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冲孔灌注桩施工控制要点

施工过程中质量控制要点

冲孔灌注桩的施工工艺虽然很成熟，但其工序复杂，从测设桩位开始冲孔到水下

浇筑桩身混凝土的全过程中，稍有不慎或把关不严，就会造成孔径、垂直度偏差，冲孔过程偏孔、扩径、坍孔，水下混凝土灌注时出现堵管、缩颈、断桩、桩身混

凝土强度不足、桩顶混凝土不密实或强度不足以及钢筋笼上浮等质量事故，经验教训屡见不鲜，影响的因素也是多方面的，如地质勘察资料的局限性，地质情况的不可预见性、施工工艺标准控制不严、施工管理不善、施工经验不足以及材料方面的问题，所以，在施工过程中，应全面考虑以上各种可能的影响因素，细致

地做好事前、事中的控制工作，把质量隐患消除在萌芽状态。根据笔者的工程实践经验，认为在冲孔灌注桩施工过程中要注意以下质量控制要点。

1施工机具的选择

施工机具的好坏对能否保证施工质量起着至关重要的作用,选择好合适的施工机具是实现质量控制的前提。

2桩机就位的控制

桩机就位首先要保证工程桩位的准确无误，为此，除全面测设工程桩位外，还应在桩机就位时复测工程桩位，并采取不同的测站进行复核，在可能的情况下，应用钢尺对前后左右相邻桩位进行相互校验。在灌注桩施工中的桩位控制必须引起

高度重视，一旦发生错误将难以弥补。

桩机就位的基本要平面位置准确，桩机机台水平、稳固，安装就位后要用水平尺

和测锤校验，由于在冲孔过程中振动较大，常因桩机机台未垫实而发生倾斜、偏位，因此，在冲孔过程应定时或不定时的复核钢丝绳是否与桩位中心重合，这样

桩的垂直度和桩位才有保证。另外需要注意的是，冲孔灌注桩属部分挤土成孔法，

应实行跳打原则，防止因桩机荷载和冲孔所产生的应力释放而影响到刚浇筑完混

凝土的邻桩的质量，当无法调整避开时，应至少待混凝土浇筑完成72 小时后方可进行邻桩施工。

3泥浆的制备

冲孔灌注桩是靠泥浆护壁，防止坍孔，运用泥浆循环清孔掏渣，泥浆比重和粘度

是两项最直观、最重要的指标，泥浆比重太小则难以护壁，容易坍孔；泥浆比重

太大则会影响冲孔进度且壁膜太厚，因此，正确控制泥浆比重是成孔施工顺利及

保证质量的一个重要环节。

4冲孔过程

开始冲孔前要检查机械性能及桩锤锤径、锤牙、钢丝绳是否符合要求。刚开孔时，应低锤密击，当孔位已形成稳定时，再适当提高冲锤落距，以获得较快的进尺，

冲孔过程中，泥浆循环量应根据地层和进尺速度加以调整，若进尺速度快而循环

量小，泥浆必定粘稠而泥块沉渣多，影响成孔质量；在松软地层若循环量大，则

会造成扩径甚至坍孔。

终孔时，需对桩孔的孔深、孔径和是否到达持力层进行检查，符合设计及规要求

方可终孔。

5清孔

通常运用二次清孔来达到混凝土灌注前对泥浆的技术性能要求。

第一次清孔是冲孔至持力层并进入持力层达到设计深度要求时进行的泥浆循环

清孔工作。第一次清孔是能否达到技术要求的基础，不能因为有第二次清孔而忽

视第一次清孔的重要性，因为第一次清孔吸力大，清孔能力强，可以把绝大部分

.

沉渣吸出孔外；而第二次清孔是在下完筋和管后，利用管行清孔，吸

力要小得多，目的是清除在下筋和管程中沉淀到孔底或是被筋碰撞而掉下去的泥沉渣。在清孔程中必保持孔水，防止坍孔，清孔完后孔

底 500MM 以的泥达到以下技性能要求：孔底沉渣厚度≤ 50MM ，泥比重≤1.25, 含砂率≤8, 粘度≤28S。

冲孔灌注是灌注的一种 ,

灌注是直接在位上就地成孔 ,然后在孔灌注混凝土或筋混凝土而成 .冲

孔灌注施工冲孔机冲成孔，泥壁成孔。

冲孔灌注是冲成孔 ,然后在孔灌注混凝土或筋混凝土而成 ,主要用于岩土中成孔 ,成孔将冲式提升到一定高度后以自由下落的冲力来破

碎岩 ,然后用掏渣筒来掏取孔的渣 .

的有明确要求：

（1）高力栓，数量不少于数的2% 。

（2）低力栓，数量每一柱下承台不少于一根，数量不少于的数量的 30% 。（3）向静，数量同一径不少于径数的 1% ，且不少于根。

（4）水平静，数量同一径不少于径数的 1% ，且不少于根。的位置由理、及主根据的施工量情况确定。

（5）抽芯，数量不少于的数的 3% 。

??

.

量准

1．主控目：

（1）冲孔灌注使用的原材料必符合要求和施工的定。

（2）成孔深度必符合要求，沉渣厚度禁大于50mm 。

（3）筑混凝土量禁小于理算体，身任意一段平均直径与直径之比禁小

于 1 。

（4）筑后的高及浮的理必符合要求和施工的定。

（5）筋的格和数量必符合要求。

（6）度必符合要求。

（7）端伸入持力岩和深度必符合要求。

（8）端持力岩的性和持力岩的厚度必符合要求，

??

理具体施

a，制泥：泥的使用材料和量由承包人按定自主，理人抽。

使用前的主要量指宜符合下列要求：

b ，安装筒：

筒制作量：宜用4-6mm板制作，其径宜大于直径100mm 。筒埋量：埋必牢固，准确。筒中心与位中心的偏差不大于

50mm 。

量由承包人自已控制主，理人督。但中心偏差成批。

筒符合要求后，理人和承包人口通知安装机，行下道工序。

c，安装机：机安装水平、固，机安装量是垂直度和位的量

.

保的重要措施。量由承包人自已控制主，理人督。符合要求后，

理人和承包人口下令开孔，行下道工序。

d ，冲成孔：控制冲速度：开孔低垂慢冲，土中以泥情况

控制速度，在硬土或岩中以机不生跳准控制速度。

控制孔的垂直度：注意在孔中的位置，偏斜后及整。

要及置泥排；

e，筋吊装：

接接：度、开距离、每个断的数量是否符合要求；

筋度，送筋度，特注意伸入承台的固度；

筋的主筋保的措施及厚度是否符合要求；

特注意筋的中心偏差，注意的最后中位置的是以筋的

中心准的，因此，当孔有偏差可以利用筋安装作适当整，但整

幅度不大于 20mm 。

??

i，第二次清孔：

第二次清孔要复孔深、沉厚度、泥量其要求和第一次清孔要求如下：孔底 500mm 的比重≤1.25 、含砂率≤8% 、粘度≤25s 。理人同意后立即灌。

j，安装漏斗、隔水栓：

k，灌注水下：

第二次清孔后30min必灌注；必确定的初凝，每根必在

初凝前灌完，最好是在 1/2 初凝灌完。承包人确定配舍比

.

注意整的初凝；

的初灌量承世人必算确定：一般要求管插入深度1500mm ；

在灌注的程中，注意拔管速度，管埋入新中的深度保持2-6m ，承包人派人量管外面的高度，作出施工；

每根灌注到后注意超高800mm的量，承包人高。商按

高加 800mm行。

??

关 :孔 ;成孔 ;工法 ;用 1 引言土建工程中各种模大小、深度不一的基

坑比比皆是，其构有相当一部分采用孔。就孔而言，其成孔方法就有旋挖成孔法、冲孔法及回旋孔法等，上述几种成孔方法的适用

和条件不同，工期、成本和量的影响程度各异。笔者合地五号小北站及三号厦大明挖区构孔施工践，从工期、成本、量及技适用性等方面三种成孔工法行深入的分析研究，明确指出各种工法的用及条件，以后同基坑构的与施工具有切的指意。 2 地五号小北站冲孔与旋挖成孔施工 2.1 工程概况地五号小北站西端站

治理用房一座两三跨的明挖构，其构采用f1.0m 孔 +

三管旋 + 三管旋咬合止水帷幕，如 1 所示，距150mm ，数

87 根。

基坑深度 17m ，最大 20.46m ，身的地依次填土、粉粘

土、硬塑状残土和、中、微化泥粉砂岩，如 2 ，中、微化泥粉砂

岩最大抗度分8MPa 和 27MPa 。

2.2 施工情况五号小北站西端站基坑构工后，由于旋挖施工不

熟悉，印象中单价偏高，于是引进了 5 台冲击钻机施工，历时14 天成孔 10 根，

每台机平均 7 天成孔一根，平均成孔单价(含泥浆外运、含电费 )为 480 元/m3 。按这样的施工速度，完成全部87 根钻孔桩将需 122 天，超出计划工期32 天，难以满足工期要求且施工成本也没有明显优势。鉴于以上原因，决定引进 1 台旋

挖钻机代替冲击钻机进行钻孔桩施工，旋挖钻机进场后在60 天完成了 77 根钻

孔桩，平均天天成孔 1.3 根，平均成孔单价562 元/m3 ，围护结构施工工期较

计划工期提前了16 天。基坑开挖后成桩质量得到了验证，桩体垂直度符合规要

求，未发生偏桩，桩体最大侵限8cm ，围护结构质量优良。

2.3 施工具体情况分析冲击钻成孔与旋挖钻成孔的施工进度指标和直接成本对比

分析分别见表 1 ～ 2。冲击钻机偏孔的原因主要是桩锤碰到倾斜的岩层面，当上

层较软下层较硬时，桩锤下落后自然会出现“叩头现象”，从而造成偏孔，如图

3所示。

冲击钻机偏孔后一般的处理方法就是向孔回填片石后，再次冲孔，同时控制桩锤

下落过程中钢丝绳的松紧程度，尽量避免桩锤出现叩头现象。 3 地铁三号线厦

滘～大石明挖区间回旋钻机成孔施工 3.1 工程概况地铁三号线厦～大明挖区间

隧道工程位于市番禺区大石镇厦滘村的苗圃中，由445m 的三层三跨明挖区间

主线隧道、 872m 的入段线和 929m 的出段线明挖隧道组成，标段简图如图4

所示。明挖隧道围护结构设计为f1000 钻孔桩 +f600水泥搅拌桩止水帷幕，钻

孔桩与水泥搅拌桩咬合160mm ，其设计简图如图 5 。全标段共有钻孔桩3113

根，最大桩长 27m ，桩身经过的地层依次为淤泥、淤泥质砂、中砂和粗砂、粉

质粘土、残积土和全风化、强风化岩。其中，淤泥及砂层平均厚度为8m ，80%

的钻孔桩桩底位于残积土和全风化岩层中，强风化岩层岩石最大单轴抗压强度为

6MPa 。

3.2 施工概况厦大明挖区间3113 根钻孔桩施工历时 5 个月，高峰时期共投入回旋钻机 50 台，平均每台机 2 天成孔 1 根 (平均桩长 20m) ，未入岩桩平均成孔单

价为 358 元/m3( 含泥浆外运 )。钻机成孔过程中，由于地层软硬不均，钻杆的垂

直度控制一直是一个难题。基坑开挖后桩体垂直度验证结果显示，在桩位外放1 5cm 的情况下，由于成孔过程中钻杆垂直度控制不良而造成桩体侵限严重，最

大侵限值达 50cm 左右。

回旋钻机成孔进度指标组成统计分析和回旋钻成孔直接成本分析分别见表3～4。偏桩侵限的主要原因如下:①围护结构设计存在缺陷厦大明挖区间的围护结构

设计为钻孔桩和搅拌桩相互咬合的形式(如图 5) ，这种设计必须是搅拌桩施工后才能开始钻孔桩施工，且钻孔桩的钻头必须咬住搅拌桩16cm 往下加压旋转，由于搅拌桩具有 5 ～10MPa 的强度，钻头一侧硬一侧软使得钻孔过程中钻杆垂

直度难以控制，钻杆始终偏向基坑侧，从而造成严重侵限。②由于地层本身存在软硬不均的情况造成钻杆偏斜。 4 三种成孔方法的应用条件及适用围通过对以上

施工实例进行总结分析，笔者提出了旋挖钻、冲击钻及回旋钻机成孔三种工法各自的应用条件、适用围及施工中应注重的问题，见表 5 。

5结论钻孔桩作为广泛应用的基坑支护形式，其成孔方法的合理选择，可以有效

地节约成本，缩短工期，提高文明施工水平，保证施工质量。参考文献[1] 苏宏

阳，郦锁林主编 .基础工程施工手册 [M]. 北京 :中国计划出版社， 2002.6[2] 夏明耀，曾进伦主编 .地下工程设计施工手册 [M]. 北京 :中国建筑工业出版社， 1999.7

钻孔灌注桩的施工大部分是在水下进行的，其施工过程无法观察，成桩后也不能进行开挖验收。施工中任何一个环节出现问题，都将直接影响到整个工程的质量

和进度，甚至给投资者 * 建筑 cad 网校 * 造成巨大的经济损失和不良的社会影响。

因此，要求基础施工队伍在施工技术措施上要落实，并加强施工质量管理，密切注意抓好施工过程中每一个环节的质量，力争将隐患消除在成桩之前。因此在施工前要认真熟悉设计图纸及有关施工、验收规，核查地质和有关灌注桩方面的资料，对灌注桩在施工过程中可能会发生的一些问题进行分析后制订出施工质量标准、验收实施方案和每根桩的施工记录，以便有效地对桩基施工质量加以控制。

1.成孔质量的控制

成孔是混凝土灌注桩施工中的一个重要部分，其质量如控制得不好，则可能会发生塌孔、缩径、桩孔偏斜及桩端达不到设计持力层要求等，还将直接影响桩身质量和造成桩承载力下降。因此，在成孔的施工技术和施工质量控制方面应着重做好以下几项工作。

1.1.采取隔孔施工程序

钻孔混凝土灌注桩和打入桩不同，打人桩是将周围土体挤开，桩身具有很高

的强度，土体对桩产生被动土压力。钻孔混凝土灌注桩则是先成孔，然后在孔成桩，周围土移向桩身土体对桩产生动压力。尤其是在成桩初始，桩身混凝土的强度很低，且混凝土灌注桩的成孔是依靠泥浆来平衡的，故采取较适应的桩距对防止坍孔和缩径是一项稳妥的技术措施。

1.2.确保桩身成孔垂直精度

这是灌注桩顺利施工的一个重要条件，否则钢筋笼和导管将无法沉放。为了保证成孔垂直精度满足设计要求，应采取扩大桩机支承面积使桩机稳固，经常校核钻架及钻杆的垂直度等措施，并于成孔后下放钢筋前作井径、井斜超声波测试。

1.3.确保桩位、桩顶标高和成孔深度

在护筒定位后及时复核护筒的位置，严格控制护筒中心与桩位中心线偏差不

大于 50mm ，并认真检查回填土是否密实，以防钻孔过程中发生漏浆的现象。

在施工过程中自然地坪的标高* 建筑 cad 网校 * 会发生一些变化，为准确地控制钻孔深度，在桩架就位后及时复核底梁的水平和桩具的总长度并作好记录，以便在成孔后根据钻杆在钻机上的留出长度来校验成孔达到深度。

虽然钻杆到达的深度已反映了成孔深度，但是如在第一次清孔时泥浆比重控

制不当，或在提钻具时碰撞了孔壁，就可能会发生坍孔、沉渣过厚等现象，这将

给第二次清孔带来很大的困难，有的甚至通过第二次清孔也无法清除坍落的沉

渣。* 建筑 cad 网校 * 因此，在提出钻具后用测绳复核成孔深度，如测绳的测深比钻杆的钻探小，就要重新下钻杆复钻并清孔。同时还要考虑在施工中常用的测绳遇水后缩水的问题，因其最大收缩率达 1.2 ％，为提高测绳的测量精度，在使用前要预湿后重新标定，并在使用中经常复核。

为有效地防止塌孔、缩径及桩孔偏斜等现象，除了在复核钻具长度时注意检查钻杆是否弯曲外，还根据不同土层情况对比地质资料，随时调整钻进速度，并描绘出钻进成孔时间曲线。当钻进粉砂层进尺明显下降，在软粘土钻进最快0.2 m ／ min 左右，在细粉砂层钻进都是O.015m ／min 左右，两者进尺速度相差很大。钻头直径的大小将直接影响孔径的大小，在施工过程中要经常复核钻头直径，如发现其磨损超过10mm 就要及时调换钻头。

1.4.钢筋笼制作质量和吊放

钢筋笼制作前首先要检查钢材的质保资料，检查合格后再按设计和施工规要

求验收钢筋的直径、长度、规格、数量和制作质量。在验收中还要特别注意钢筋

笼吊环长度能否使钢筋准确地吊放在设计标高上，这是由于钢筋吊笼放后是暂时

固定在钻架底梁上的，因此，吊环长度是根据底梁标高的变化而改变，所以应根据底梁标高逐根复核吊环长度，以确保钢筋的埋入标高满足设计要求。在钢筋笼吊放过程中，应逐节验收钢筋笼的连接焊缝质量，对质量不符合规要求的焊缝、

*建筑 cad 网校 * 焊口则要进行补焊。同时，要注意钢筋笼能否顺利下放，沉放时不能碰撞孔壁；当吊放受阻时，不能加压强行下放，因为这将会造成坍孔、钢筋

笼变形等现象，应停止吊放并寻找原因，如因钢筋笼没有垂直吊放而造成的，应提出后重新垂直吊放；如果是成孔偏斜而造成的，则要求进行复钻纠偏，并在重新验收成孔质量后再吊放钢筋笼。钢筋笼接长时要加快焊接时间，尽可能缩短沉放时间。

1.5.灌注水下混凝土前泥浆的制备和第二次清孔

清孔的主要目的是清除孔底沉渣，而孔底沉渣则是影响灌注桩承载能力的主要因素之一。清孔则是利用泥浆在流动时所具有的动能冲击桩孔底部的沉渣，使沉渣中的岩粒、砂粒等处于悬浮状态，再利用泥浆胶体的粘结力使悬浮着的沉渣随着泥浆的循环流动被带出桩孔，最终将桩孔的沉渣清干净，这就是泥浆的排渣和清孔作用。从泥浆在混凝土钻孔桩施工中的护壁和清孔作用，我们可以看出，

泥浆的制备和清孔是确保钻子 L 桩工程质量的关键环节。因此，对于施工规中泥浆的控制指标：粘度测定 17 — 20min ；含砂率不大于 6 ％；胶体率不小于 90 ％

等在钻孔灌注桩施工过程中必须严格控制，不能就地取材，而要专门采取泥浆制备，选用高塑性粘土或膨润土，拌制泥浆必须根据施工机械、工艺及穿越土层进行。配合比设计。

灌注桩成孔至设计标高，应充分利用钻杆在原位进行第一次清孔，直到孔口返浆比重持续小于 1.10 — 1.20 ，测得孔底沉渣厚度小于50mm ，即抓紧吊放钢

筋笼和沉放混凝土导管。沉放导管时检查导管的连接是否牢固和密实，以防止漏气漏浆而影响灌注。由于孔原土泥浆在吊放钢筋笼和沉放导管这段时间使处于悬浮状态的沉渣再次沉到桩孔底部，最终不能被混凝土冲击反起而成为永久性沉

渣，从而影响桩基工程的质量。因此，必须在混凝土灌注前利用导管进行第二次清孔。当孔口返浆比重及沉渣厚度均符合规要求后，应立即进行水下混凝土的灌注工作。