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论文摘要：混凝土灌注桩是直接在施工现场桩位上成孔，然后放入钢筋笼并浇筑混凝土而形成的桩。本论文根据施工现场实际情况，详细介绍混凝土灌注桩的施工工艺及技术要求，分析了混凝土灌注桩在浇筑过程中易产生的质量通病，并针对这些问题提出了有效的质量控制措施，为相关施工单位提供可借鉴经验。
关键词：混凝土灌注桩，钢筋笼，施工技术，质量缺陷
与预制桩相比，混凝土灌注桩可降低成本，并对邻近建筑物及周围环境的有害影响小，桩长和桩径可按设计要求变化自如，桩端可进入持力层或嵌入岩层，单桩承载力大等。但灌注桩成桩工艺较复杂，操作要求较严，易发生质量事故，且技术间隔时间长，不能立即承受荷载，冬季施工影响因素较多。本工程为辽宁正兴环保产业园附属办公楼，工程位置位于辽宁绥中滨海开发区，属于软弱地基，单桩深度为15m，单桩承载力为50t，该办公楼总桩数为138根，混凝土量为260m3。
一、混凝土灌注桩的分类及施工顺序
1.混凝土灌注桩的分类
1.1端承桩
端承桩在指承载能力极限状态下，桩顶竖向荷载主要由桩端阻力承受，桩侧阻力较小，可以忽略不计，称为端承桩，也称为柱桩。在采用钻、挖掘成孔时，必须保证桩孔进入设计持力层深度；当采用锤击沉管法成孔时，沉管深度控制以贯入度为主，设计持力层标高为辅。
1.2摩擦桩
摩擦桩是指当桩穿过并支撑在各种压缩土层时，主要依靠桩侧土的摩阻力支撑垂直荷载，这样的桩就称为摩擦桩。摩擦桩以设计桩长控制成孔深度，端承摩擦桩必须保证设计桩长及桩端进持力层深度，当采用锤击沉管法成孔时，桩管入土深度控制以标高为主，以贯入度为辅。
2.混凝土灌注桩的施工顺序
对没有挤土作用的钻孔灌注桩，一般按现场条件和桩机行走方便的原则确定成孔顺序。对挤土作用和振动影响的冲孔桩、沉管桩、爆扩桩等，一般可结合现场施工条件，采用下列方法确成孔顺序：首先间隔一个或两个桩位成孔，并在邻桩混凝土初凝前或终凝后成孔，对于单个承台下桩数在五根以上者，中间桩先成孔，外围桩后成孔，而对于同一个承台下的爆扩桩，可采单爆或联爆法成孔。当采用人工挖孔桩的桩净距小于2倍桩径且小于2.5 m时，应采用跳挖，排桩挖的最小净距不得小于4.5 m，孔深不宜大于40 m。
二、混凝土灌注桩的施工工艺
1.钻孔设备的选择
本工程采用回旋鉆孔机，选用该种钻孔机是因为该机的最大钻孔直径可达2.5 m，钻进深度可达50-100 m，适用于碎石类、淤泥质粘土、回填土等多种地质条件。回转钻孔机由机械动力传动，配以笼头式钻头，可以多档调速或液压无级调速，以泵吸式反循环或正循环泥浆护壁方式钻进，设有移动装置，设备性能可靠，噪音振动小，钻进效率高，钻孔质量好。
2.施工工艺的确定
钻孔灌注桩是先成孔，然后吊放钢筋笼，再浇灌混凝土而成。依据地质条件不同，分为干作业成孔和泥浆护壁(湿作业)成孔两类。本工程由于处于沿海地区，回填土碾压夯实状况较好，所以采用干作业方法施工。
2.1施工顺序
本工程成孔时，未遇见地下水，在试桩时，钻出地基土为粗砂，且含水量符合设计要求，因采用干作业成孔。本工程的施工顺序如下：场地清理~测量放线定桩位~桩机就位~钻孔取土成孔~清除孔底沉渣~成孔质量检查验收~吊放钢筋笼~浇筑孔内混凝土。
2.2施工中的注意事项
本工程干作业成孔一般采用螺旋钻成孔，并采用机扩法扩底。为了确保成桩后的质量，施工中应注意以下几点：
（1）钻孔前的准备：开始钻孔时，应保持钻杆垂直、位置正确，防止因钻杆晃动引起孔径扩大及增多孔底虚土。当发现钻杆摇晃、移动、偏斜或难以钻进时，应提钻检查，排除地下障碍物，避免桩孔偏斜和钻具损坏。
（2）钻孔中的准备：
钻进过程中，应随时清理孔口粘土，在遇到地下水、塌孔、缩孔等异常情况，停止钻孔，会同有关单位研究处理。钻头进人硬土层时，易造成钻孔偏斜，可提起钻头上下反复扫钻几次，以便削去硬土。若纠正无效，可在孔中局部回填粘土至偏孔处0.5 m以上，再重新钻进。
（3）成孔后的注意事项：
成孔达到设计深度后，应保护好孔口，按规定验收，并做好施工记录。对于孔底虚土尽可能清除干净，可采用夯锤夯击孔底虚土或进行压力注水泥浆处理，然后尽快吊放钢筋笼，并浇筑混凝土。混凝土应分层浇筑，每层高度不大于1.5 m。
2.3钢筋笼的施工方法
本工程在清孔时，应立即安放钢筋笼，并浇筑混凝土。本工程钢筋笼在现场制作，钢筋笼长度为10m，深入承台长度为500mm，作时施工单位按照图纸要求将主筋环向均匀布置，箍筋直径及间距、主筋保护层、加劲箍的间距等均应符合设计要求。对于钢筋余料，可以采用焊接方法进行制作钢筋笼，但焊接质量必须符合施工质量及验收规范。按照设计图纸要求，施工单位在焊接钢筋笼主筋净距必须大于3倍的骨料粒径，加劲箍宜设在主筋外侧，钢筋保护层厚度不应小于35 mm。施工时在主筋外侧安设钢筋定位器，以确保保护层厚度。为了防止钢筋笼变形，在钢筋笼上每隔2m设置一边加强箍，并在钢筋笼内每隔3- 4 rn装一个可拆卸的十字形临时加劲架，在吊放人孔后拆除。吊放钢筋笼时应保持垂直、缓缓放人，防止碰撞孔壁。若造成塌孔或安放钢筋笼时间太长，应进行二次清孔后再浇筑混凝土。
三、质量通病的处理
1.断桩
1.1产生原因
混凝土灌注桩在施工时应注意断桩，断桩原因主要有：桩距过小，邻桩施打时土的挤压产生的水平推力和隆起上拔力的影响，软硬土层传递水平力不同，对桩产生剪应力，桩身混凝土终凝不久，强度弱，承受不了外力的影响。本工程在施工时，为避免出现断桩，在施工前进行详细的施工组织设计。首先布桩应坚持少桩疏排的原则，桩与桩之间中心距不宜小于3.5倍桩径，在桩身混凝土强度较低时，尽量避免振动和外力的干扰，因此要合理确定打桩顺序和桩架行走路线，对于采用跳打法必须严格控制对邻桩的影响。控制时间法指在邻桩混凝土初凝以前，必须把影响范围内的桩施工完毕。
1.2处理方法
对于断桩的检查与处理：在浅层(2-3 m)发生断桩，可用重锤敲击桩头侧面，同时用脚踏在桩头上，如桩已断，会感到浮振，深处断桩目前常用动测或开挖的办法检查。断桩一经发现，应将断桩段取出，并将桩孔清理干净后，略增大面积并设置连接桩箍，再重新浇筑混凝土以补做桩身。
2.缩颈
缩颈是指桩身直径缩小，桩截面面积不符合设计要求的现象。缩颈桩产牛的原因是在打桩时，拔桩速度过快，造成管内混凝土量减少，而混凝土和易性又较差，出管扩散困难造成缩颈。在含水量大的粘土中沉管时，土体受到强烈扰动和挤压，产生很高的孔隙水压力，拔水压力便作用到新浇筑的混凝土桩上，使桩身造成不同程度的缩颈现象，在容易产生缩颈的土层中施工时，要严格控制拔管速度，采用“慢拔密击”，使混凝土以保持足够的压力，使混凝土出管扩散正常。本工程在施工时设专人随时测定混凝土的下落情况，避免出现缩颈现象，遇有缩颈现象可采取复打处理。
3.桩尖进水
桩尖进水、进泥砂常见于地下水位高、含水量大的淤泥和粉砂土层，是由于桩管与桩尖接合处的垫层不紧密或桩尖被打破所致。处理时可将桩管拔出，修复改正桩靴缝隙或将桩管与预制桩尖接合处用草绳、麻袋垫紧后，用砂回填桩孔后重打。
结论
综上所述，混凝土灌注桩施工时应遵守国家及行业规定，确保混凝土灌注桩施工的质量符合国家有关规定，同时为避免和减少事故的发生，要充分做好施工准备工作，在施工前合理确定施工方法、检查施工机具，施工时严格遵守施工工艺，施工完毕后，及时检查施工质量，只有这样才能确保混凝土灌注桩施工质量达到国家标准。
关键词：混凝土灌注桩，钢筋笼，施工技术，质量缺陷
与预制桩相比，混凝土灌注桩可降低成本，并对邻近建筑物及周围环境的有害影响小，桩长和桩径可按设计要求变化自如，桩端可进入持力层或嵌入岩层，单桩承载力大等。但灌注桩成桩工艺较复杂，操作要求较严，易发生质量事故，且技术间隔时间长，不能立即承受荷载，冬季施工影响因素较多。本工程为辽宁正兴环保产业园附属办公楼，工程位置位于辽宁绥中滨海开发区，属于软弱地基，单桩深度为15m，单桩承载力为50t，该办公楼总桩数为138根，混凝土量为260m3。
一、混凝土灌注桩的分类及施工顺序
1.混凝土灌注桩的分类
1.1端承桩
端承桩在指承载能力极限状态下，桩顶竖向荷载主要由桩端阻力承受，桩侧阻力较小，可以忽略不计，称为端承桩，也称为柱桩。在采用钻、挖掘成孔时，必须保证桩孔进入设计持力层深度；当采用锤击沉管法成孔时，沉管深度控制以贯入度为主，设计持力层标高为辅。
1.2摩擦桩
摩擦桩是指当桩穿过并支撑在各种压缩土层时，主要依靠桩侧土的摩阻力支撑垂直荷载，这样的桩就称为摩擦桩。摩擦桩以设计桩长控制成孔深度，端承摩擦桩必须保证设计桩长及桩端进持力层深度，当采用锤击沉管法成孔时，桩管入土深度控制以标高为主，以贯入度为辅。
2.混凝土灌注桩的施工顺序
对没有挤土作用的钻孔灌注桩，一般按现场条件和桩机行走方便的原则确定成孔顺序。对挤土作用和振动影响的冲孔桩、沉管桩、爆扩桩等，一般可结合现场施工条件，采用下列方法确成孔顺序：首先间隔一个或两个桩位成孔，并在邻桩混凝土初凝前或终凝后成孔，对于单个承台下桩数在五根以上者，中间桩先成孔，外围桩后成孔，而对于同一个承台下的爆扩桩，可采单爆或联爆法成孔。当采用人工挖孔桩的桩净距小于2倍桩径且小于2.5 m时，应采用跳挖，排桩挖的最小净距不得小于4.5 m，孔深不宜大于40 m。
二、混凝土灌注桩的施工工艺
1.钻孔设备的选择
本工程采用回旋鉆孔机，选用该种钻孔机是因为该机的最大钻孔直径可达2.5 m，钻进深度可达50-100 m，适用于碎石类、淤泥质粘土、回填土等多种地质条件。回转钻孔机由机械动力传动，配以笼头式钻头，可以多档调速或液压无级调速，以泵吸式反循环或正循环泥浆护壁方式钻进，设有移动装置，设备性能可靠，噪音振动小，钻进效率高，钻孔质量好。
2.施工工艺的确定
钻孔灌注桩是先成孔，然后吊放钢筋笼，再浇灌混凝土而成。依据地质条件不同，分为干作业成孔和泥浆护壁(湿作业)成孔两类。本工程由于处于沿海地区，回填土碾压夯实状况较好，所以采用干作业方法施工。
2.1施工顺序
本工程成孔时，未遇见地下水，在试桩时，钻出地基土为粗砂，且含水量符合设计要求，因采用干作业成孔。本工程的施工顺序如下：场地清理~测量放线定桩位~桩机就位~钻孔取土成孔~清除孔底沉渣~成孔质量检查验收~吊放钢筋笼~浇筑孔内混凝土。
2.2施工中的注意事项
本工程干作业成孔一般采用螺旋钻成孔，并采用机扩法扩底。为了确保成桩后的质量，施工中应注意以下几点：
（1）钻孔前的准备：开始钻孔时，应保持钻杆垂直、位置正确，防止因钻杆晃动引起孔径扩大及增多孔底虚土。当发现钻杆摇晃、移动、偏斜或难以钻进时，应提钻检查，排除地下障碍物，避免桩孔偏斜和钻具损坏。
（2）钻孔中的准备：
钻进过程中，应随时清理孔口粘土，在遇到地下水、塌孔、缩孔等异常情况，停止钻孔，会同有关单位研究处理。钻头进人硬土层时，易造成钻孔偏斜，可提起钻头上下反复扫钻几次，以便削去硬土。若纠正无效，可在孔中局部回填粘土至偏孔处0.5 m以上，再重新钻进。
（3）成孔后的注意事项：
成孔达到设计深度后，应保护好孔口，按规定验收，并做好施工记录。对于孔底虚土尽可能清除干净，可采用夯锤夯击孔底虚土或进行压力注水泥浆处理，然后尽快吊放钢筋笼，并浇筑混凝土。混凝土应分层浇筑，每层高度不大于1.5 m。
2.3钢筋笼的施工方法
本工程在清孔时，应立即安放钢筋笼，并浇筑混凝土。本工程钢筋笼在现场制作，钢筋笼长度为10m，深入承台长度为500mm，作时施工单位按照图纸要求将主筋环向均匀布置，箍筋直径及间距、主筋保护层、加劲箍的间距等均应符合设计要求。对于钢筋余料，可以采用焊接方法进行制作钢筋笼，但焊接质量必须符合施工质量及验收规范。按照设计图纸要求，施工单位在焊接钢筋笼主筋净距必须大于3倍的骨料粒径，加劲箍宜设在主筋外侧，钢筋保护层厚度不应小于35 mm。施工时在主筋外侧安设钢筋定位器，以确保保护层厚度。为了防止钢筋笼变形，在钢筋笼上每隔2m设置一边加强箍，并在钢筋笼内每隔3- 4 rn装一个可拆卸的十字形临时加劲架，在吊放人孔后拆除。吊放钢筋笼时应保持垂直、缓缓放人，防止碰撞孔壁。若造成塌孔或安放钢筋笼时间太长，应进行二次清孔后再浇筑混凝土。
三、质量通病的处理
1.断桩
1.1产生原因
混凝土灌注桩在施工时应注意断桩，断桩原因主要有：桩距过小，邻桩施打时土的挤压产生的水平推力和隆起上拔力的影响，软硬土层传递水平力不同，对桩产生剪应力，桩身混凝土终凝不久，强度弱，承受不了外力的影响。本工程在施工时，为避免出现断桩，在施工前进行详细的施工组织设计。首先布桩应坚持少桩疏排的原则，桩与桩之间中心距不宜小于3.5倍桩径，在桩身混凝土强度较低时，尽量避免振动和外力的干扰，因此要合理确定打桩顺序和桩架行走路线，对于采用跳打法必须严格控制对邻桩的影响。控制时间法指在邻桩混凝土初凝以前，必须把影响范围内的桩施工完毕。
1.2处理方法
对于断桩的检查与处理：在浅层(2-3 m)发生断桩，可用重锤敲击桩头侧面，同时用脚踏在桩头上，如桩已断，会感到浮振，深处断桩目前常用动测或开挖的办法检查。断桩一经发现，应将断桩段取出，并将桩孔清理干净后，略增大面积并设置连接桩箍，再重新浇筑混凝土以补做桩身。
2.缩颈
缩颈是指桩身直径缩小，桩截面面积不符合设计要求的现象。缩颈桩产牛的原因是在打桩时，拔桩速度过快，造成管内混凝土量减少，而混凝土和易性又较差，出管扩散困难造成缩颈。在含水量大的粘土中沉管时，土体受到强烈扰动和挤压，产生很高的孔隙水压力，拔水压力便作用到新浇筑的混凝土桩上，使桩身造成不同程度的缩颈现象，在容易产生缩颈的土层中施工时，要严格控制拔管速度，采用“慢拔密击”，使混凝土以保持足够的压力，使混凝土出管扩散正常。本工程在施工时设专人随时测定混凝土的下落情况，避免出现缩颈现象，遇有缩颈现象可采取复打处理。
3.桩尖进水
桩尖进水、进泥砂常见于地下水位高、含水量大的淤泥和粉砂土层，是由于桩管与桩尖接合处的垫层不紧密或桩尖被打破所致。处理时可将桩管拔出，修复改正桩靴缝隙或将桩管与预制桩尖接合处用草绳、麻袋垫紧后，用砂回填桩孔后重打。
结论
综上所述，混凝土灌注桩施工时应遵守国家及行业规定，确保混凝土灌注桩施工的质量符合国家有关规定，同时为避免和减少事故的发生，要充分做好施工准备工作，在施工前合理确定施工方法、检查施工机具，施工时严格遵守施工工艺，施工完毕后，及时检查施工质量，只有这样才能确保混凝土灌注桩施工质量达到国家标准。