姚文胜

（福建省地质工程公司，福建 福州 350002）

1 工程概况

某工程为两幢主楼31层及裙楼4～6层的建筑，设计为三层联体地下室，基坑尺寸120.0×90.0m，三层地下室基坑开挖深度(底板底)13.0m，主楼大底板底开挖深度14.5m，主楼电梯井开挖深度17.8m。基坑加固采用Φ1000mm冲孔桩＋内支撑＋三重管旋喷桩止水帷幕形式。冲孔灌注桩桩长为25.0m，共计240根，桩的间距800mm；基坑外侧桩间止水帷幕为三重管旋喷桩，桩径Φ900mm，咬合200mm，共计610根，与钻孔灌注桩咬合厚度不小于150mm，旋喷桩入全风化层2.0m以上。

2 地质条件

根据钻探揭露，拟建场地土层结构较为简单，现自上而下分述如下:

2.1素填土：全场地分布，厚度为1.20～4.60m。

2.2粉质粘土：厚度为3.50～7.10m。

2.3中砂：厚度为2.80～6.10m。

2.4残积砂质粘性土：全场地分布，揭露厚度为2.30～10.60m。

2.5全风化花岗岩：揭露厚度为7.60～12.50m。

2.6碎块状强风化花岗岩：揭露厚度为3.80～5.90m。

拟建场地地下水主要赋存和运移于中砂及素填土的孔隙以及下部残积土的孔隙与网状裂隙、风化岩的裂隙。位于中砂及以下地层中的地下水属潜水一承压水；素填土中的地下水属上层滞水。

3 分项工程施工方法

3.1 冲孔灌注桩施工

围护结构采用泥浆护壁冲孔灌注桩，桩径Φ1000mm，共计240根，采用C30水下商品砼，出料砼坍落度20±2cm，施工方法如下：

3.1.1成孔工艺技术（1）桩位控制

根据业主提供的轴线控制点、标高控制点及施工桩位平面布置图引测各桩位。按桩位准确埋设护筒，护筒与孔壁之间采用优质粘土分层夯实，顶面要高出地面30cm，并开设溢浆口。

(2)成孔施工

桩机安装必须水平、稳定、周正，随时校核冲击桩机钢丝绳与桩位控制十字线中心在一条线上。开孔宜用小的冲程低锤密击，维护此段孔壁的稳定，在穿过护筒底口以下3-4米后，即可根据地质情况适当加大冲程。

(3)成孔垂直度控制

冲击钻进成孔是利用自由落锤冲击，一般地层不易孔斜，防止孔斜的措施是根据各种不同情况，分别采取有效措施，但主要应采用低锤密击、缓慢冲击，原则上冲程不得超过1米。施工中一旦发现孔斜，立即停击冲击钻进，采用回填块、碎石至斜面以上0.5m后，再缓慢冲击。如果一次不能达到纠斜目的，要按以上方法反复多次纠斜，直至垂直度符合规范要求后方可继续冲击钻进。

(4)清除孔底沉渣技术

A清孔的主要目的是清除孔底沉渣，利用泥浆在流动时所具有的动能冲击桩孔底部的沉渣，使沉渣中的岩粒、砂粒等处于悬浮状态，再利用泥浆胶体的粘结力使悬浮着的沉渣随着泥浆的循环流动被带出桩孔，最终将桩孔内的沉渣清干净，这就是泥浆的排渣和清孔作用。

B终孔后第一次清孔比较关键，采用大泵量优质泥浆进行冲孔，同时配合桩锤在孔底进行上下活动以抽吸震荡悬浮孔底沉渣，并同时采用低冲程轻锤密击以破碎孔底较大颗粒，以便泥浆能够悬浮携带，将孔内沉渣清除干净。提钻前，停泵15分钟，再用测绳测量沉渣厚度，若超出设计要求，再次清孔，直至排除干净。

C由于孔内原土泥浆在吊放钢筋笼和沉放导管这段时间内使处于悬浮状态的沉渣再次沉到桩孔底部，从而影响桩基工程的质量。因此，必须在混凝土灌注前利用导管进行第二次清孔，此时，适当调整泥浆性能，降低泥浆比重，做好各项灌注前准备工作，停泵至剪球时间不得超过30分钟。

(5)常见孔内事故的预防及处理

A梅花孔

冲成的孔不圆，孔断面呈梅花形状或十字槽状，出现梅花孔后，可用片石、卵石和粘土混合回填钻孔，重新冲击成孔。为防止冲成梅花孔，应经常检查转向装置的灵活性，勤清孔，控制泥浆粘度和比重。用低冲程时，应每冲击一段要更换高一些的冲程冲击，使冲锤有足够的时间自由转动。

B钻孔偏斜

发生钻孔偏斜的原因主要是冲击中遇到探头石、地层软硬不均、岩面倾斜或钻架移位等。出现钻孔偏斜后，应回填重新冲孔。

C卡锤

处理卡锤应首先弄清情况，针对卡锤原因，进行处理，不可盲动，以免造成越卡越紧。如当梅花孔卡锤时，冲锤向下有活动余地，可松绳落锤后再提锤使冲锤转动一个角度，则有可能顺梅花孔槽提上来。当粘土吸住冲锤时，则可用高压水射击孔底，或用滑轮组、千斤顶强力提升冲锤。

D掉锤

掉锤的处理方法，主要是打捞，常用的打捞工具有打捞活套、打捞钩以及冲抓锥等，防止掉锤最重要的是要经常检查转向装置和钢丝绳与冲击锤的连接处是否松动脱落。

3.1.2钢筋笼制作与吊装

钢筋笼严格按设计要求制作，Φ1000的桩钢筋笼直径为Φ900mm，分节制作，孔口焊。钢筋笼制作必须在制作台上进行，防止钢筋笼弯曲、变形。

钢筋笼吊装必须在成孔工艺和钢筋笼制作验收合格后，才能进行。水平搬运时每隔3-4米设一个支撑点，防止搬运中钢筋和钢筋笼变形。钢筋笼下入孔内时，要缓慢放下，如在下孔中遇阻，不得强行冲下，必须分析原因，排除故障后再缓慢下入，并固定好。

3.1.3水下砼施工

水下砼灌注是桩身质量的关键工序，应认真掌握关键性的操作工艺。

(1)为确保成桩质量，要严格检查验收进场原材料的质保书，对不合格的材料，严禁用于混凝土灌注桩。

(2)冲钻孔灌注桩水下混凝土的施工主要是采用导管灌注，导管选用游轮插接式导管，内径220mm，下导管时必须确保其密封性能达到不漏水。导管连接后必须平直，隔水栓预制必须符合规定，孔内导管底端离孔底30～50cm，使隔水栓顺利通过。必须保证足够的初灌量，确保剪球后导管首次埋管0.8～1.2m。初灌剪球时，应立即观察孔内返浆是否畅通，并及时测量导管内外砼液面高度及导管在砼内的埋深，初灌后不得上下串动导管。

(3)为防止发生断桩、夹泥、堵管等现象，混凝土坍落采用20±2cm。导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2m-4m，不宜大于5m和小于1m，严禁把导管底端提出混凝土面。在施工过程中，要控制好灌注工艺和操作，抽动导管使混凝土面上升的力度要适中，保证有程序的拔管和连续灌注，升降的幅度不能过大，如大幅度抽拔导管则容易造成混凝土体冲刷孔壁，导致孔壁下坠或坍落，桩身夹泥，这种现象尤其在砂层厚的地方比较容易发生。在灌注过程中必须每灌注2m3左右测一次混凝土面上升的高度，确定每段桩体的充盈系数。

(4)水下砼灌注要连续，中途不得停顿，为保证桩头质量，砼灌注超过桩顶设计标高0.5-1.0米，灌注完毕，应及时冲洗导管。砼灌注要有周密的计划，根据桩径、桩长、充盈系数和浮浆高度计算砼用量。每桩砼的坍落度均应进行测定，坍落度18-22cm，严格掌握，并随机抽做一组砼试块，待28天送检。

3.2 三重管高压旋喷桩施工

围护结构外侧桩间止水采用三重管旋喷桩，桩径Φ900mm，咬合200mm，共610根，进入全风化层1米以上。施工方法和技术措施如下：

3.2.1工艺施工顺序

平整场地→定孔位→引孔钻机就位→钻孔→下喷管至深度→旋喷切割→制浆→注浆→冒浆→旋转提升→成桩→冲洗管路及回压灌浆。

3.2.2施工方法

(1)钻机就位：钻机就位后，对桩机进行调平、对中，调整桩机的垂直度，保证钻杆应与桩位一致，偏差应在10mm以内，钻孔垂直度误差小于0.3%；造孔前应调试空压机、泥浆泵，使设备运转正常；校验钻杆长度，并用红油漆在钻塔旁标注深度线，保证孔底标高满足设计深度。

(2)引孔施工：钻机施工前，应首先在地面进行试喷，在钻孔机械试运转正常后，开始引孔钻进。钻孔过程中要详细记录好钻杆节数，保证钻孔深度的准确。本工程用地质钻机先进行引孔施工，引孔直径Φ130引孔钻至设计深度。

(3)旋喷机施工：旋喷机就位后，将注浆管下放至孔底，同时送入高压水及压缩空气，在孔底喷射切割1min后，再泵入水泥浆，由下而上进行喷射作业；当喷射注浆管插入设计深度后，接通泥浆泵，然后由下向上旋喷，同时将泥浆清理排出。喷射时，先应达到预定的喷射压力、喷浆后再逐渐提升旋喷管，以防扭断旋喷管。为保证桩底端的质量，喷嘴下沉到设计深度时，在原位置旋转10秒钟左右，待孔口冒浆正常后再旋喷提升。钻杆的旋转和提升应连续进行，不得中断，钻机发生故障，应停止提升钻杆和旋转，以防断桩，并立即检修排除故障，为提高桩底端质量，在桩底部1.0m范围内应适当增加钻杆喷浆旋喷时间。在旋喷提升过程中，可根据不同的土层，及时调整钻杆旋喷参数。

(4)充填灌浆：为解决好凝结体顶部因浆液析水而出现凹陷现象，当喷射结束后，随即在喷射孔内进行静压充填灌浆，直至孔口浆面不再下降为止。

4 分项工程施工质量控制

4.1 冲孔灌注桩施工质量控制

4.1.1施工误差与桩的垂直度偏差，按设计桩位外放5cm。

4.1.2钻孔桩必须跳开施工，即前一个桩施工完后，再相隔2-3个桩施工，减少两桩之间的影响。

4.1.3防止坍孔，注意保持泥浆比重，控制钻进速度，保持孔内水头高度。

4.1.4保证清孔质量，不产生坍孔，清孔后泥浆比重达到1.2，泥浆含砂率不大于4%，沉渣厚度满足规范要求。

4.1.5防止钢筋笼上浮和断桩。浇筑水下混凝土之前，必须将钢筋笼定位准确后，固定牢固，浇筑混凝土的导管需经检查，不漏水、不漏气。料斗内首批混凝土灌入桩内的高度必须满足高于导管下口0.8～1.2m，以后随混凝土灌注，逐步提升导管，但必须保证导管下口埋入混凝土中的深度不小于2-4m，灌注要求连续不间断地均匀灌注，混凝土灌注高度比设计桩顶标高超高0.5-1.0m。

4.2 施工技术措施

4.2.1旋喷前要检查高压设备机管路系统，其压力和流量必须满足设计要求，注浆管接头密封必须良好，在地面试送后方可进行施工。

4.2.2每5-8个旋喷孔选取一个孔取芯样，按芯样情况与有关方面一起确定喷射深度，以确保设计要求和施工质量。

4.2.3浆液水灰比应控制在0.8之内，比重1.55-1.60g/cm3。水灰比确定后，不得随意更改；搅拌水泥时在旋喷过程中防止水泥浆沉淀。

4.2.4孔位按设计位置，桩位偏差不得大于5cm，引孔直径Φ>130mm，孔斜不大于1.5%。

4.2.5成孔后，注浆管插入孔中，喷嘴达到设计标高时方可喷射注浆，在喷射注浆参数达到规定值后，随即按旋喷工艺要求，由下而上喷射注浆。注浆分段提升的搭接长度不得小于100mm。

5 结束语

深基坑支护工程发展越来越普遍，基坑的支护不断创新，其理论还有待于不断完善。如何选取一种在经济、技术上都合理的支护类型，还必须充分考虑施工现场的环境、工程地质条件以及具体的工程要求。

[1]陈赐清.钻(冲)孔灌注桩常见质量预防控制措施[J].广东建材.2009(4).

[2]姜全兵.三重管旋喷灌浆工艺在大深度高喷工程中的应用[J].探矿工程(岩土钻掘工程)，2007(1).