浅谈小直径素水泥桩在旋挖成孔工程桩防塌孔加固中的应用

浅谈小直径素水泥桩在旋挖成孔工程桩防塌孔加固中的应用

杨殿军   陶攀   刘鸿祥

中建二局第三建筑工程有限公司西南分公司 四川成都   610000

摘 要

本文以成都市东部新区杂填土地层旋挖成孔灌注桩排桩基坑支护为例，结合场地工程地质条件及水文地质条件，介绍了采用小直径素水泥桩在旋挖灌注桩施工防塌孔加固中的应用，对类似地层条件的桩基施工提供可借鉴经验。

关键词：小直径素水泥桩；杂填土；防塌孔加固。

1、塌孔的概述

1.1、什么是塌孔

通常普遍的就是孔桩在开挖过程中，由于图纸松软、或者地下水等问题，孔周边的土石发生坍塌。

1.2、为什么要进行防塌孔加固

对于孔桩来说，一旦塌孔，就可能导致无法安装孔桩钢筋笼和混凝土灌注，对于会塌孔的位置就需要，预先采取加固措施防止塌孔问题的产生。

2、常规塌孔加固措施有哪些

2.1人工挖孔处理

人工挖孔施工方便，不需要大型设备，但安全风险大，钻进过程中易出现二次塌孔影响人身安全。下挖过程中需做护壁，护壁采用分段浇筑形式，一般每节不 大于 1.5m 且浇筑后需等强养护 7d，随着深度增加施工难度增大，塌孔风险增加，影响人身安全。此方法对于工期与安全来说是适用的。

2.2低压注浆处理

回填区域孔隙率较高、回填压实度不足，地 质较复杂，低压注浆沿桩孔周围可加固土体，防止塌孔。采用水泥浆静压渗透注浆法，注浆管给予压力作用，使水泥浆体克服各种阻力，渗入土体的孔隙和裂隙中，浆液通过渗透、挤密、填充等方式使得孔隙及松散的土粒胶结，形成相互穿插的脉状结石体。

该方法对于地质复杂，孔隙率高的土质来说，浆液流动性大，成本难以控制。

2.3全钢护筒处理

全钢护筒处理塌孔即边钻进边下护筒，在钻进成孔的同时护筒可以起到支护作用。

钢护筒需在钢构件加工厂定制，钢护筒定制耗时较长，且需要增加振动锤设备，浇筑完桩基混凝土后若初凝时间不够则拔出护筒过程中易破坏桩身混凝土，若凝固时间过长则护筒难以拔出，该方法钢护筒成本高、且控制不好会影响桩身质量。

2.4素混凝土回填复钻处理

素混凝土回填复钻处理即旋挖钻进成孔，如遇塌孔可浇灌 C15 素混凝土，终凝加固土体后继续钻进。

针对表面塌孔区域，采用大于桩径 200mm 的钻头钻进，钻进过程中若出现塌孔迹象时，为避免塌孔掩埋钻头及护筒，应及时停止钻进，采用C15混凝土填充，回填至塌孔顶部位置以上 1m 左右，以改善其孔壁结构，静置 24h 后重新按照设计桩径钻头钻进，重新钻进时设备应采用低速钻进，尽量减少对周围土体的扰动。若出现重复塌孔现象，应重复上述回填、静置再钻进的步骤，直至成孔。终孔后应立即清孔、尽快组织安装钢筋笼、浇筑混凝土，完成该桩基的施工。 由于每次浇筑混凝土后需要静置 1d，现状塌孔处处理完成后向下钻进可能会继续塌孔，每次处理高度有限且耗时较长，该方法可处理任何深度塌孔的情况但工期略长。

2.5开挖换填素土夯实处理

表层出现塌孔的桩位可采取中性黏土换填压实的方法，只需对塌孔部位周边开挖换填分层压实后复钻。

根据地质情况判断使用此方法，若大面积成片区坍塌，可在钻孔前先换填再钻，节省一道复钻工序，节约成本。该方法耗时短、见效快，成孔率高，对小于 15m的桩有较好效果，若 15m 以下继续塌孔则结合素混凝土回填复钻法处理。

3、小直径素水泥桩加固简介

结合本项目地址条件、施工设备、工期及成本等因素综合考虑，钻孔桩塌孔处理采用小直径素水泥桩加固的方式。

3.1施工工艺流程

小直径素水泥桩加固施工工艺流程图

2.2施工方法

1）对于钻进过程中出现塌孔的桩，首先采用黏土进行回填并夯压，回填前记录塌孔位置。

2）回填后在混凝土灌注桩桩周对小直径素水泥桩桩位进行定位放线。

3）螺旋钻机就位，采用100㎜钻杆进行成孔，钻至塌孔位置下1m的位置，钻孔过程中确保成孔垂直度及位置正确。

4）采用PO32.5R水泥，水泥粉煤灰浆液配合比为：水：水泥：粉煤灰=1:0.5:0.5.浆液制备过程中注意相应材料计量的准确性，并采取相应环境保护措施，防止造成扬尘、水质污染。

5）采用孔底灌注法，注浆管插入距孔底15㎝左右开始灌注水泥粉煤灰浆液。

6）浆液灌注24小时后方可进行钻孔灌注桩成孔作业。

3、小直径素水泥桩加固效果

    对加固后的桩孔进行成孔效果检查发现，该方法对塌孔处理效果显著，该方法可以处理任何深度的塌孔问题。成本上相对其他方法有所节约，处理时间有所缩短，节约工期。

4、总结

复杂地质情况下地质报告准确性降低，给旋 挖灌注桩成孔施工带来不可预见风险，对设备选型、工人熟练度、成孔质量、工期控制等方面提出了很高的要求。综合施工便捷性和成本控制等 方面因素考虑，采用小直径素水泥桩加固的方式处理塌孔，能在有限的成本范围内快速达到效果。

参考文献：

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［2］姚宏军，李红峰 . 浅谈旋挖钻干作业成孔塌孔施工技术［J］. 中 文科技期刊数据库（全文版）工程技术，2016,（9）: 125.

［3］赵勃 . 钻孔灌注桩塌孔处理方法和预防措施［J］. 山西建筑， 2015, 41（10）: 44.

［4］宋立国 . 简析钻孔灌注桩塌孔原因及处理方法［J］. 工程建设与 设计，2014,（7）: 2.