王岩

摘要：钻孔灌注桩因其施工工艺简单，投入的作业人员和施工机具可根据工程量的大小而定，不受气候和不良天气影响，承载能力大、抗震性好、沉降量小等特点，在桥梁工程的基础设计被广泛采用。高速公路东河特大桥地质情况复杂，细砂层厚，且粒径偏细。如何保证在细砂层钻进过程中泥浆护壁的稳定，是桩基施工的关键。

关键词：钻孔桩超厚 细砂层泥浆指标 施工工艺

1、施工工艺

1.1施工准备

将桥位墩台处的场地平整，使场地有足够的空间供机械设备安装和移位，修建拌浆池、储浆池、沉淀池和泥浆循环槽，道路、电路、水沟及附属设施布置合理。

1.2测量定位

根據业主和设计院提供的控制桩，准确测设出各个墩台的中心桩以及每根桩的具体位值；由每一根桩的地面高程和桩顶设计高程确定钻孔深度。

1.3开孔、钻进

1.3.1护筒埋置

护筒具有保持孔口稳定、固定桩位引导钻锤方向和隔离地面水、保护孔口不坍塌等作用。护筒用5mm钢板卷制而成，护筒内径为比设计桩径大20～40cm，护筒顶端留有高30cm、宽30cm的出浆口。

护筒埋设以桩中心为圆心，采用人工方式开挖直径比护筒直径稍大的土坑以埋设护筒。开挖前用十字交叉法将桩心引至开挖区外，做四个护桩，并做好保护（直到成孔后），埋设护筒后再将中心引回，使护筒中心和桩位中心重合。

东河特大桥位于河道内的桩基，应将护筒周围0.5～1.0m 范围内沙挖除，夯填粘质土至护筒底0.5m以下，埋放护筒时护筒埋深要求不小于4m，护筒倾斜偏差不得大于1%，平面位置的偏差不得大于5cm。

1.3.2钻机就位

钻机就位时要将机座调平，钻机就位处地基应坚实，必要时将底部软土挖除换填处理，以防止场地产生不均匀沉降，造成钻机倾斜、偏移，以保证钻机作业过程中的稳定性。就位后冲击锤的钢丝绳中心和桩位中心应对正，误差控制在2cm以内。

1.3.3钻进

向埋设护筒时已挖成的孔内注入清水，开动钻机。开孔时即投入造浆粘土造浆。开孔及整个钻进过程中应始终保持孔内水位高出地下水位（河中水位）1.5m-2.0m，并低于护筒顶面0.3m以防溢出。钻进过程中，及时捞渣补浆，在开孔阶段，为使钻渣挤入孔壁，可待钻进4m -5m后再掏渣。正常钻进每班至少应掏渣一次。并经常检查泥浆指标，随时根据地质情况控制泥浆比重。认真做好钻孔记录，在钻进过程中要勤检查钻机是否移位，钻头是否偏移桩位中心，防止出现斜孔。钻孔应一次成孔，不得中途停顿。

1.3.4检孔

为保证孔形顺直，应在成孔清孔前用检孔器检查。检孔器长度为孔径的4～6倍，直径小于孔径5cm。每次更换钻头时，亦必须检孔，将检孔器检到孔底方可放入新钻头。如检孔器不能下到原来已钻的深度，则可能发生了弯孔、塌孔或缩径等情况，可采用钻头上下反复扫孔的方式处理。

1.3.5清孔

当钻孔至设计高程要进行孔深、孔径、孔位检查，经检查合格后即进行清孔，不得停歇过久，使泥浆、钻碴沉淀增多，造成清孔工作的困难，甚至坍孔。清孔至沉碴厚度不大于设计图纸中要求值，图纸中未作说明的按以下标准：嵌岩桩不大于50mm、摩檫桩不大于500mm。报监理工程师检查后须在最短的时间内灌注砼。

1.4钻孔及成孔过程中泥浆指标控制

施工方法采用冲击钻钻进，泥浆制备根据该桥位处的地质特点，施工中采用含砂率为3.2 、塑性指数为25.7 的粘性土作为造浆原料，并掺入 0.03 ～0.06 的羧甲基纤维素，使粘性土颗粒表面形成薄膜而强化，降低失水量，提高粘度。钻进过程中的泥浆主要有 3 个作用：护壁、浮渣及固孔。 控制泥浆相对密度的大小，取决于桩基地质构造的特点。在施工过程中，进行了多种泥浆相对密度情况下的钻进试验。当泥浆相对密度控制在 1.20 以下时，时有缩孔现象；在1.20～1.35 时，虽然护壁效果较好，但泥浆中的砂率过大，高达45 左右。当泥浆相对密度控制在1.40～1.45 时，砂率降低，泥浆中的粗颗粒顺利上浮，钻进正常。

1.5 高相对密度泥浆的危害及解决办法

1.5.1 高相对密度泥浆的危害

降低桩基的侧摩阻力清孔后泥浆的相对密度高，则稠度大，在孔壁上形成的泥皮厚。灌注混凝土时，如果没有有效的推力使该部分泥皮清除，则会减小桩基混凝土与孔壁的侧摩阻力，降低桩的承载力。清孔后的泥浆相对密度高，则在灌注混凝土时，泥浆粘符在钢筋笼上，混凝土面上升时难以推移清除干净，降低混凝土与钢筋的握裹力。

1.5.2 高相对密度泥浆危害的解决办法

混凝土超灌至少达到1 m 。在东河特大桥施工中，考虑到在泥浆高相对密度情况下灌注混凝土，为降低各种潜在因素的影响，超灌至少达到 1 m，以利用该部分混凝土推移孔壁及钢筋笼上粘符的泥浆。采取其他措施在灌注桩的中上部混凝土时，一方面利用水冲稀释孔内泥浆；另一方面，为防止混凝土与泥浆的压力差太小，特别提出进料口与泥浆顶面至少应有3 m 的高差；此外，导管的埋深以 4～6 m 为宜，防止因超压而堵管。

2、厚砂层钻孔灌注桩泥浆护壁质量保证措施

2.1提高成孔质量，防止塌孔，可采用以下措施：加长护筒，在上层土质较差的情况下，将护筒加长至6～8m，以提高护壁效果；在松散的杂填土层和流沙层成孔时，将泥浆的比重加大（1.35以上），使其形成一个较好的孔壁。

2.2保证桩孔的垂直度，可采用以下措施：桩架要安装稳固，底座保持水平，吊锤钢丝绳和桩中心要保持同一轴线；用检孔器对对孔的垂直度进行检查，对不合格的部位进行反复扫孔，直到满足设计要求。

2.3保证钢筋笼和导管的垂直度、杜绝导管挂笼，可采用以下措施：钢筋笼焊接完毕后，起吊一定的高度，用4m的检尺检查相邻钢筋笼的平直度（导管安装用同样的检查方法）；钢筋笼、导管每段连接完成后，扶正中心，缓缓地放入孔中，防止撞击孔壁或导管斜插入钢筋笼中。

2.4质量检测方法：桩位的偏差用钢尺通过护桩测量或用全站仪定位；桩的成孔深度用测绳测量；桩的垂直度用检孔器测量；孔的沉渣厚度用测绳辅以铁制测饼测量，或用沉渣测定仪测定；泥浆比重用泥浆比重计测定，泥浆稠度用漏斗粘度计测定，泥浆含沙量用含沙计量器测定。

2.5注重过程控制。加强操作人员的岗前培训和操作规程、规范的学习；施工现场的技术负责人要跟班作业，加强技术指导，对关键工序要进行详细的技术交底工作。

3、结语

泥浆护壁桩已经越来越多地应用到工程当中，在施工前要了解钻孔灌注桩施工工艺特点，熟知相关规范规程要求，施工中，要自始至终抓住质量控制点，则工程质量可以得到保证。要重视常见的质量事故，并且采取相应措施给予预防，则可以在很大程度上减少甚至杜绝质量事故的发生。

参考文献：

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[2]王芳.泥浆护壁钻孔灌注桩施工工艺和质量控制[J].山西建筑，2010（05）

[3]岳学文.泥浆护壁钻孔灌注桩施工工艺质量控制要点[J].广西城镇建设，2008（10）

[4]郭刘珠.泥浆护壁钻孔灌注桩的施工工艺和质量控制[J].建材技术与应用，2012（01）