冲孔桩技术在建筑基础施工中的应用

冲孔桩技术在建筑基础施工中的应用

潘锭

关键词：建筑基础；冲孔灌注桩；应用

一、引言

建筑工程是我国现代城市建设中的重要结构形式，其以自身独特的优势在我国建设过程中得到了广泛的应用。混凝土冲孔灌注桩施工工艺简单、易操作，地基变形小、对周围环境影响小，而且设备投入不是很大，在桩基础中得到广泛应用。钻孔灌注桩属地下隐蔽工程，工序较为繁多，某一环节稍有不慎，会造成桩基不同程度的质量缺陷，降低了桩基的承载能力，在基础工程实施过程中，通过科学组织，精心施工，严格管理，以保证基础工程质量。

二、冲孔灌注桩工程施工组织

成立项目经理部，负责本工程的全面管理和协调。下设测量、钻机、钢筋、灌注、排浆等班组。机械设备主要需要冲击钻机、灌注架、吊车、泵、混凝土搅拌设备，搅拌机、配料机、砼运输翻斗车等等。

三、冲孔灌注桩在建筑基础中技术措施

1、泥浆的制备和处理

除能自行造浆的土层外，泥浆制备要选用高塑性粘土或膨润土，拌制泥浆要根据施工机械、工艺及穿越土层进行配合比设计。废弃的泥浆、渣要按照各地区环境保护的有关规定处理，不得随意丢弃。泥浆循环量应根据地层和进尺速度加以调整，排渣时泥浆密度控制在1.1～1.3t/m3；进入中风化砂岩或中风化白云岩持力层后，泥浆比重应控制在1.3～1.5t/m3，以便于岩层碎片顺利排出孔外。施工过程中经常测定泥浆比重，每班取样两次，以便掌握各层土质，调整泥浆质量。

2、定位

冲孔机就位时必须保持平稳，不发生倾斜、位移，为准确控制冲孔深度，要在机架上或机管上做出控制的标尺，以便在施工中做出观测和记录。成孔时冲孔机定位准确、水平、稳固，钻机转盘中心、机架中心与护筒中心应为三点成一垂直线上，其允许偏差不大于20mm，冲孔时应严格控制钻进速度，其冲进速度应与送浆、排渣能力相适应，冲孔进度应低于排浆速度，避免造成埋钻。

3、冲击成孔

（1）冲击锤起吊应平稳，防止冲撞护筒和孔壁；进出孔口时，严禁孔口附近站人，防止发生钻锤撞击人身事故；因故停钻时，孔口应加盖保护，严禁钻锤留在孔内，以防埋钻；（2）冲击成孔的过程中，应该对钢丝绳上作标记，并记录数据，对于整个以控制冲程的控制应该严格按照规范的要求进行控制，并且在冲击到底后要及时调整，收绳提起冲击钻头，只有这样才能防止钢丝绳缠绕冲击钻具或反缠卷筒；（3）开孔时应控制整个结构的施工质量，根据以往的经验应该先在护筒内加满泥浆，地层较松散时，并在适当的地方对比向孔内投入适量粘土、碎石等，用短冲程（不大于1m）、勤冲击的方法钻进。冲击过程中，为防止跑架，应随时校核钢丝绳是否对中桩位中心，发生偏差应立即纠正。成孔后，应用测绳下挂0.5kg重物测量检查孔深，核对无误后，经监理工程师终孔验收后，进行下一道工序。为防止表层土受振动坍塌，冲孔时不要让泥浆水位下降，直至钻至设计标高。

4、成孔

成孔工艺冲孔灌注桩全部采用正循环，冲锤进成孔，原土造浆护壁，正循环两次清孔工艺。吊车与导管灌注成桩。（1）开孔时低锤密击，反复冲击造壁，保证护筒稳定。⑵泥浆泵循环泥浆系统，保证泥浆供给使孔内浆液面稳定。⑶在各种不同土层和岩层中钻进，施工要点按规范要求。⑷冲孔至基岩时应低锤密击，以免偏斜。如发现入岩偏斜，应立刻回填片石至偏孔处上部0.3～0.5m，进行复冲纠偏处理后再转入正常冲孔。⑸准确控制松绳长度，避免打空锤。一般不用高冲程，以免扰动孔壁，引起塌孔、卡锤等事故。⑹在钻进过程中，每2m检查一次垂直度。垂直度检查利用桩位拉十字控制线进行桩位中心复核，同时，从两个方向观测吊锤钢丝绳的摆动。⑺对于变层处和易于发生偏斜的部位，采用低锤密击的方法穿越，保持孔形良好。⑻岩溶发育的岩层中造孔，容易发生偏孔、卡锤，掉锤头、泥浆流失等情况。

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。清孔后泥浆比重控制在1.1-1.3之间，粘度控制在18-20s，这样灌注的砼质量易于保证，及时补充足够的泥浆或清水，始终保持桩孔中泥浆面稳定。

6、吊放钢筋笼

钢筋笼制作时应控制好钢筋间距，焊接应牢固，不脱焊、不咬肉，钢筋应顺直，焊渣清理干净，保护层垫块安放正确。每节的长度不宜超过9米，也不宜短于5米，因为过长则吊起时易弯曲变形，过短则增加焊接时间，对成桩的质量不利。使用法兰接头导管时，加劲箍宜设在主筋外侧，主筋一般不设弯钩，根据工艺要求所设弯钩不得向内圆伸露，以防导管挂钩造成钢筋笼上浮。钢筋调直现场，禁止非施工人员入内，钢筋调直前事先检查调直设备各部件是否安全可靠。进行钢筋除锈和焊接时，施工人员穿戴好防护用品。

在吊装过程中，钢筋笼逐节吊装，孔口焊接，钢筋笼主筋焊接方式为立焊，要求施焊人员具备相当高的焊接工艺水准，方能保证焊接质量。钢筋笼在下笼过程中应从速，一般桩孔保持在在2-4个小时内完成。

7、成品保护

钢筋笼在制作、运输、安装过程中，要采取措施防止变形，调入桩孔内，要牢固定位，防止上浮。在冲孔机就位、钢筋笼安装和浇筑混凝土时，要保护好现场的轴线桩、高程桩，并要经常校核。桩头钢筋不得随意弯折和压扁。桩头的混凝土没达到5Mpa前，不得碾压，以防桩头损坏。

8、需要注意的问题

冲孔灌注桩是一种桩孔和桩身均不可见的桩基形式。因此，与人工挖孔桩、锺击灌注桩或预制桩等桩孔或桩身可见相比，要确保冲孔灌注桩的施工质量，将面对更多的困难。例如：（1）桩孔入岩后的成孔情况；（2）清孔时桩底部沉渣厚度的测定；（3）初始混凝土灌注时，桩孔底部的泥浆的反起情况等等；至今仍然没有可靠的较直观的方法来检查和测定。

四、结语

在建筑基础工程的施工过程中，桩基结构施工技术关系到建筑的结构安全、关系到楼体抗震性能以及结构的稳定性。冲孔灌注桩施工工序复杂，环节较多，受复杂地质影响大，且桩孔和桩身均不可见。因此对每一道工序都必须进行精心的施工，严格按施工规范、设计要求、施工工艺来控制好施工全过程，不断总结施工经验。只有这样才能确保冲孔灌注桩的成桩质量。因此，我们必须在施工过程中勤于观察各种异常现象，注意对易发生的质量问题采取有针对性的事前、事中、事后控制措施，以预防为主，严格遵守操作规程，才能保证冲孔灌注桩的质量。

参考文献

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[2]周惠强.浅谈钻孔灌注桩技术在建筑施工中的应用[J].中国高新技术企业.2010（12）.

[3]高锦文.高层建筑基础施工及地基处理技术[J].建筑知识.2017（01）