郑德龙

[摘 要]合理选择灌注桩施工工艺是避免质量问题的关键。常用的灌注桩有人工挖孔灌注桩、长螺旋钻孔灌注桩、电动振拔灌注桩、压力注浆灌注桩等。但在合理选择了成桩工艺以后，施工过程中仍会遇到各种问题，如处理不当仍会给工程质量带来隐患，甚至造成质量事故。因此，处理工程中出现的各种问题仍需引起我们的高度重视并加以解决。

[关键词]灌注桩 成桩工艺 施工

中图分类号：TU 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）25-0196-01

一、合理选择灌注桩施工工艺是避免质量问题的关键

目前，国内灌注桩成桩工艺很多，各有其优缺点和使用范围，不同场区不同土质不可照搬同一成桩工艺。在这一点上务必引起足够重视，否则，势必给施工带来不必要的麻烦，给工程质量留下隐患。因此合理选用灌注桩成桩工艺成为我们关注的焦点。常用的灌注桩有“人工挖孔灌注桩、长螺旋钻孔灌注桩、电动振拔灌注桩、压力注浆灌注桩、钻孔扩底桩”等等。它们的施工机具、成桩工艺、施工方法各不相同，单方砼承载力也有很大差别。究竟选择何种工艺进行灌注桩施工，需要设计者根据不同场区、不同土质对各种成桩方法进行权衡，务必使选用的成桩工艺可行，慎防误选。若成桩工艺选择有误，不但延误工期，而且还会造成浪费。根据多年设计、施工、检测经验，灌注桩成桩工艺的合理选择必须建立在对各种成桩工艺的熟练掌握、全面了解的前提下，同时要进行综合评估。经过比较各种灌注桩的优缺点及适用范围择优而用是合理选择成桩工艺的唯一途径。它们的优缺点及适用范围分别列下。

1、人工挖孔灌注桩

优点：设备简单、振动小、噪音低、施工现场干净、对相邻建筑影响小、施工速度快、多孔同时施工、可直接观察地质变化情况、验证地质报告及设计取值。桩端虚土便于清除干净，适应高层建筑及市区狭窄场地施工。其特点：易发生坍孔伤人事故及施工时要防止地面掉落杂物伤人及施工人员缺氧。人工挖孔灌注桩，适合在一般粘性土及填土、黄土、季节性冻土、膨胀土、沙土、碎石土土层中穿越，桩端进入硬粘性土、密实沙土、碎石土、软质岩石和风化岩石为宜，但必须在地下水位以上。

2、长螺旋钻孔灌注桩

优点是：设备简单、施工方便、噪声低振动小、造价低、工期短。其缺点是：单方砼承载力相对较低，孔底虚土需要处理。长螺旋钻孔灌注桩，适合在一般性粘土及填土、黄土、季节性冻土、膨胀土、粉土中穿越，桩端宜进入硬粘性土、密实沙土。缺点是地下水位以下无法施工，淤泥和淤泥质土，碎石土无法穿越。

3、电动沉管灌注桩

优点：设备简单、施工方便、造价低、速度快、可在沙层中施工、单方砼承载能力较高。缺点：噪声较大、在软弱土中易产生断桩及缩颈、振动过久砼有离析现象。电动沉管灌注桩，适合于在一般粘土及黄土、季节性冻土、膨胀土、粉土、沙土中穿越；桩端进入任何土层均可，并不受地下水限制，但桩身不能穿越碎石土。

4、钻孔压力注浆桩

优点：振动小、噪声低、能在流砂、淤泥、河卵石、软弱土层和有地下水的条件下成孔成桩，解决了塌孔、缩颈、桩端虚土等问题。同时压力水泥浆对地土可进行加固，因此单方砼承载力较高，施工速度亦较快。缺点：水泥用量较大、砼密实度变化大，地面水泥浆流失较多。钻孔压力注浆桩，除碎石土外可在任何土层中穿越。桩端宜进入硬粘土、密实砂土、碎石土层中，不受地下水位限制。

5、钻孔扩底灌注桩

优点：振动小、噪声小、造价低、单方砼承载力较高、桩身直径小、排土量小、大直径钻扩桩适用于高层建筑。缺点：成孔后孔底有虚土。钻孔扩底灌注桩，适合在一般粘性土及填土、黄土、季节冻土、膨胀土、粉土、砂土中穿越，桩端宜落在硬粘性土，密实砂土层中，桩端需在地下水位以上，对淤泥和淤泥质土、碎石土桩身无法穿越。碎石土、软质岩石和风化岩土不宜做桩端持力层。

6、潜水钻成孔灌注桩

优点：振动小、噪声低、可施工大直径、大深度桩。用泥浆即可保护孔壁，可用特殊钻头挖掘岩石，可在地下水位以下施工。缺点：在高压力水或地下水流时施工比较困难，水压头和泥浆如管理不当，会引起坍孔。场区水分多，弃土困难，废泥浆处理量大，桩与土固结时间较长。潜水钻成孔灌注桩，适合于一般粘土及填土、非自重湿陷黄土、季节性冻土、膨胀土、粉土、砂土中穿越，桩端可落在任何土层中，但不可在自重湿陷黄土、碎石土中穿越。

二、施工中出现的问题及处理方法

1、场区内个别孔底出水后的处理

在干钻孔灌注桩施工过程中，个别孔底出水是很常见的。出水原因来自两个方面，一是由于地下水位上升引起，即勘察季节地下水位低于施工时地下水位，忽视水位变化而引起。而在老城区工业与民用上下水常年渗漏造成使用部分场区内地表水丰富则是产生孔内出水的第二个原因。避免此类事情发生，除在设计时详细研究地质勘察报告外，还需对勘察时自然地面标高高于场区平整后的自然标高。为准确掌握地下水位，除参考地质报告提供的地下水位和场区自然地面标高以外，干钻孔灌注桩在施工前还应选择有代表性区域进行试钻孔，以便更准确掌握土质及水位的实际情况。原则上孔底标高应在地下水位以上，尽量避免孔底见水。尽管如此，孔底出水现象在一些施工现场仍时有发生。孔底见水后如强行灌注砼。必将造成桩端砼强度大幅度较低，桩承力下降。这是工程质量所不允许的。为确保桩的质量及承载力，在许多工程中我们采用了用同等级的干拌砼处理见水孔底，并采用分层夯实的做法，可以提高桩端承载力。有这种方法处理孔底出水灌注桩方法简便，效果较好。

2、处理孔底虚砂提高灌注桩端承载力

灌注桩基础的承载力是由桩身摩擦力、承台底土抗力和桩端承载力三部分组整。桩端承载力作为灌注桩基础承载力的一部分其作用不容忽视，尤其是桩底落在砂层上或扩底桩其作用更大更重要。但施工中无论机械还是人为扰动都在所难免，扰动的松砂降低了桩端应起的作用，使桩承载能力下降，桩沉降量增大，甚至桩端几何尺寸无法保证。由此可见孔底虚砂处理与否对其桩的承载能力及沉降变形的影响是极大的，这种方法也可以用在已成桩的基础中，一旦桩端孔底虚砂较厚，试验达不到要求，可以将钢管打入桩周，再采取加压注浆的方法加固松散砂层，同时可以达到预期目的，提高承载能力，减少桩基沉降变形。

3、空心桩的产生，预防及处理

空心桩现象只在电动振拔管灌注桩中产生，即在桩上部一定内形成封闭的空心，从外表观察与正常桩并无多大差别，砼形成的外壳薄厚不等，孔内壁较光滑，施加荷载或在桩壁锤击很快会在空心部位破裂，此种现象已在电动振拔管灌注桩中多次发生。空心部位如未被发现，将给工程带来极大的隐患。这种现象通过现场观察发现，桩的空心内径与振拔管尺寸相接近且光滑，由此可以断定空心桩是第二次复打引起的。产生的原因是锤头过早停振，管内砼水灰比小，砼少和两次灌注时间间隔过长。第一次灌注的砼被第二次复打的振拔钢管挤向四周，又没有新的砼填充形成空心，随着振动锤升高达到顶端产生撞击，管内的砼下落封住空心顶，于是产生封闭的空心桩。为避免产生空心桩，施工时必须注意如下几点：

○1管内要有足够的砼，且塌落度要按规程要求加以控制，两次振拔的时间间隔不宜过长。

○2振动锤不要过早停振。

○3桩顶1.5m—2m范围内要有振捣棒加强振捣。

○4如已浇注的砼不能达到设计桩端标高则必须加入并振实。

三、结语

综上所述，从灌注桩基础工艺合理选择到施工现场偶发事故的预防处理，其目的都是为了提高灌注桩质量，杜绝事故发生。这是科学质量管理的出发点和归宿点。