摘 要：冲击成孔灌注桩在广东地区应用广泛，其施工环节多，成孔速度慢，易污染环境，且孔底泥渣难以清理干净，致使桩基承载力不够稳定等。故此在施工过程中应当加强施工管理,确保成桩质量，提高桩基的可靠性。本文论述了冲击成孔灌注桩施工的工艺流程，并提出其质量问题的控制要点。
关键词：冲击成孔灌注桩；施工管理；技术控制
引言
冲孔灌注桩是桩基础中常见的一种基础形式，广泛应用于房屋建筑、水工建筑和桥墩基础的施工，冲孔灌注桩的施工既有测量工作，又有机械操作、维护泥浆、清孔换浆、钢筋加工、混凝土拌制和灌注等多种工作，可谓工序繁多，影响因素多。在施工过程中，容易出现桩位偏差过大、孔底沉渣偏多、钢筋笼上浮、桩体混凝土离析、断桩、夹泥等质量问题，这些质量问题往往使成桩难以满足设计要求，且补救困难，不能完全通过事后检查来判断存在的问题，必须加强施工全过程中各环节的质量管理，采取各种有效预防措施，才能保证或提高冲孔灌注桩的成桩质量。
1 工程概况
某大楼为13层、高46m，裙楼3层，框剪结构。基础采用冲孔灌注桩。桩径800mm，桩长7.95～15.7m,单桩承载力1050kN,桩端进入完整基岩应大于0.5～1.0m,桩身混凝土为C20。
工程地质条件：场地内土质比较均匀,上覆土层为素填土，厚度3.6m,属软弱土；可塑状粉质粘土厚度5.3m，属中软土；下伏基岩为石灰岩，局部夹灰质泥岩。根据有关水文地质资料，场地内正常地下水水位埋深3.0m,年变幅约2.0 m,其地下水主要有孔隙潜水和岩溶裂隙水两种类型。由于基岩面埋深超过8.0m以上,大于地下水位的埋深3.0m，因此,本工程桩基础的施工应考虑有地下水的影响。
2 冲孔灌注桩施工主要工艺流程
3 施工顺序与工序过程控制
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。
3.6 制作与吊放钢筋笼
钢筋笼的制作应严格按图纸尺寸加工,在现场分段制作的钢筋笼,其长度以5～8m为宜,纵向主筋应沿桩身周边均匀布置,并尽量减少钢筋接头,箍筋宜采用螺旋或焊接环式箍筋:当钢筋笼长度超过4m时,每隔2 m左右设一道焊接加劲箍筋,以加强其刚度和整体性。
埋设钢筋笼前应进行检查验收,施工操作时要对准孔位、吊直扶稳，缓缓下 沉,避免碰撞孔壁：在钢筋笼外周同一平面每3m对称设置3根定位钢筋 “耳朵”或混凝土垫块,控制笼居中,以保证钢筋保护层的厚度不小于50mm,主筋保护层偏差为±20mm之内。
钢筋笼安放至设计标高后及时进行定位，应将其牢固地绑扎或焊牢在孔口， 使之不能上浮或下降，保持“正、直、中”；然后立即灌注混凝土，以防塌孔。
3.7 混凝土配制
在现场配制混凝土，要严格按实验室的试配单进行施工，所用每批水泥均须有出厂合格证，并经抽样送检合格，砂、碎石要按批量取样试验合格并经监理现 场验收，合格后方可使用。
必须做好混凝土开盘记录，充分保证混凝土的搅拌时间不少于1分钟，使混凝土具有良好的和易性、流动性、保水性，要求坍落度控制在18～22cm左右，粗骨料最大粒径不得大于40mm，细骨料尽量选用中砂，为此应安排固定的人员开搅拌机。
3.8 灌注混凝土
钢筋笼安装完毕，即下导管进行水下灌注混凝土，其标号不得低于C20，其操作过程应连续，并分层进行捣实，每层高50～60cm，具体按如下操作规程执行：
(1)浇筑混凝土工艺：采用“拔球法”直接利用冲击钻机吊运混凝土和灌注。使用最大斗量为3.5m�3的容量进行最大冲击灌注，以便充分溅开孔底沉渣和沉淤，保证桩身有较好的密实性，在灌注过程中应用浮标或测锤测定混凝土的灌注高度,以检查灌注质量。
(2)采用直径250mm的刚性导管进行水下混凝土灌注要求导管连接密封良好 ，导管底部下至距孔底0.3～0.5m。
(3)必须保证首灌量，使漏斗和储斗之混凝土体积达到首灌埋管1.0m以上。
(4)连续作业，一次成桩浇灌混凝土的时间间隔不得超过混凝土的初凝时间 (一般 ≤2.5小时)，灌注过程中保持埋管深度不小于2.0m ： 对每根桩在现场 随机抽 样制作混凝 土试块，用以检验桩身混凝土质量
( 5) 首灌后应测量混凝土面。确定导管埋深,随着混凝土的上升，要适当提升和拆卸导管:导管底端埋人管外混凝土面以下一般应保持2～3m，并不得小于1.0m。严禁把导管底端提出混凝土面。
(6)终灌超出高度相对于桩顶设计标高不小于0.5m,以便保证凿除浮浆后桩顶混凝土达到设计强度值。
3.9 移机
混凝 土灌注完毕后，及时将现场内泥浆清运出场地,将钻机移至下一场地， 继续进行下一个桩孔施工。
4 冲孔灌注桩中发生的异常情况和处理措施
4.1 冲孔倾斜
先将场地夯实平整，枕木放平均匀布置，调整钻机垂直度；在不均匀地层、 斜状岩层或碰到孤石冲孔时。采用高低冲程交替冲击，并使钻头充分转动，加快冲击频率；若孔斜严重，应立即停钻，测量孔深位置，用块石或粘土回填至偏孔处0.5m以上，重新冲击。
4.2 缩颈
提高泥浆浓度，控制泥浆比重在1.2～1.3之间；成孔时，应加大泵量，加快成孔速度，在成孔一段时间内，孔壁形成泥皮，则孔壁不会渗水，亦不会引起膨胀：如发现缩颈时应经常提动钻具，修正孔壁，采用上下反复扫孔的办法，以扩大孔径。
4.3 卡管
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；配合比应通过实验室确定，坍落度宜为18～22cm，粗骨料的最大粒径应小于40mm；为改善混凝土的和易性与缓凝，水下混凝土宜掺外加剂；要确保导管连接部位的密封性，以避免导管进水；在施工过程中应经常检查机械设备，避免机械事故的发生。
4.4 断桩
成孔后，采用冲洗液清孔，使孔底沉渣厚度不超过100mm，并及时灌注混凝 土；灌注混凝土前，要准确算出全孔及首次混凝土灌注量，在其浇注过程中，应 随时控制混凝土面的标高和导管的埋深，提升导管要严格遵守操作规程：混凝土的配制应按配合比进行使混凝土具有良好的和易性和流动性，坍落度控制在20 c m左右在地下水活动较大的地段，先用套管或水泥进行处理止水成功后方可灌注混凝土：灌注混凝土应从导管内灌入，要求灌注过程连续、快速，准备灌注的混凝土要足量，在灌注混凝土过程中应避免停电、停水。
5 试验结果分析
对该工程进行了桩基低变检测，其桩身质量的完整性情况可从各桩的原始记 录波形得出，根据原始波形整理分析，本次所检测的75根桩：桩身好的有66 根桩混凝土密实、均匀，桩身完整性类别属于I类桩；16#、17 #、2 6 #、28#、3 0#桩局部轻微缩颈，桩身完整性类别属于Ⅱ类桩；7#、13#、25#、40 #桩浅部轻微离析。桩身完整性类别属于Ⅱ类桩。
6 结束语
经过对该大楼冲孔桩采取现场有效的技术控制，大楼基础所施工的75根桩， 其桩身完整或基本完整，质量均为合格桩，主楼和裙楼都没有影响正常使用的桩。试验证明，塔楼桩基础满足设计要求，达到了预期的效果，符合施工规范验收标 准。工程管理人员要认真学习国家政策法规，正确应用有关规范，熟悉设计图纸文件及各项技术要求，不断提高自身业务素质和技术水平，抓好事先指导，强化施工准备、成孔、清孔、水下混凝土灌注等施工全过程中各环节的质量监控，采取有效的预防措施，事故是完全可以避免的，也只有这样，冲孔灌注桩施工才能充分发挥出它的优点，达到安全、优质、经济、高效的预期目的。
