【摘要】冲孔灌注桩的施工大部分是在水下进行的,施工过程无法观察。只有正确的施工方案、施工技术、质量控制,才能保证工程的质量、进度,而且施工队伍的选择也同样要求很高。怎样才能做到既保证施工质量、进度,又能提高经济效益。
【关键词】冲孔灌注桩;施工;成孔质量;成桩质量
首先,施工方案的确定是一项前提条件。这就要求施工单位在施工前认真熟悉设计图纸、掌握当地的地质资料情况、水文资料、验收规范等与灌注桩有关的资料。（1）当地质为一般性黏土层积黄土层时,要讲究进度,首先想到的是采用旋挖钻机。只有这样,才能提高冲孔进度,提高经济效益。（2）当地质为卵石层或岩层夹层时,宜采用冲击钻机来完成。利用冲击钻机的泥浆以及淘渣,以达到突破卵石层的目的。（3）当地质为黏土层夹砂层时,最适宜的便是正循环钻机,利用其泥浆护壁,这样冲孔桩才会保证其质量。（4）当地质情况既包括卵石层、垃圾层,又包括砂层,而最后又是黄土层(黏土层)时,我们究竟选择何种钻机以满足工程需要,那便是综合型。实践证明,正确的施工方案是指导施工、保证施工质量、提高经济效益的前提条件。
其次,施工队伍的选择以及施工管理人员的素质也是冲孔灌注桩施工的重要因素。施工队伍的技术力量,直接影响到施工的进度及质量。最后,施工中的质量控制也是冲孔灌注桩施工的必要环节。主要分为以下两个方面。
１．成孔质量的控制
1.1采取隔孔施工程序
冲孔混凝土灌注桩是先成孔,然后在孔内成桩,周围土移向桩身土体对桩产生动压力。尤其是在成桩初始,桩身混凝土的强度很低,且混凝土灌注桩的成孔是依靠泥浆来平衡的,故采取较适应的桩距对防止塌孔和缩颈是一项稳妥的技术措施。另外,根据场地的布置,一般采用由里到外的施工顺序。这样有利于灌注混凝土施工的进行。
1.2确保桩身成孔垂直精度
确保桩身成孔垂直精度是灌注桩顺利施工的一个重要条件,否则钢筋笼和导管将无法沉放。为了保证成孔垂直精度满足设计要求,应采取扩大桩机支承面积使桩机稳固,经常校核钻架及钻杆的垂直度等措施,并于成孔后下放验孔器等作井径、井斜测试。
1.3确保桩位、桩顶标高和成孔深度
在护筒定位后及时复核护筒的位置,严格控制护筒中心与桩位中心线偏差不大于50mm,并认真检查回填土是否密实,以防冲孔过程中发生漏浆的现象。在施工过程中自然地坪的标高会发生一些变化,为准确地控制冲孔深度,在桩架就位后及时复核底梁的水平和桩具的总长度并做好记录,以便在成孔后根据钻杆在钻机上的留出长度来校验成孔达到深度。虽然钻杆到达的深度已反映了成孔深度,但是如在第一次清孔时泥浆比重控制不当,或在提钻具时碰撞了孔壁,就可能会发生塌孔、沉渣过厚等现象,这将给第二次清孔带来很大的困难,有的甚至通过第二次清孔也无法清除塌落的沉渣。因此,在提出钻具后用测绳复核成孔深度,如测绳的测深比钻杆的钻探小,就要重新下钻杆复钻并清孔。同时还要考虑在施工中常用的测绳遇水后缩水的问题,因其最大收缩率达1.2%,为提高测绳的测量精度,在使用前要预湿后重新标定,并在使用中经常复核。为有效地防止塌孔、缩颈及桩孔偏斜等现象,除了在复核钻具长度时注意检查钻杆是否弯曲外,还根据不同土层情况对比地质资料,随时调整钻进速度,并描绘出钻进成孔时间曲线。当钻进粉砂层进尺明显下降,在软黏土钻进最快0.2m/min左右,在细粉砂层钻进都是0.015m/min左右,两者进尺速度相差很大。钻头直径的大小将直接影响孔径的大小,在施工过程中要经常复核钻头直径,如发现其磨损超过10mm就要及时调换钻头。
1.4钢筋笼制作质量和吊放
钢筋笼制作前首先要检查钢材的质保资料,检查合格后再按设计和施工规范要求验收钢筋的直径、长度、规格、数量和制作质量。在验收中还要特别注意钢筋笼吊环长度能否使钢筋准确地吊放在设计标高上,这是由于钢筋吊笼放后是暂时固定在钻架底梁上的,因此,吊环长度是根据底梁标高的变化而改变的,所以应根据底梁标高逐根复核吊环长度,以确保钢筋的埋入标高满足设计要求。在钢筋笼吊放过程中,应逐节验收钢筋笼的连接焊缝质量,对质量不符合规范要求的焊缝、焊口则要进行补焊。
1.5灌注水下混凝土前泥浆的制备和第二次清孔
清孔的主要目的是清除孔底沉渣,而孔底沉渣则是影响灌注桩承载能力的主要因素之一。清孔则是利用泥浆在流动时所具有的动能冲击桩孔底部的沉渣,使沉渣中的岩粒、砂粒等处于悬浮状态,再利用泥浆胶体的粘结力使悬浮着的沉渣随着泥浆的循环流动被带出桩孔,最终将桩孔内的沉渣清干净,这就是泥浆的排渣和清孔作用。从泥浆在混凝土冲孔桩施工中的护壁和清孔作用我们可以看出,泥浆的制备和清孔是确保基桩工程质量的关键环节。因此,施工规范中泥浆的控制指标为:粘度测定17min～20min;含砂率不大于6%;胶体率不小于90%等,在冲孔灌注桩施工过程中必须严格控制,不能就地取材,而要专门采取泥浆制备,选用高塑性黏土或膨润土,拌制泥浆必须根据施工机械、工艺及穿越土层进行配合比设计。
2.成桩质量的控制
（1）为确保成桩质量,要严格检查验收进场原材料的质保书(水泥出厂合格证、化验报告、砂石化验报告),如发现实样与质保书内容不符,应立即取样进行复查,对不合格的材料(如水泥、砂、石、水质),严禁用于混凝土灌注桩。
（2）冲孔灌注水下混凝土的施工主要是采用导管灌注,虽然混凝土的离析现象还会存在,但良好的配合比可减少离析程度,因此,现场的配合比要随水泥品种、砂、石料规格及含水率的变化进行调整,为使每根桩的配合比都能正确无误,在混凝土搅拌前都要复核配合比并校验计量的准确性,严格计量和测试管理,并及时填入原始记录和制作试件。
（3）为防止发生断桩、夹泥、堵管等现象,在混凝土灌注时应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。因为混凝土搅拌时间不足会直接影响混凝土的强度,混凝土坍落度采用18cm～20cm,并随时了解混凝土面的标高和导管的埋入深度。导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2m～4m,不宜大于5m和小于1m,严禁把导管底端提出混凝土面。当灌注至距桩顶标高8m～10m时,应及时将坍落度调小至12cm～16cm,以提高桩身上部混凝土的抗压强度。在施工过程中,要控制好灌注工艺和操作,抽动导管使混凝土面上升的力度要适中,保证有程序的拔管和连续灌注(尤其是小桩径的桩基灌注要特别注意),升降的幅度不能过大,如大幅度抽拔导管则容易造成混凝土体冲刷孔壁,导致孔壁下坠或塌落,桩身夹泥,这种现象尤其在砂层厚的地方比较容易发生。在灌注过程中必须每灌注2m3左右测一次混凝土面上升的高度,确定每段桩体的充盈系数,《建筑施工操作规程》规定桩身混凝土的充盈系数必须大于1。同时要认真进行记录,这对日后发现有问题的桩或评价桩的质量有很大作用。通过近几年的实践证明:只有在正确施工方案、施工技术、质量控制的基础上,冲孔灌注桩施工才能顺利进行,只有施工单位现场管理人员有高度责任心,以防为主,对桩基各个施工环节充分重视并精心施工,才能保证桩基施工的质量、进度,并可以给施工单位带来经济效益。 [科]
【参考文献】
［１］王健.冲孔灌注桩的施工[J].山西建筑,2008,34(13):111-112.
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