平均厚度2.35m。（5）砾砂层：层厚0.60～3.50m，平均厚度1.71m。（6）软塑状粉质粘土层：厚度为0.60～6.00m，平均厚度2.45m。（7）可塑状粉质粘土层：厚度为0.40～25.60m，平均厚度4.66m。（8）硬塑状粉质粘土层：厚度为1.50～16.10m，平均厚度6.93m。（9）软塑状粉质粘土层：层厚0.20～9.00m，平均厚度2.46m。（10）可塑状粉质粘土层：层厚0.60～19.60m，平均厚度7.01m。（11）硬塑～坚硬状粉质粘土层：层厚2.60～15.90m，平均厚度7.44m。（12）碎石土层：层厚0.50～11.45m，平均厚度3.62m。（12）中风化岩层：层顶埋深为10.50～37.60m。（13）微风化岩层：层顶埋深为10.50～42.40m。

本场地下伏基岩为石炭系上-中统壶天群石灰岩，地下水丰富，岩溶相当发育，土洞、溶洞广泛分布，场地的见洞率约为45%。

2灰岩地区桩基施工特点

灰岩地区基岩岩面起伏大，凹凸不平，勘察资料显示相邻两桩位之间岩面埋深相差较大，岩面坡度变化大；溶蚀现象发育，石芽、鹰嘴岩、溶蚀漏斗、溶沟、溶槽等分布情况复杂。浅部溶洞充填物多，深部充填物少：充填物一般呈流塑～软塑状态。这给桩基施工造成很大影响。主要有以下特点：

（1）部分基岩半边溶蚀，冲桩过程中穿越溶洞或者陡岩面时可能出现“滑桩”问题，导致冲孔偏斜；持力层基岩中出现溶蚀则可能导致“悬桩”、“半悬桩”等问题，在荷载作用下，可能产生桩基失稳现象。

（2）灰岩地区岩溶发育，灌浆过程中护壁泥浆会沿裂隙或溶洞迅速流失，补浆不及时，可能导致塌孔，进而引起地面塌陷等现象。

（3）灰岩地区基岩中地下水丰富，冲孔时涌水量大，孔底沉渣难以清除，给浇注混凝土造成一定难度。

3冲孔灌注桩施工工艺及质量控制

3.1 测量放线

按甲方提供的坐标数据、水准基点和相关设计图纸，采用全站仪实地放样， 进行测量定位，并作好标记：放样后，重新复核检查一次，做到放样准确，精度满足要求。对于桩径为0.8m的桩位容许偏差：垂直桩基轴线的桩位偏差为d／6，且不大于100mm,沿轴线的桩位偏差为d／4,且不大于150mm，桩径偏差为-50mm～+100mm。

3.2 埋设护筒

孔位测量定位后,进行孔扣护筒挖埋，四周要求用粘土分层填实以保持护筒的位置正确、稳定，护筒中心偏差不大50mm，保证施工的桩孔中心和桩位中心重合：护筒内径应大于钻头直径200mm，埋设深度以1～1.5m为宜,并在护筒上做出控制桩位中心的标志,施工过程中随时用十字线检测桩中心是否准确。 以利钻机对中。

3.3 冲孔桩机就位

冲孔桩机就位时用水平尺测量四角,应仔细调平机台及稳固。确保在施工中不 发生倾斜、移动。保证立轴垂直,用吊线、水平尺等检查导杆，校正位置，同时利用护筒的十字标记对中，确保钻机“平、正、直”，使钻头中心与桩位中心重合。

3.4 冲孔

冲孔桩机就位后,应对机底进行调平并固定,然后开机冲孔。为保证桩身的垂直度，防止施工中桩机产生不均匀沉降，施工时必须严格掌握如下操作要点：

（1）冲孔施工时，开孔操作应低锤密击，并控制钢绳放松量，勤放少放，防止钢绳放松过多减少冲程，放松过少，则不能有效冲击，形成“打空钻”，损坏冲击钻具。

（2）开孔时，在护筒刃脚以下2m内，采用小冲程1m左右，进行低锤密击冲击成孔，并保证泥浆补给，保持孔内浆面稳定。

(3)在成孔过程中采用浓泥浆护壁的方法施工，应注意泥浆浓度，并控制泥浆比重在1.2～1.3之间；施工时发现塌孔、偏孔、斜孔时，要及时处理，发现缩颈时应经常提动钻具，修正孔壁，每次冲击时间不宜过长，以防卡钻。

(4)在有地下水、流沙、砂夹层、淤泥等土层中冲孔时，应灌入比重为1.2～1.3的固壁泥浆，用以衬护孔壁，避免出现塌孔现象：当地下水位很高时，应保持泥浆水位高出地下水位1.5左右:遇孤石时可抛填相似硬度的片石或卵石,用 高冲程冲击，或高低冲程交替冲击将大孤石击碎挤入孔壁。

(5) 采用冲击成孔的端承桩，必须保证桩孔进入基岩达到设计要求的深度， 并将孔底清理干净：冲孔完成后，应立即检查成孔质量，并填写施工记录。

3.5 清孔

采取二次清孔法清孔，当桩孔到达设计深度后，用换浆法进行第一次清孔， 利用高压泵清渣，操作时将泥浆管放至距孔底300～500mm，开动泥浆泵注入制备泥浆，并控制好其浓度若浆过稀不利于护壁、排渣：使孔内置换出的泥浆比重在1.15～1.25左右(或以手触泥浆无颗粒感觉)时停止注浆，同时用水文测锤测量或铁管探测沉渣厚度小于100mm即可。

在灌注混凝土前用灌注导管进行第二次清孔，确保孔底沉渣厚度不超过100 mm；清孔时应不断置换泥浆，孔底500mm以内护壁泥浆比重应≤1.25，含砂率≤8％，黏度≤2.8s。