冲孔灌注桩机 [冲孔灌注桩的现场施工探讨]

　　【摘 要】本文阐述了冲孔灌注桩在施工中的应用、施工方法等。根据工程实例，对冲孔灌注桩基础施工工艺流程和现场施工方法进行探讨。　　【关键词】冲孔灌注桩；施工工艺；施工方法
　　1.工程概况
　　某工程总建筑面积约为59995m2。建筑高度49.8m，层数地下2层，地上16层，楼层结构为剪力墙结构。基础采用钻冲孔灌注桩基础并利用原有人工挖孔桩基础。钻冲孔桩直径有1m、1.2m、1.4m三种。桩长最短为7.63m，最长为22.43m，裙楼部分桩端支承岩为强风化层花岗岩，塔楼部分桩端支承岩为中风化层花岗岩，新桩桩端阻力特征值为5000Kpa，旧桩单桩竖向承载力特征值不少于5650Kpa。
　　2.冲孔灌注桩工艺流程及施工步骤
　　2.1施工顺序
　　打桩顺序直接影响打桩速度和桩基质量。因此；应结合地基土壤的挤压情况，桩距的大小，桩机的性能，工程特点及工期要求，经综合考虑予以确定，以确保桩基质量。减少桩机的移动和转向，加快打桩速度，由一侧向单一方向打，桩机系单向移动，桩的就位与起吊均很方便，故打桩效率高；但它会使土壤向一个方向挤压，导致土壤挤压不均匀，易引起建筑物的不均匀沉降；但若桩距大于或等于4倍的直径或边长时，试验证明土壤的挤压与打桩顺序关系不大。这时，采用此种打法仍可保证桩基质量。对于大面积的桩群，则宜采用自中间向两个方向对称打或自中间向四周边缘打，这样均有利于避免土壤的挤压使桩产生倾斜或浮桩现象。
　　2.2施工工艺流程
　　场地平整→桩位放线、开挖泥浆池、泥浆沟→护筒埋设→桩机就位、孔位校正→冲击造孔、泥浆循环、清除浆、泥碴→终孔验收第一次清孔→下钢筋笼、导管→第二次清孔→沉碴检测→灌注水下混凝土。
　　2.3冲孔灌注桩桩位放样
　　依据桩位平面设计图纸桩平面图要求，建立平面坐标系统，计算每桩中心坐标，用全站仪定位，报监理有关人员对桩位进行复核，验收合格后方可使用。在埋设钢护筒前，四周打好木桩校正桩心，埋设钢护筒后，在复核桩上拉十字线，核对钢护筒中心及桩锤中心，并经技术人员(施工员)及监理确认后，才开始冲桩施工。在整个冲孔灌注桩施工过程中，用复核桩检验桩锤中心，在施工中要保护好复核桩。
　　2.4埋设钢护筒
　　在桩机就位之前埋设钢护筒，护筒根据桩径大小用8～10mm厚钢板加工制作，高度为1.2～1.5m，护筒直径比桩径大200mm，护筒顶部开一个溢浆口，并高出地面20cm。护筒中心与桩位中心应重合，偏差小于5cm。
　　2.5护壁排碴泥浆制作与检测
　　①在地表黏土层中冲孔，注入清水，以原土造浆，循环泥浆比重控制在1.1～1.3。②当冲孔至砂层时，泥浆比重应控制在1.2～1.3，在砂卵石层或容易塌孔的土层中成孔时，泥浆比重加大1.3～1.5，泥浆可采用制备泥浆或在孔中投入黏土造浆。
　　2.6冲击成孔的控制
　　⑴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。如发生以上现象可采用下列措施：①发生斜孔应回填硬质块石进行复冲纠偏，对入岩段，斜岩坡度较大的岩面，无法采用回填块石复冲纠偏时，可采用灌注C30～C45混凝土，待混凝土强度达到80%以上再复冲纠偏。②发现溶洞或裂隙流浆宜回灌泥浆或回填黏土处理后再成孔。③储备足够的泥浆、含砂量低的黏土、块石以便及时补浆和堵漏。⑼遇到下列情况时应立即停冲击处理：①产生斜孔、弯孔和梅花孔时，应停冲，回填黏土块夹片石重新钻进，不宜用冲锤修孔，防止卡锤。②成孔过程中如遇塌孔，应立即停机，回填块石夹黏土加大泥浆比重，反复冲击造壁冲进。⑽成孔后，用测绳下挂0.5kg重铁砣测量检查孔深，校对无误后进行清孔。
　　3.钢筋笼制作安装
　　⑴主筋焊接应相互错开，钢筋35d区段范围内的接头数，不得超过钢筋总数的一半。⑵钢筋笼内径应比导管接头处的外径大100mm以上。⑶钢筋笼外皮净保护为6cm，其允许偏差为±2cm。⑷钢筋笼分段制作，分段长度以12m为标准段，加余量。⑸钢筋笼吊运时应采取适当措施，防止扭转、弯曲，安装钢筋笼时，应对准孔位，吊直扶稳，缓慢下沉，避免碰撞孔壁。⑹钢筋保护层厚度用混凝土垫块或在钢筋笼上焊保护层限位钢筋来保证。
　　4.灌注水下混凝土
　　4.1水下混凝土拌和物要求
　　⑴水下混凝土采预拌商品混凝土灌注，坍落度为180～220mm。⑵配合比经试验确定，混凝土必须具有良好的和易性和流动性。⑶水下混凝土初凝时间控制在6～8小时内，大桩灌注时较长时混凝土的初凝时间延长至8～10小时。
　　4.2灌注混凝土
　　⑴灌注水下混凝土时，导管离岩层底面不应高于50cm,(一般为30～50cm)，这样可以利用混凝土的下滑重力将清孔时留在底部的渣挤出来，浮至混凝土上使灌注的混凝土很好地与岩层结合。⑵混凝土上升速度不小于2m/h，桩的灌注时间按以下规定要求：①灌注量在10m3以内≤2h；②灌注量在10～20m3以内≤3h；③灌注量在20～30m3以内≤4h；④灌注量在30～40m3以内≤5h；⑤灌注量大于40m3者不得超过6h。⑶随着混凝土的上升，要适时提升和拆卸导管，提升导管时应返插、拔提，导管底端埋入混凝土面以下保持1.5～2m，防止混凝土面突然下降，严禁把导管底端提出混凝土面。⑷在水下混凝土灌注过程中，设专人测量导管埋深，填写好水下混凝土灌注记录表。⑸提升导管时应避免导管法兰接头碰挂钢筋笼，当混凝土面接近钢筋笼底时，应严格控制导管的埋管深度，不要过深，当混凝土面上升到钢筋笼内3～4m，再提升导管，使导管底端高于钢筋笼底端，以防钢筋笼上浮。⑹控制好最后一次混凝土的灌注量，超灌高度控制在设计桩顶标高以上约0.6～0.8m，确保桩顶不超高或偏低过多。
　　4.3做好检测记录工作
　　①泥浆检测记录按岩土层不同情况，4～8小时检测记录一次。②冲孔记录，正常按每2小时检测记录一次，在岩土变化部位及遇溶洞要增加记录。③冲孔入岩后，每钻进200～400mm，取一次岩样，妥善保存，以便终孔验证。④水下混凝土灌注，每灌注6～12m3检测一次混凝土面上升高度，做好记录。⑤检测记录应经监理确认。
　　5.结束语
　　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。故此，在进行冲孔灌注桩施工时，对冲孔灌注桩的施工工艺一定要有所理解，冲孔灌注桩的施工质量才会有保证。
　　参考文献
　　[1]陶林洋.浅谈建筑冲孔灌注桩施工工艺及施工技术[J].价值工程.2010,21.