浅谈冲孔灌注桩施工质量控制要点

浅谈冲孔灌注桩施工质量控制要点施工过程中质量控制要点冲孔灌注桩的施工工艺虽然很成熟，但其工序复杂，从测设桩位开始冲孔到水下浇筑桩身混凝土的全过程中，稍有不慎或把关不严，就会造成孔径、垂直度偏差，冲孔过程偏孔、扩径、坍孔，水下混凝土灌注时出现堵管、缩颈、断桩、桩身混凝土强度不足、桩顶混凝土不密实或强度不足以及钢筋笼上浮等质量事故，经验教训屡见不鲜，影响的因素也是多方面的，如地质勘察资料的局限性，地质情况的不可预见性、施工工艺标准控制不严、施工管理不善、施工经验不足以及材料方面的问题，所以，在施工过程中，应全面考虑以上各种可能的影响因素，细致地做好事前、事中的控制工作，把质量隐患消除在萌芽状态。

根据笔者的工程实践经验，认为在冲孔灌注桩施工过程中要注意以下质量控制要点。

3．1 施工机具的选择施工机具的好坏对能否保证施工质量起着至关重要的作用,选择好合适的施工机具是实现质量控制的前提。

3．2 桩机就位的控制桩机就位首先要保证工程桩位的准确无误，为此，除全面测设工程桩位外，还应在桩机就位时复测工程桩位，并采取不同的测站进行复核，在可能的情况下，应用钢尺对前后左右相邻桩位进行相互校验。

在灌注桩施工中的桩位控制必须引起高度重视，一旦发生错误将难以弥补。

桩机就位的基本要求是平面位臵准确，桩机机台水平、稳固，安装就位后要用水平尺和测锤校验，由于在冲孔过程中振动较大，常因桩机机台未垫实而发生倾斜、偏位，因此，在冲孔过程中尚应定时或不定时的复核钢丝绳是否与桩位中心重合，这样桩的垂直度和桩位才有保证。

另外需要注意的是，冲孔灌注桩属部分挤土成孔法，应实行跳打原则，防止因桩机荷载和冲孔所产生的应力释放而影响到刚浇筑完混凝土的邻桩的质量，当无法调整避开时，应至少待混凝土浇筑完成72小时后方可进行邻桩施工。

3．3泥浆的制备冲孔灌注桩是靠泥浆护壁，防止坍孔，运用泥浆循环清孔掏渣，泥浆比重和粘度是两项最直观、最重要的指标，泥浆比重太小则难以护壁，容易坍孔；泥浆比重太大则会影响冲孔进度且壁膜太厚，因此，正确控制泥浆比重是成孔施工顺利及保证质量的一个重要环节。

3．4 冲孔过程开始冲孔前要检查机械性能及桩锤锤径、锤牙、钢丝绳是否符合要求。

刚开孔时，应低锤密击，当孔位已形成稳定时，再适当提高冲锤落距，以获得较快的进尺，冲孔过程中，泥浆循环量应根据地层和进尺速度加以调整，若进尺速度快而循环量小，泥浆必定粘稠而泥块沉渣多，影响成孔质量；在松软地层若循环量大，则会造成扩径甚至坍孔。

终孔时，需对桩孔的孔深、孔径和是否到达持力层进行检查，符合设计及规范要求方可终孔。

3．5 清孔通常运用二次清孔来达到混凝土灌注前对泥浆的技术性能要求。

第一次清孔是冲孔至持力层并进入持力层达到设计深度要求时进行的泥浆循环清孔工作。

第一次清孔是能否达到技术要求的基础，不能因为有第二次清孔而忽视第一次清孔的重要性，因为第一次清孔吸力大，清孔能力强，可以把绝大部分沉渣吸出孔外；而第二次清孔是在下完钢筋笼和导管后，利用导管进行清孔，吸力要小得多，目的是清除在下钢筋笼和导管过程中沉淀到孔底或是被钢筋笼碰撞而掉下去的泥块沉渣。

在清孔过程中必须保持孔内水头，防止坍孔，清孔完毕后孔底500MM以内的泥浆应达到以下技术性能要求：孔底沉渣厚度≤50MM，泥浆比重≤1.25,含砂率≤8,粘度≤28S。

冲孔灌注桩是灌注桩的一种,灌注桩是直接在桩位上就地成孔,然后在孔内灌注混凝土或钢筋混凝土而成.冲孔灌注桩施工冲孔机冲击成孔，为泥浆护壁成孔。

冲孔灌注桩是冲击钻成孔,然后在孔内灌注混凝土或钢筋混凝土而成,主要用于岩土层中成孔,成孔时将冲锥式钻头提升到一定高度后以自由下落的冲击力来破碎岩层,然后用掏渣筒来掏取孔内的渣浆.==============================================================对桩的检测试验设计有明确要求：（1）高应变动力栓测试验，试桩数量不少于桩总数的2%。

（2）低应变动力栓测试验，试桩数量每一柱下承台不少于一根，试验总数量不少于桩的总数量的30%。

（3）单桩竖向静载试验，试桩数量同一桩径不少于该桩径总数的1%，且不少于根。

（4）单桩水平静载试验，试桩数量同一桩径不少于该桩径总数的1%，且不少于根。

试桩的位置由监理、设计及业主根据桩的施工质量情况确定。

（5）抽芯检查，检查数量不少于桩的总数的3%。

……4.质量标准1．主控项目：（1）冲孔灌注桩使用的原材料必须符合设计要求和施工规范的规定。

（2）成孔深度必须符合设计要求，沉渣厚度严禁大于50mm。

（3）实际浇筑混凝土量严禁小于实际理论计算体积，桩身任意一段平均直径与设计直径之比严禁小于1。

（4）浇筑后的桩顶标高及浮浆的处理必须符合设计要求和施工规范的规定。

（5）钢筋的规格和数量必须符合设计要求。

（6）砼强度必须符合设计要求。

（7）桩端伸入持力岩层和深度必须符合设计要求。

（8）桩端持力岩层的性质和持力岩层的厚度必须符合设计要求，……6.监理具体实施细则a，制备泥浆：泥浆的使用材料和质量由承包人按规定自检为主，监理人抽检。

使用前的主要质量指标宜符合下列要求：b，安装护筒：检查护筒制作质量：宜用4-6mm钢板制作，其内径宜大于钻头直径100mm。

检查护筒埋设质量：埋设必须牢固，准确。

护筒中心与桩位中心的偏差不大于50mm。

质量由承包人自已控制为主，监理人监督为辅。

但中心偏差应成批报验签证。

护筒检查符合要求后，监理人和承包人口头通知安装钻机，进行下道工序。

c，安装钻机：钻机安装应水平、稳固，钻机安装质量是桩垂直度和桩位的质量保证的重要措施。

质量由承包人自已控制为主，监理人监督为辅。

符合要求后，监理人和承包人口头下令开孔，进行下道工序。

d，冲击成孔：控制冲进速度：开孔时应低垂慢冲，软土层中以泥浆补给情况控制速度，在硬土层或岩层中以钻机不发生跳动为准控制钻进速度。

控制钻孔的垂直度：注意钢丝绳在孔中的位置，偏斜后应及时调整。

要及时置换泥浆排碴；e，钢筋笼吊装：检查焊接接头：长度、错开距离、每个桩断的数量是否符合要求；检查钢筋笼长度，送筋长度，特别注意伸入承台的锚固长度；检查钢筋笼的主筋保护层的措施及厚度是否符合要求；特别注意钢筋笼的中心偏差，请注意桩的最后中线位置的检查是以钢筋笼的中心为准的，因此，当桩孔有偏差时可以利用钢筋笼安装时作适当调整，但调整幅度不大于20mm。

……i，第二次清孔：第二次清孔要复测孔深、沉碴厚度、泥浆质量其要求和第一次清孔要求如下：孔底500mm 内的比重≤1.25、含砂率≤8%、粘度≤25s。

经监理人同意后立即浇灌砼。

j，安装漏斗、隔水栓：k，灌注水下砼：第二次清孔后30min内必须灌注砼；必须检查确定砼的初凝时间，每根桩必须在砼初凝前浇灌完毕，最好是在1/2初凝时间内浇灌完毕。

承包人确定砼配舍比时应注意调整砼的初凝时间；砼的初灌量承世人必须计算确定：一般要求导管插入桩内砼内深度为1500mm；在灌注砼的过程中，应注意拔管速度，导管埋入桩内新砼中的深度保持2-6m，承包人应派专人测量导管内外砼面的高度，作出施工记录；每根桩灌注到顶后应注意超高800mm的质量，承包人应检查标高。

标商按设计标高加800mm 进行检查。

……关键词:钻孔桩;成孔;工法;应用范围1引言土建工程中各种规模大小、深度不一的基坑比比皆是，其围护结构有相当一部分采用钻孔桩。

单就钻孔桩而言，其成孔方法就有旋挖成孔法、冲击钻孔法及回旋钻钻孔法等，上述几种成孔方法的适用范围和条件不同，对工期、成本和质量的影响程度各异。

笔者结合广州地铁五号线小北站及三号线厦大明挖区间围护结构钻孔桩施工实践，从工期、成本、质量及技术适用性等方面对三种成孔工法进行深入的分析研究，明确指出各种工法的应用范围及条件，对以后同类基坑围护结构的设计与施工具有切实的指导意义。

2地铁五号线小北站冲击钻孔与旋挖成孔施工2.1工程概况广州地铁五号线小北站西端站厅设备治理用房为一座两层三跨的明挖结构，其围护结构设计采用f1.0m钻孔桩+桩间三管旋喷+三管旋喷咬合止水帷幕，如图1所示，桩间净距150mm，总桩数为87根。

基坑深度为17m，最大桩长20.46m，桩身经过的地层依次为杂填土、粉质粘土、硬塑状残积土和强、中、微风化泥质粉砂岩，如图2，中、微风化泥质粉砂岩最大单轴抗压强度分别为8MPa和27MPa。

2.2施工情况五号线小北站西端站厅基坑围护结构动工后，由于对旋挖钻施工不熟悉，印象中单价偏高，于是引进了5台冲击钻机施工，历时14天成孔10根，每台机平均7天成孔一根，平均成孔单价(含泥浆外运、含电费)为480元/m3。

按这样的施工速度，完成全部8 7根钻孔桩将需122天，超出计划工期32天，难以满足工期要求且施工成本也没有明显优势。

鉴于以上原因，决定引进1台旋挖钻机代替冲击钻机进行钻孔桩施工，旋挖钻机进场后在60天内完成了77根钻孔桩，平均天天成孔1.3根，平均成孔单价562元/m3，围护结构施工工期较计划工期提前了16天。

基坑开挖后成桩质量得到了验证，桩体垂直度符合规范要求，未发生偏桩，桩体最大侵限8cm，围护结构质量优良。

2.3施工具体情况分析冲击钻成孔与旋挖钻成孔的施工进度指标和直接成本对比分析分别见表1～2。

冲击钻机偏孔的原因主要是桩锤碰到倾斜的岩层面，当上层较软下层较硬时，桩锤下落后自然会出现“叩头现象”，从而造成偏孔，如图3所示。

冲击钻机偏孔后一般的处理方法就是向孔内回填片石后，再次冲孔，同时控制桩锤下落过程中钢丝绳的松紧程度，尽量避免桩锤出现叩头现象。

3地铁三号线厦滘～大石明挖区间回旋钻机成孔施工3.1工程概况广州地铁三号线厦～大明挖区间隧道工程位于广州市番禺区大石镇厦滘村的苗圃中，由445m的三层三跨明挖区间主线隧道、872m的入段线和929m的出段线明挖隧道组成，标段简图如图4所示。

明挖隧道围护结构设计为f1000钻孔桩+f600水泥搅拌桩止水帷幕，钻孔桩与水泥搅拌桩咬合160mm，其设计简图如图5。

全标段共有钻孔桩3113根，最大桩长27m，桩身经过的地层依次为淤泥、淤泥质砂、中砂和粗砂、粉质粘土、残积土和全风化、强风化岩。

其中，淤泥及砂层平均厚度为8m，80%的钻孔桩桩底位于残积土和全风化岩层中，强风化岩层岩石最大单轴抗压强度为6MPa。

3.2施工概况厦大明挖区间3113根钻孔桩施工历时5个月，高峰时期共投入回旋钻机50台，平均每台机2天成孔1根(平均桩长20m)，未入岩桩平均成孔单价为358元/m3(含泥浆外运)。

钻机成孔过程中，由于地层软硬不均，钻杆的垂直度控制一直是一个难题。

基坑开挖后桩体垂直度验证结果显示，在桩位外放15cm的情况下，由于成孔过程中钻杆垂直度控制不良而造成桩体侵限严重，最大侵限值达50cm左右。