孙捷

摘要：作者通过“软土地基旋挖钻机与振动锤联合施工钻孔灌注桩”的实践，对此工艺的构成、特点、适用范围、工艺流程、操作要点进行了较为详细的论述。

关键词：打拔钢护筒；钻孔灌注桩

一、前言

根据武汉市轨道交通工程一号线二期第六施工标段的地质条件和试桩经验发现，如何在厚层软塑、流塑的淤泥质黏土层钻进成孔，是施工成败的关键。因此，必须实施切实可靠的施工措施，采用在该地层环境下顺利成桩的施工工艺，才能避免在该地层发生缩径、坍塌等现象而高效率的顺利成孔。

鉴于深厚的流塑状淤泥质粉质黏土层的不稳定性，以及试桩所获得的经验教训，经慎重考虑后，确定该项目的钻孔灌注桩采用试桩后拟定的，用振动锤沉入和起拔钢护筒。沉入深度分别为12m～16m。

二、基本要求

1、起吊设备：适应现场道路及负重行走、起重50t左右的履带式起重机。

2、振动桩锤：对于触变性很强的软塑或流塑淤泥地层选择了DZ90型振动锤及钢管夹头。

3、附属工具：钢护筒、钢护筒定位架、监测钢护筒垂直度的经纬仪、水平尺等。

三、钢护筒的沉入

在仪器监测下调整钢护筒的垂直度，确认钢护筒垂直后由吊机缓慢将钢护筒下放，靠其自重使钢护筒沉入土层。当自重沉入受阻，并确认钢护筒垂直后，即可启动振动锤继续沉入钢护筒。启动振动锤要断续进行。即采用试振方式，避免对地层造成大的扰动。在沉入过程中，如果钢护筒发生倾斜，则应将钢护筒拔起，纠正倾斜后再继续沉入。

四、成孔

钻进流塑状的淤泥质粉质黏土层，预计使用挖泥短螺旋钻头和设有泄压孔及锥形筒体的挖泥钻斗。

1、钢护筒内预计使用短螺旋钻头钻进，这样可以提高钻进速度。每回次进尺深度要适当，防止滞钻。同时要集中精力，听到异常声响时要查明原因及时处理，不可强行钻进，避免损坏钢护筒。

2、钻头钻出钢护筒后需要更换挖泥钻头钻进。要控制回次进尺，少钻勤提，避免活塞效应破坏孔壁。为避免成孔过程出现孔壁坍塌和超径，每次下钻时要进行修孔，保持孔径，以利于钻头上下顺畅。在同一位置多次挖出但不进尺时，要立即停止钻进，待查明原因进行处理后再继续施工，避免造成地层大面积流陷。

3、钢护筒上口及其连接器均为沉入护筒、起拔护筒的工作部位，钻进过程及其他工序均不可将其损坏。

4、钻头提至钢护筒底口时要小心操作，避免刮碰护筒底口使底口变形造成卡钻事故。

5、成孔护壁泥浆采用普通泥浆，但要进行适当处理，减小其失水量和黏度，适当增加比重。成孔钻进时，必须使孔内充满泥浆。特别要指出的是，由于地层为软、流塑状，一旦孔内缺少泥浆至使泥土移动，除缩径塌孔，还会危及相邻桩体，使相邻桩体位移弯曲，其后果及其严重。所以，每当钻头下入钻孔至孔底后，要将泥浆加满至距钢护筒上口20～30cm处，以保证孔壁的稳定。

五、起拔钢护筒

1、导管及钢护筒埋深控制

当混凝土灌注速度较低时，混凝土灌注至钢护筒内5～6m处，就需要起拔钢护筒（3.0m左右），并将该节钢护筒拆除。同时，导管在混凝土中的埋深应控制在2.0～6.0m之间。起拔钢护筒时，导管要用钢丝绳另外固定，避免受到附加振动造成导管内混凝土离析堵塞。倘若混凝土灌注顺畅、钢护筒孔段灌注时间短，可以在混凝土全部灌注完毕后整体起拔钢护筒，但该项工作必须确保在混凝土初凝前5小时完成。

2、起拔钢护筒初期要用振动锤振动起拔，所用吊具必须安全可靠，禁止超负荷运转。起拔要缓慢，吊机提升力要适中，不可以将振动锤减震弹簧完全压缩，避免损坏振动锤和钢护筒。起拔全过程要求吊机天轮---振动锤---钢护筒轴线成一直线。当振动锤工作伴有金属敲击聲音时，说明吊机提升力太大，或是钢护筒间连接螺栓松动，此时应立即减小提升力，紧固连接螺栓，以免损坏吊机和振动锤甚至损坏钢护筒。振动锤仍要采用试振方式启动，不可长时间振动。当吊机可以直接拔起钢护筒时，应立即停止振动锤直接用吊机起拔。

六、总结

振动锤沉、拔钢护筒，旋挖钻机取土的施工方法成功应用在厚层流塑淤泥地层进行钻孔灌注桩的施工。其施工方法具有以下优势：

1、成孔周期短，不占用钻机工作时间，提高了钻机的工作效率。

2、连接方便、快捷，可以根据需要制成不同长度护筒单元，2节钢护筒对口方便。

接点强度高，整体性强，只要按照要求操作，使用安全可靠。