滨海软土地区钻孔灌注桩施工分析

滨海软土地区钻孔灌注桩施工分析

刘应

中铁隧道局集团建设有限公司 广西 南宁市 530000

摘要：在滨海软土地层中，钻孔灌注桩群桩施工工艺复杂，在具体施工过程中，很难对质量进行有效的把控。结合具体工程实例，从试桩、测桩等方面，分析了钻孔桩在沿海软软土中的成桩质量，在此过程中也提出了相应的意见和建议，希望能给有关人员带来帮助和参考。

关键词：滨海软土地区；钻孔灌注桩；施工

引言

钻孔灌注桩是一种现场钻探的施工技术，其利用机械钻孔的方式，打出了圆形的空洞，在其内加钢筋笼，再浇注混凝土，从而构成一种桩体。随着科技的进步，钻孔灌注桩技术已在工民工程中得到了广泛的应用。

1工程概况

一条机场道路沿线为滨海区域，下穿机场航站楼指廊，其中南北线分离式隧道围护桩及工程桩均为钻孔灌注桩，共计2435根。

2工程特点

与以前的大部分工程相比，该工程的特点是地下水位高，处于吹填砂层、淤泥质土等不利土层中，桩基数量多、施工周期短，工程质量要求高。

3试成桩方案

试成桩是为了提高一次成孔速度，保证成桩质量。

3.1土层分段成孔划分及分析

3.1.1土层分段

为了更好的研究不同土壤条件下的成桩效果。本文以实地调查为基础，将该地区的土壤分层划分为5个区域，并对其进行了详细的分析。第一、第二、第三、第四、第五区段的土层厚度分别为10.7m、1.1m、5.2m、5.6m、7.31m，包含了填砂、中砂、粉质黏土、淤泥质黏土以及残积砂质粘性土等土层。

3.1.2发现问题

表层9～-1.7 m处为海域后期吹填造地，土层为填砂。桩体在成桩过程中会发生塌方、直径减小等问题。（2）地面深-8.0，-13.6 m处有粉质粘土、淤泥质黏土。由于钻孔灌注桩在穿过较厚的粉土和填砂地层时，因为其缓慢的钻速和较长的成孔周期，很容易出现坍塌等不利因素。（3）有些长桩的末端处于最不利的地层，即砂质地层，在施工时容易发生塌孔，导致沉渣堆积。因此，在正式施工之前，为保证工程中的桩的成孔质量，必须先进行试孔，以获得有关资料。

3.2现场试成孔

试验中选用了直径1000 mm，长度30 m的桩基，在不影响桩基施工的情况下进行了试验。

3.2.1准备

水泥浆液以天然粘土为主，其含沙量控制在8%以下，粘稠度20 s。

3.2.2流程

（1）分段试成孔。桩机械钻头的直径为970mm，最初注入的泥浆的浓度被调制到1．30kg／m3，并且在桩机械钻孔时一直维持这个比率。每一段地层钻完后，取下钻头，检查成孔质量，泥浆等参数。（2）一次性试成孔。在进行了一次试成孔实验后，对实验结果进行了总结和分析，并提出了相应的对策，最后进行了一次试成孔实验。在成孔之后，对桩头B质量展开检测，在完成之后，将桩孔放置2小时，重新进行成孔质量检测，根据得到的资料，对其是否符合设计和施工的需要，如果不符合，就需要重新调整成孔方案，并重新做成孔实验。

3.2.3试成孔数据分析

（1）首次试成孔。虽然没有出现塌方，但有明显的桩孔缩小。为解决直径减小的问题，应采取如下方法：在第一个地层中，每个地层的深度为5 m的时候，再抬起钻头，重新钻一遍。当进入二、三、四、五组软弱地层后，应在大约11 m处重新钻孔，以达到扩眼的目的。为保证桩体的垂直性，在施工过程中，不使用钻头的重量，采用了竖向起落的方法下钻，以保证桩体的垂直性，同时，要注意掌握好浆液的配比。（2）第二次试成孔。以初次试成孔实验为依据，对成孔方案进行了调整，在成孔时，泥浆密度一直维持在1.3 kg/m3，并采取了垂直吊打，随打随复钻的方法。将一次清孔、桩机就位等因素考虑在内，一个桩孔成孔的时间大约是3.5小时。为了保证成孔的质量，需要将每一台桩机的每日施工工作量控制在6到7个桩之间，同时，进尺速度要保持在0.25-0.41 m/min之间，这样才能保证在成孔后，放置2小时的孔径能够满足设计的需要。

4施工部署

为了保证工程进度和桩机施工的顺利进行，共布置了10套70号潜水器。每个打桩机首先在其所属的区域进行支撑桩的施工，其目的是使打桩机操作人员熟悉工地的施工操作规程和验收流程；在桩机运行过程中，按照《工作指南》的规定，才能对工程桩试桩进行施工；在试桩结束后，对其施工区段中的支撑桩周围的工程桩进行施工，中间支撑桩和工程桩必须同步实施，以确保外围围护结构和中间支撑体系的及时完成；上述工作结束后，再进行剩余的桩基施工。

5过程控制

5.1样板制作

按照“样板先行”的原则，在建设之前，首先要做好样板。

5.2定位放线

首先确定每个项目中的基桩位置坐标；根据测绘局给出的三个控制点对每根桩进行定位，在每根桩的位置上插上一根短钢杆，并在其位置上做标记。在桩机安装之前，对每一测点都要用全站仪复检，以防止测点出错。

5.3护筒埋设

在桩机定位并通过验收后，可以安装扩孔器。对好桩位置后，进行打孔，打孔结束后，将护筒埋入，通常情况下，护筒埋于400mm，露出300mm。护套的中心位置偏离桩的位置50mm，护套要竖直，护套的四周要用泥土进行回填和夯实。当扩孔结束时，取下扩孔工具，开始成孔。

5.4桩位高程控制

在现场中均匀分布4个标高控制点，根据桩顶标高及现场地面标高计算吊筋的长度，在护筒上安装钢筋笼时，要充分考虑到护筒的下沉和悬挂筋的延伸，因此，悬挂钢筋的长度被削减了100mm。

5.5成孔施工

5.5.1桩机垂直度检测

在钻机就位后，钻头的位置偏差小于10 mm，并且使用磁力铅坠来检查钻机钻杆的垂直度。在下钻过程中，用调整桩支架调整钻杆的垂直度，以保证钻杆与水平面保持正交。底座是水平的，钻杆是垂直的，在钻进的时候，用水平尺来对钻杆的垂直度进行检查，确保其垂直度偏差小于1%，如遇表层土壤疏松，则可在钻床底部铺设钢板。

5.5.2成孔

在施工过程中，使用竖直起锤，使钻头不断地重复锤击，以保持钻孔直径。根据试成孔得到的数据，钻进速度被控制在0.25-0.41 m/min之间，同时，在钻井时，应确保所注浆的密度为1.3kg／m3。

5.5.3清孔

在一次清理之前，将浆液的浓度从1.3kg／m3调整到1.25kg／m3，然后进行换浆清理。清孔持续20分钟左右，在此期间，泥浆池可视情况加入适量的清水，直到注浆到密度为1.25 ks/m3为止。打完孔后，检查孔径和孔深，若不能达到要求，则重新打孔。采用平板测绳和普通测绳这两种方法对沉渣进行测量，其厚度应控制在50mm以内。

5.6钢筋笼安装下放

（1）在吊放钢筋笼的时候，使用的是双吊筋来进行起吊，并且要将其对齐、吊直，然后慢慢地下沉，避免与孔壁发生碰撞，如果遇到阻碍，也不要强行下人。待所有的钢筋笼入洞后，再用吊杆将其拉直，并用压笼管来控制其上浮。（2） 垂直主筋采用直螺纹套筒连接；钢筋连接后外露丝口小于2P（P为丝口整圈数），以保证连接质量。

结束语

采用了试成孔等技术质量措施，在施工过程中，对755根进行了成孔质量检测，占了总桩数的31%。通过取样，对钻孔直径、垂直度等误差进行了检验，结果符合设计和技术标，所以采用该方法，可有效地提高成桩质量。

参考文献：

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