冲孔灌注桩质量控制要点

冲孔灌注桩质量控制要点

作者：邓夫春

来源：《商情》2011年第16期

[摘要]冲孔灌注桩是灌注桩的一种，由于冲孔灌注桩的广泛适用性，被大量的应用在公路工程建设中，由于冲孔灌注桩的施工特点，施工无法直观的检查到如孔底沉渣、孔径变化、混凝土灌注情况等，因而本文对如何确保冲孔桩灌注桩的施工质量进行了讨论。 [关键词]冲孔灌注桩 水下灌注砼 质量控制 公路工程

冲孔灌注桩是灌注桩的一种。是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。 冲孔灌注桩可适用于各种填土层、粘土层、粉土层、淤泥层、砂土层、碎石土层、砾卵石层、岩溶发育岩层或裂陈发育的地层施工，桩孔直径通常为600-1500mm，最大直径可达2500mm，冲孔深度最大可达50m左右。

由于冲孔桩灌注桩的广泛适用性，被大量的应用在公路工程建设中，但由于其施工特点，具有较高的隐蔽性，施工无法直观的检查到如孔底沉渣、孔径变化、混凝土灌注情况等、因而如何保证冲孔桩灌注桩的施工质量，需要一套系统的施工工艺及质量控制方法。

目前大部分冲孔灌注桩工程的施工通常采用导管法浇筑混凝土。其施工原理是利用重力提供动能,将混凝土通过密封连接的钢导管灌入到初期灌注的混凝土下面，推顶之前灌注的混凝土及其上面的泥浆上升，形成连续密实的混凝土桩身。

冲孔灌注桩施工首先要做好桩基的施工放样工作，冲孔过程中为了防止孔位偏移或孔身倾斜，应经常检查钻机的垂直度、孔位中心位置，如发现有过大偏差，应将桩机架重新安装牢固，并对导向架进行水平和垂直校正，检修桩机设备；如偏斜过大，填入石子粘土，重新冲进，控制冲孔速度，往复检查纠正。 成孔后按照设计及规范检查孔径、孔深、孔底沉渣厚度、泥浆比重、含砂率等合格后方可进行混凝土浇筑。 灌注水下混凝土的质量控制： 一、保证施工机械、设备的质量

发电机、储料斗、漏斗、溜槽以及其他有关灌注机具使用前都应进行检查，以保证施工安全和施工质量。另外导管是灌注水下混凝土的重要工具，其直径大小要根据灌注强度要求进行选择。要求导管应具备足够的强度和刚度、且密封性良好，管壁光滑、导管平直，无穿孔裂

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纹，导管接口处应有弹性垫圈密封。如果导管接头密封不严，焊缝破裂，水从接头或焊缝中浸入会引起事故，因此施工之前必须要进行水密、承压和接头抗拉试验。 二、水下灌注砼的性能参数

1.水泥一般选用普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥，初凝时间宜不早于1.5h，宜选用标号在325以上的水泥。所选的水泥品种应通过初凝时间和抗压强度试验。要注意水泥的用量要达到规范规定的标准。

2.水下灌注混凝土必须具备良好的和易性，配合比应通过试验确定；坍落度宜为180-220mm；水泥用量不应少于360kg/m3（当掺入粉煤灰时水泥用量可不受此限）；

3.水下灌注混凝土的含砂率宜为40％-50％，并宜选用中粗砂；粗骨料的最大粒径应小于40mm；并应满足，粗骨料可选用卵石或碎石，其骨料粒径不得大于钢筋间距最小净距的1/3。 4.砼初凝时间一般砼初凝时间仅3-5小时，只能满足浅孔小桩径灌注要求，若桩基较长灌注时间需要5-7小时，应加缓凝剂，使砼初凝时间大于8小时，掺入外加剂前，必须经过实验，以确定外加剂的使用种类、掺入量和掺入程序。 三、在灌注混凝土过程中应重点注意的问题

混凝土灌注施工工艺是冲孔灌注桩施工的重要工序。在灌注混凝土过程中，应重点注意以下几点：

1.注意首批混凝土量必须满足导管埋深不能小于1.5M，所以漏斗和储料斗及漏斗和输送泵的混凝土储存数量要充足。根据导管内混凝土压力与管外水压力平衡的原则,导管内混凝土必须保持的最小高度为:Ｈｄ=RｗＨｗ/Rｃ。而管中混凝土的体积就应为Ｖｄ=πｄ2•Ｈｄ/4（ｄ为导管直径）。首批混凝土若埋深不足，混凝土下灌后不能埋没导管底口，会导致泥浆从导管底口进入。如果出现这种导管入水现象应立即将导管提出，将散落在孔底的混凝土拌合物清除。

孔径越大，首批灌注的砼量越多，由于砼量大，搅拌时间长，因此可能出现离析现象，首批砼在下落过程中，由于和易性变差，受的阻力变大，常出现导管中堵满砼，甚至漏斗内还有部分砼，此时应加大设备的起重能力，以便迅速向漏斗加砼，然后再稍拉导管，若起重能力不足，则应用卷扬机拉紧漏斗晃动，这样能使砼顺利下滑至孔底，下灌后，继续向漏斗加入砼，进行后续灌注。

2.后续砼灌注后续砼灌注中，当出现非连续性灌注时，漏斗中的砼下落后，应当牵动导管，并观察孔口返浆情况，直至孔口不再返浆，再向漏斗中加入砼，牵动导管的作用如下。 有利于后续砼的顺利下落，否则砼在导管中存留时间稍长，其流动性能变差，与导管间磨擦阻力随之增强，造成水泥浆缓缓流坠，而骨料都滞留在导管中，使砼与管壁摩擦阻力增强，灌注

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砼下落困难，导致断桩，同时，由于粗骨料间有大量空隙，后续砼加入后形成的高压气囊，会挤破管节间的密封胶垫而导致漏水，有时还会形成蜂窝状砼，严重影响成桩质量。 牵动导管增强砼向周边扩散，加强桩身与周边地层的有效结合，增大桩体摩擦阻力，同时加大砼与钢筋笼的结合力，从而提高桩基承载力。

3.后期砼的灌注在砼灌注后期，由于孔内压力较小，往往上部砼不如下部密实，这时应稍提漏斗增大落差，以提高其密实度。

4.砼灌注速度在控制砼初凝时间的同时，必须合理地加快灌注速度，这对提高砼的灌注质量十分重要，因此应做好灌注前的各项准备工作，以及灌注过程中各道工序的密切配合工作。 5.同时还应注意其他注意事项，如清孔须彻底，如果清孔不彻底会造成混凝土中夹泥；又如在灌注过程中，当导管内混凝土不满含有空气时，后续混凝土宜通过滑槽徐徐流入漏斗和导管，不得将混凝土整斗从上面倾入管内，以免在导管内形成高压气囊，气压挤压橡胶垫而使导管漏水。

6.总的来讲，混凝土灌注时要分工明确，密切配合，统一指挥，快速、连续施工。一气呵成、快速灌注成功的桩往往质量比较好，因此水下混凝土灌注桩质量的提高，需要施工、监理、验收各个环节共同协作来完成。灌注时提高水下施工质量，验收时认真对待。灌注过程要注意观测，发现问题及时采取措施处理，避免损失扩大。

冲孔灌注桩的施工质量控制是系统的、统一的、连续的，从测量放样至冲孔施工、混凝土原材料的控制、水下混凝土灌注监控、缺一不可，虽然冲孔灌注桩的施工过程检验存在一定困难，但通过过程中每道工序的精心施工与检验，冲孔灌注桩质量是可以得到有效控制的。