余越洪
四川成鹏建筑工程有限公司 四川成都610000
摘要：冲孔灌注桩被广泛地应用于房屋建筑和水工建筑中，并取得较为理想的施工成效。由于冲孔灌注桩中整体施工流程较多，施工过程中的各种不确定因素或者突发因素，都会对整体的施工质量和效率造成影响。因此，掌握建筑工程的建筑需求和施工要求，采取各种方法来进行冲孔灌注桩的施工管理和控制至关重要。
关键词：建筑工程；冲孔灌注桩；基础施工
引言
建筑工程桩基施工工作中，冲孔灌注桩为应用最加广泛一类桩基型式。而且冲孔灌注桩的施工要求在比较短的时间之内完成混凝土的灌注工作，施工流程环节比较多的，且技术要求比较高。为预防出现断桩等多种重大的质量问题，需要将施工质量的管理、控制做好，并采用相应事故预防方案。不过因为冲孔灌注桩施工通常是在地下进行，将会遭受类似地质环境、施工方式以及混凝土的配置质量等多方面的作用，施工质量难以得到有效把控，尤其是复杂环境下冲孔灌注桩，施工难度将会更大。所以，需在建筑工程的工作进程当中实施全方面质量管理以及控制，进而确保整个工程质量。
1建筑工程施工中冲孔灌注桩施工工艺及其特点
冲孔灌注桩施工首先需要科学布置冲桩机，以设计图纸为参照，利用冲击钻头机将重钻头提高到相应的位置，借助自由下落所产生的强大冲击力来削切岩层，清除所产生的碎渣后成孔。施工人员可根据不同需求选择利用钢丝绳式或者钻杆式的设备。前者的桩孔直径相对较大，且能够根据不同的桩孔直径要求来进行钻头的更换。锤重可根据桩径来选择利用，通常在3000~10000kg左右。后者的施工效率较低，且桩孔直径较小，通常是在一些特殊施工过程中使用。在实际施工过程中，相关人员首先要根据施工标准要求来整平场地，完成桩位放线，并进行检测之后，再进一步地进行开挖浆池作业，根据相关需求来完成护摸开挖制作。然后，在施工场地合适的位置设置桩机，对设备运行状况进行全面检测，根据施工图纸的需求来进行孔位矫正。完成上诉操作之后，可进一步地操作桩机进行施工，完成冲成孔、泥浆循环、清孔等施工，安排专业人员进行成孔验收。然后，在依次进行吊放钢筋笼、安装导管操作，以及灌注水下混凝土、成桩等施工。冲孔灌注桩施工的性价比相对较强，大多数的建设地基都能够被有效地应用，如砾卵石层、碎石土层、淤泥层、粉土层、填土层等，并能够根据实际施工需求进行科学调整。即便在一些特殊的地质环境或条件下，如土质呈砂性、地下水丰富的地区性，以及裂隙发育的地层、岩溶发育岩层进行施工，也能够通过方案调整和技术优化来达到施工目标。
2建筑工程冲孔灌注桩基础施工技术要点
2.1建筑工程冲孔灌注桩施工准备环节
桩基材料选择的是商品还能，施工单位针进入施工现场的水泥等材料质量进行严格检查，要求所有进场材料需要配有产品合格证书。针对进场的钢筋材料进行抽检，确保钢筋材料的质量可靠性。在施工前，施工单位充分协调各部门工作，对相关区域电线、给排水等系统设施进行排查，确保基础工程施工能够正常开展。针对施工现场布置的各个钻孔位，技术人员进行反复核查，确保位置定位准确、高程控制点符合要求。
2.2增加超前钻
由于岩土层中存在中风化残留体，而且地质情况起伏较大，为了更好地探明中风化残留体的位置与厚度，在勘探孔出现中风化残留体区域适当地增加超前钻，在每个承台的中心位置采用地质钻机进行补勘，要求钻进中风化花岗岩的深度≥5m。通过超前钻可以直观地对桩基的实际地质情况进行了解，明确持力层的埋深，并将超前钻所获得成果对原有的地质柱状图进行补充与完善，为桩基的施工指导提供一定参考。
2.3冲孔施工
上述工程施工完成后的重要施工环节就是冲孔施工作业。这一环节而言，首先将桩机调整到位。其次要将冲击锤的中心和护筒的中心标齐对准，二者之间的误差保持在二十毫米以内。在冲孔过程中，首先采用低垂密击的方式进行作业，此时锤高度要控制在四十厘米到六十厘米的范围内，并同时要及时恰当添加片石、黏土泥浆护壁、从而使得形成的孔壁能够构架稳固密实。当孔深度在护筒以下三到四米的位置，则加大锤击频率，提升锤击高度，其对应锤击高度为两米到四米之间。在冲孔的过程中同时要注意及时清除孔内残渣，每一阶段的锤击后则要进行一次排渣操作。开展钻进作业过程中，采用膨润土来制备泥浆，并且根据需求来添加分散剂，比如碳酸钠，掺量要控制为加水量的百分之零点五的范围内。相关添加比例根据实际情况来确定。钻机每钻进一到二米时，开展一次取样作业，并保存岩样，为终孔检验提供资料。同时上述的反复作业，一次来达成该作业过程。为防止发生扰动孔壁、塌孔、扩孔、卡锤和掉锤及泥浆流失等，在桩距小于2.5d(桩径)时，必须跳开施工；多台桩机不得同时起落桩锤避免形成共振效应。清孔时应采用泥浆不断循环排渣，直至灌注水下混凝土。每根桩必须进行严格清孔，灌注混凝土前，孔底沉渣允许厚度应≤50mm。
2.4清孔作业
清孔作业的主要目的是减少孔壁泥皮厚度，及时清除冲渣、沉淀物，其所间隔的时间不宜过长。清除孔底沉渣必须彻底，可根据实际情况来进行二次清孔操作，这样才能使后续浇筑时持力层基岩和混凝土能更好地凝合。在一次清孔时，需利用泥浆循环清孔法进行作业，通过反复多次的循环，有效地将孔底的沉渣以及浓度过高的泥浆快速置换出来。二次清孔通常是在导管和钢筋笼放置完成之后进行，主要是利用导管清孔法进行作业，能快速地清除在进行二次清孔之前沉淀在孔底的泥浆，以及钢筋笼放置过程中撞击掉落的沉渣、碎泥块等物质。
2.5制作和放置钢筋笼
制作钢筋笼时，先对用到的钢筋进行除锈处理。然后通过调整将钢筋主筋中心误差控制在1%以内，并做好接头焊接。根据实际情况，针对钢筋笼超过12m的部分，采用合理的方法进行分段处理。技术人员还在钢筋笼每2m间隔的位置加上筋箍，每4m的间隔加装十字筋。钢筋笼制造完成并检查符合标准之后，施工人员操作吊装设备，将钢筋笼吊至桩孔上方，再垂直放入，吊装期间严格控制垂直度，并避免破坏孔壁或护筒。
2.6灌注施工
浇筑所选用的混凝土必须要具有良好的和易性，必须要将坍落度合理的控制在200mm左右，这样才能够避免混凝土浇筑不达标或不成功而造成的断桩、裹泥的现象出现。在实际灌注之前，必须要对混凝土的初存量要进行全面的检测，达到标准后才能根据施工流程来灌注施工。埋设的导管过浅会导致灌注过程中出现泥浆回流的现象，进而导致断桩；导管过深会在灌注过程中引起钢筋笼的上浮，将会降低灌注的速度和灌注桩的承载力和稳固性。因此，导管埋设的深度至少要超过2m，最好控制在2~6m左右。
浇筑时混凝土的初凝时间必须要超过3h，根据实际施工进度来进行混凝土运送的安排，有效避免材料不到位而导致的导管拆除时间过长或浇筑时间延误等。
2.7后压浆技术
为了提高单桩承载力，本工程采用桩端后压浆技术。冲孔灌注桩成桩后7d采用高压清水疏通注浆管，水泥浆的水灰比为0.55，水泥选用普通硅酸盐水泥，水泥强度为42.5，注浆顺序由外向内，注浆量为1.6t，2根注浆管应等量对称同时进行注浆，注浆的桩位与成孔桩位的距离为8～10m。注浆量达到1.6t或者注浆压力>3MPa且持续注浆3min即可停止注浆。
3建筑工程冲孔灌注桩基础施工问题
3.1地勘察报告与现场不符合
工程地质勘察报告是20m见方一个钻探点，可反映一般地质变化不大的情况，但本工程地质情况复杂不能代表现场各桩位实际地质情况。处理方法：针对复杂地质情况，应对每根桩原位进行“一桩一孔”超前钻，探明地质情况，为防止持力层出现地质夹层的情况，超前钻探应按规范要求钻探深度满足进入持力层≥3m或5m，以便提供准确钻探资料作为终孔的依据。
3.2孔壁的坍塌问题
导致孔壁的坍塌目前主要是由6个部分的问题引起：（1）由于冲击钻头或者掏渣筒发生倾倒的问题，对孔壁造成了撞击。（2）由于泥浆的密度较低，无法形成护壁的效果，而孔内的泥浆面低于孔外的水位。（3）受到软淤泥、流砂、松砂层、破碎地层等因素的影响，钻进的过程中进尺速度过快。（4）当地层发生变化的过程中未能立即对泥浆的密度进行合理调整。（5）在清孔或者漏浆的过程中，施工人员的补浆作业不够及时，导致泥浆面过低，从而引起孔压不够最终引发塌孔现象的发生。（6）当成孔后未能够立即灌注混凝土或者下钢筋笼，撞击孔壁，最终导致塌孔问题发生。
3.3断桩问题
导致断桩现象发生的因素主要如下：（1）在进行砼浇筑作业时，导管接头发生断裂引起导管脱离混凝土面，从而导致断桩。（2）导管接头的密封质量存在不足，导致发生漏气、漏水的现象，从而引发混凝土严重离析的问题，最终出现断桩问题。（3）混凝土的质量存在缺陷。当塌落度不能符合要求或者运输灌注的过程中出现分离等情况，都会引起卡管，最终引发断桩问题。（4）初灌砼较少，而导管埋入砼深度较小，引起导管的进水以及进泥问题，最终引发断桩问题。（5）在进行灌注混凝土的过程中，或者由于后期导管埋入混凝土的深度过小，在进行提管的过程中由于高出混凝土面，导管发生进水以及提漏的现象，最终引起断桩问题。
4建筑工程冲孔灌注桩基础施工质量控制措施
4.1斜孔
在建筑工程冲孔灌注桩基础施工中，受到相关因素的影响，可能出现斜孔的问题，导致孔的垂直度不达标，影响后续施工。出现该问题的原因，主要是冲击设备钻头没有对准基准线，导致孔位偏移。同时，也可能是冲击到达持力层时，钻头受到倾斜岩面的影响而出现偏移的情况。为了有效避免斜孔问题，在冲孔施工前，施工人员需要再三核查成孔点位和标高，并做好设备的定点对位和水平调整工作。针对持力层岩面倾斜的问题，可以使用硬度较高的石块回填，并且在冲孔到达该位置时降低锤击力度和频率。
4.2控制桩身的垂直度
为了确保桩身的垂直度问题，当钻进孔深达到4~5m的时候，需对桩锤钢丝绳其垂直度方面实施相应处理与检查，若是存在垂直度比1%大的情况，应当对孔位实施上下扫孔处理，确保垂直度能够控制在1%之内然后继续进行钻进。在钻至岩层或是硬软土层交界位置的时候，应当依照相应地勘报告进行标明，工程中存有多个同一剖面的相邻两地勘点碎块状花岗岩高底相差10m之上问题，地下的土层与岩层是极其复杂的。依照之前的工作经验，在冲击钻进到软硬的交界面时候，钻锤极易朝向偏软土层或者是岩层方向发生偏移问题，这个时候需要强化对桩身的垂直度监测控制，及时对偏差进行调节。对于处在软硬层的交界面部位冲击成孔，需要依照土层的曲线图对这个桩孔软硬层起伏的坡度进行确定。在坡度比较大的时候，软硬层的交界面应当采取小冲程方式反复进行冲击或是间断冲击措施实施成孔处理，这样一来能够避免由于基底土质的软硬不同而导致冲孔钻头发生倾斜问题，使得成孔的垂直度偏差减少，进而使得卡钻风险下降。
4.3落实好施工过程中的各项管理工作
材料管理是确保施工质量的核心环节，因此需要相关的管理人员对施工原材料进行一系列检验工作，在施工材料进入施工现场之前检验其是否具备产品质量出厂合格证，同时根据相关管理要求对材料进行抽样检验，确保施工材料的质量。要求施工人员必须严格贯彻相关标准对各类施工配料进行配比，必须根据规范要求落实好砼试块相关的养护工作，同时定期送至试验室进行试验操作。需要注意的是，还要注意安排专职施工员对主要施工现场的轴线、位置、标高、尺寸等方面展开严格的复核校对工作，确认这些环节均无误后，才能够进入下一工序的施工作业中。
4.4强化灌注施工工艺控制
高层建筑冲孔灌注桩施工，涉及到灌注作业过程，而这一施工过程有着很高的工艺要求，对此要求在作业过程中强化灌注施工工艺控制。在工作开展之前要根据施工设计要求，选择好混凝土相关材料，为混凝土质量控制提供先决条件。对此在开展灌注施工作业过程中，首先做好混凝土的搅拌工作，尤其是材料的配比，搅拌工艺等，以此提升混凝土搅拌质量，进而更好地避免断桩和堵管问题。其次，为了更好地提升混凝土质量，需要做好对抽动导管质量的控制，从而更好地土体冲刷孔壁，以避免可能的桩孔孔壁坍塌的问题。做好高层建筑冲孔灌注桩施工则要确保施工工艺满足施工设计要求，从而以提升高层建筑施工质量。
结语
总而言之，相关人员必须要严格地根据冲孔灌注桩的施工要求做好前期准备工作，对施工过程中的清孔、浇筑、桩底高压注浆等环节的施工标准要求进行全面了解，结合地质条件和其他因素来进行规划。另外，施工单位还必须安排专业人员对施工过程中的每个环节进行监测。在发现问题时，则需根据实际的施工进度来进行相关调整，采取有效的方法来解决具体问题。这样，才能够为建筑工程冲孔灌注桩施工工艺的全面推广奠定良好基础。
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