冲孔灌注桩充盈系数偏大的原因及应对措施

发表时间：2018-06-14T16:52:19.423Z 来源：《基层建设》2018年第9期 作者： 何东岳[导读] 摘要：在工程项目的建设过程中，冲孔灌注桩是应用最普遍的桩基础方法之一。 温州地顺地质勘察有限公司 浙江省温州市 325000

摘要：在工程项目的建设过程中，冲孔灌注桩是应用最普遍的桩基础方法之一。然而在复杂的地质条件下施工冲孔灌注桩时，经常由于充盈系数过大，致使工程成本升高。本文首先详细讲解了冲孔灌注桩的施工过程，接着由施工过程分析出了造成冲孔灌注桩充盈系数偏大的几个原因，最后对于造成冲孔灌注桩充盈系数的几个原因，提出来相应的针对性改进措施，以降低冲孔灌注桩充盈系数，从而提高工程质量，并且降低工程成本，为同类项目提供借鉴。

关键词：工程项目；冲孔灌注桩；充盈系数；工程质量；控制成本

冲孔灌注桩是指使用冲击钻或者使用卷扬机悬吊冲锤到达一定的高度后，上下反复地进行冲击作业，依靠自由落体产生的冲击力把岩层或者硬质土层打碎形成桩孔，一些泥浆和碎渣被钻头挤入了桩孔的孔壁中，大多数变成泥渣，然后使用淘渣筒排出泥渣成孔，最后向孔内浇筑混凝土，冲孔灌注桩是当前大型工程的建筑物桩基础使用做多的形式之一。冲孔灌注桩适合应用于穿过地表的表层土、砂土、碎石层以及风化层等，其中包括地质状况复杂，夹层众多，风化程度不均匀，软硬程度变化大的复杂岩层。冲孔灌注桩充盈系数是说工程中灌注到桩孔的混凝土方量与桩孔体积（按桩外径计算）的比例，如果冲孔灌注桩充盈系数较大则说明混凝土的实际浇筑量较大，则会导致工程项目的成本上涨，另外，还有专家指出，冲孔灌注桩充盈系数过大的桩孔，单桩的承载能力可能会更低，所以降低冲孔灌注桩充盈系数对于增加工程项目的利润，并且提升桩基的质量都具有十分重要意义。如果能够有效地降低冲孔灌注桩的充盈系数，就能够明显地增加经济效益，提升工程质量，因此在施工过程中必须做好对充盈系数的控制。 1、冲孔桩施工工艺

1.1、冲孔灌注桩桩位放样

依据桩位平面设计图的要求，建立平面直角坐标系统，计算出每一根桩基位置的中心坐标数据，接着使用全站仪进行测量，并呈报现场监理员，由监理员对桩基位置进行复核测量，复核合格后桩基位置才可以使用。在向孔内埋设钢护筒以前，应在桩孔的四周打上木桩，用来校正桩基中心，埋设上钢护筒以后，然后在复核桩位的木桩上拉上十字线，进行钢护筒中心和桩锤中心的对正核对，并经现场施工员和监理员确认后，才能够进行冲桩的施工。桩锤中心的检验应贯穿于整个冲孔桩的施工过程中，要注意在施工过程中务必保护好各复核桩。

1.2、向桩孔埋设钢护筒

冲孔桩施工中需要在桩机到位前向孔内埋设钢护筒，根据桩径的大小，钢护筒应用使用8—10mm厚的钢板加工制作，护筒的高度应在1.2—1.5m之间，护筒的直径要比桩孔径大200mm，钢护筒的中心和运输费中心的偏移量不能超过于50mm，护筒的倾斜度偏差不超过1％，然后在钢护筒的四周填上泥砂，钢护筒槽边缘应比水平地面高出100mm上下。 1.3、冲孔桩施工 1）精确对中

用下端系一重锤的绳子穿过位于桩机顶部的滑轮，来回移动桩机，令重锤与桩孔的中心位于同一铅垂线上，对中偏差不超过20mm。 2）冲孔桩施工

①开孔作用时应低锤密击，来回冲击形成孔壁，保证稳定放入护筒。②使用泥浆泵，对泥浆进行循环，保证孔内的泥浆供给，令孔内的浆液面保持稳定。③冲孔到达基岩时，也应低锤密击，以避免造成偏斜。④精确地控制锤绳的释放长度，以避免打空锤。 1.4、桩孔初步清理

在冲孔的深度满足设计深度要求后，利用泥浆循环法，马上清孔，泥浆泵把泥浆池里的泥浆输到孔底，并把打孔泥渣带上来，把夹杂着泥碴的泥浆输到泥浆池，然后进行人工捞碴，再将过滤后的泥浆输回泥浆池并泵到桩孔，如此循环。 1.5、下放钢筋笼

向孔中下放钢筋笼时，需使用塔吊辅助进行吊放。起吊时应采用两点起吊法，吊起时要保持钢筋笼的骨架垂直起吊并且尽量减小钢筋笼的变形，接着将钢筋笼对准桩孔口，缓缓下放。全部的钢筋笼接好下放完成后，应测量钢筋笼的顶部标高，然后反算出笼底的标高，计算钢筋笼是不是下放到底。 1.6、下放导管并再次清孔

下放钢筋笼之后，需立刻下放导管并继续清理桩孔。下放的导管大都采用直径250mm的刚性导管。在导管下放前需进行试拼装和试压，并检查胶垫是不是完好的，有没有老化的现象出现。每节导管的标准长度是3m，同时还应准备长度为一米至两米的导管。为避免导管在提升时勾到钢筋笼，应在导管的法兰处焊上三角形的小钢板，三角形小钢板应垂直于导管法兰。 1.7水下混凝土灌注

在水下混凝土灌注时，灌注的导管距离岩层的底部不能超过50cm，大多为30—50cm，这样的高度能够利用混凝土下滑时的重力把清理桩孔时存留在孔底部的泥渣挤出来，浮于混凝土上方，以便灌注进来的混凝土可以更牢固地和岩层黏合。 2、冲孔灌注桩充盈系数偏大的原因 2.1、地质方面的原因

在冲积平原施工时，考虑到该地区的土质是由黏土、粉质黏土、细砂以及粉土组成，如果施工地附近的地下水水位较高，则会导致地下水大面积地流失，从而致使粉砂层液化而形成地下空洞。还有，软土层的承载力较低，冲孔灌注桩的桩体在混凝土灌注时压力很大，会导致土层被挤得致密从而导致混凝土消耗增加。 2.2、设备方面的原因

如果用来对中的重锤的直径不是均匀的，则会导致局部超标；在用重锤进行对中时，重锤与桩心的对中偏差超过20mm，也会造成混凝土的浪费；桩孔冲击钻下冲时对中的重锤晃动过大，导致冲孔超出设计要求。 2.3、操作方面的原因

在灌注混凝土时，拔锤的速度过慢，导致导管内混凝土的压力太大，从而使混凝土挤入孔周围的土中；混凝土的质量差或者混凝土的供应不够及时导致导管堵塞，造成混凝土的浪费。 3、控制冲孔桩充盈系数的措施

对于以上分析的施工中造成的混凝土浪费的因素，我们可以采用一些针对性的措施，以控制降低冲孔桩充盈系数：

（1严格准确的测量路基清表后的高程，严格地控制路基的平整度，要求路基清表后的标高应比设计桩的桩顶高40—50cm。

（2）采用梅花形的隔桩跳打法，增加每个桩之间的距离，尽量避免串孔现象的出现，依据串孔现象发生程度决定跳打的桩之间的距离。

（3）保证使用的混凝土的质量，坍落度应控制在18—20cm之间，保证和易性很好，安排专人检测员，每次进行检测，以保证混凝土灌注时能够一次成桩，防止发生堵管等浪费混凝土的现象。

（4）严格掌控拔管的速度，如果拔管的速度过快，可能会发生缩径或者断桩现象，速度过慢则可能导致扩孔，所以必须选择合适的拔管速度。

（5）保证能够连续地供应混凝土，在出现串孔现象可能性大的土层施工时，应在两辆或者两辆以上的混凝土浇灌车到达施工现场后，才可以开始施工。施工时必须要有一定数量的备用混凝土，才能够保障在穿越可能串孔的土层时连续地供应混凝土，严格禁止在粉砂土层中断施工等待混凝土。 4、结束语

冲孔灌注桩在施工前，要求必须严格地依照施工规程规范的要求以及工程施工的实际情况，编制出切实可行的设计方案，并且需要耐心仔细地组织进行施工，重点控制好在现场施工时的施工工艺和顺序，采取合适的方法，把冲孔灌注桩的充盈系数降低理想程度，从而实现提升项目的经济效益和工程的效益的目标。 参考文献：

[1]张伟文.钻孔灌注桩施工中混凝土充盈系数过大的原因分析和控制方法[J].建筑施工，2017，39（2）：159-161. [2]GB 50300-2001 建筑工程施工质量验收统一标准[S].