盐渍土地区钢筋混凝土灌注桩成孔施工工艺

灌注桩是在施工现场的桩位上成孔，接着在孔内灌注混凝土或钢筋混凝土而建成的桩。在盐渍土地区，该桩成桩工艺复杂，质量影响因素较多。本文就盐渍土地区钢筋混凝土灌注桩施工技术进行探究。

盐渍土；钢筋混凝土；灌注桩

1 工程概况

1.1 该建筑工程基础设计为钻孔灌注桩，桩基安全等级为二级，桩径为600mm，设计桩长26m。总桩数为445根。桩身采用C35混凝土。试桩极限承载力为2400kN/根。

1.2 工程地质情况：第一层杂填土厚度1m～3m，第二层湿陷性粉土夹杂部分盐渍土厚度2.0m～6.50m，第三层粉土，湿，夹杂较多盐渍土厚度7.2m～11.20m，第四层粉土，湿，局部呈现淤泥状厚度1.80m～5.20m，第五层粉土，湿，局部夹粉细砂，厚度7.00m～11.90m。该场地地下水位在自然地面以下2.69m～7.30m，含水层为弱透水层，属潜水，第二层和第三层的区域在长期浸水的情况下，对钢筋混凝土结构具有微腐蚀性，在干湿交替的情况下具有中等腐蚀性。

盐渍土是本工程的主要特点，也是主要难点，必须对盐渍土的特性进行认真分析和研究。从盐渍土三相组成来看，气相与非盐渍土相似；液相为水盐溶液；固相除土颗粒外，还包含难溶结晶盐、易溶结晶盐。盐渍土的盐分随外界环境变化在土体中固相和液相之间相互转化。在温度变化和足够的水浸入盐渍土时，固相可溶盐分被溶解，变呈液相，这时土体结构失去盐质胶结作用而变得松散，土体孔隙增大，强度降低，压缩性增大。当盐渍土干燥时，液相水盐溶液中的盐分析出，呈固态，部分盐分可对粗颗粒地基土起到胶结左右，强度稍有增强，对细颗粒大多在地表附近形成盐霜，破坏土体结构，严重时形成云朵状凸起松散层。

盐渍土的溶陷性主要是因为土中可溶盐在浸水作用下，盐分溶解并被水带走，导致土体强度丧失，盐渍土溶陷性的判断多以筛分试验结果进行，当洗盐后粒径大于2mm的颗粒不到全部体积的70%时，考虑到影响颗粒组分的骨架作用，就必须考虑溶陷性的影响。

盐渍土的工程特性除了要考虑溶陷性的工程特性外，还应对其腐蚀性格外注意。其腐蚀性对工程的影响非常大。严重时会导致混凝土的强度减少甚至丧失，钢筋的锈蚀导致钢筋断面削弱。影响混凝土结构腐蚀性的离子主要为盐渍土中的SO4

2-，盐渍土中的CL-离子对钢筋混凝土结构中的钢筋产生腐蚀性。埋置于钢筋混凝土中的钢筋具有一层碱性保护膜，钢筋在碱性环境中不致锈蚀，但土中的氯离子通过混凝土的孔隙可破坏碱性保护膜，造成钢筋锈蚀。所以，盐渍土对钢筋混凝土结构的影响是非常大的，需要就此进行专项施工方案的研究和部署。

在桩基工程施工中，由于盐渍土的溶陷性，导致钻孔过程盐渍土受到水的浸泡而丧失土体强度，从而引起塌孔。所以，盐渍土的溶陷性是本工程成孔施工过程中重点考虑的问题。由于盐渍土的腐蚀性，选择混凝土的类别和钢筋保护的措施，是本工程材料选择和加工制作重点考虑的问题。

2 施工工艺

本工程采用泥浆护壁钻孔灌注桩。

2.1 钻孔工艺

钻孔灌注桩可以分为正循环和反循环两种工艺。

正循环回转钻机成孔的工艺原理是由空心钻干内部通入泥浆或高压水，从钻杆底部喷出，携带钻下的土渣沿孔壁向上流动，由孔口将土渣带出流入泥浆池。正循环具有设备简单，操作方便，费用较低等优点；适用于小直孔（Φ＜0.8m），但排渣能力较弱。

反循环回转钻机成孔的工艺原理与正循环回转钻机成孔的情况相反。反循环工艺泥浆上流的速度较高，能携带大量的土渣。反循环成孔是目前大直径桩成孔的有效的一种施工方法。适用于大直径孔（Φ＞0.8m）。

因为本工程设计桩径600，小于800mm，所以采用正循环回转钻机成孔。

2.2 泥浆制备与处理。采用优质黏土拌制泥浆，施工时保持浆液面稳定。浇注灌注桩混凝土以前，进行第二次清孔，同时检验一次泥浆性能，检测的内容，包括密度、含砂率和黏度。

2.2.1 泥浆的配制

护壁泥浆一般由水、黏土（或膨润土）和添加剂按一定比例配置而成，通过机械在泥浆池、钻孔中搅拌均匀。泥浆池容量不小于桩体的3倍。

为保证第二层和第三层盐渍土易塌孔地质层的成孔质量并将孔底清理干净，对泥浆的比重与粘度明确指标，

2.3 成孔

用钻孔机械进行灌注桩成孔时，为防止塌孔，钻?孔作业要经常对钻孔泥浆进行监测和试验，钻孔时根据地质情况的变化而调整泥浆浓度，钻速、钻压和泥浆泵量。泥浆的比重，粘土夹亚粘土层时泥浆比重1.20左右，亚粘土层时，泥浆比重调制为1.25左右，盐渍土土层需要增大到1.3～1.5。泥浆通过钻杆中心压至钻头底部边冲刷边旋转切削，同时利用孔内泥浆的压力和水压力起护壁作用。当达到设计深度后，要保持孔内水位高于地下水位1m～1.5m。泥浆配和比为水：膨土：粘土：NaOH =1000∶100∶60∶1.5。

良好的泥浆可使孔壁形成一层粘性好、密度大渗透性差的泥皮，这层泥皮可防止孔内泥浆外渗，大大减缓孔内水头降低的速度，这也是使孔壁稳定的有效措施。

膨润土是决定泥浆好坏的一项重要指标。膨润土是一种黏土岩、亦称蒙脱石黏土岩、一般为白色、淡黄色，硬度1～2，密度2g/cm3～3g/cm3。膨润土的主要矿物成分是蒙脱石，含量在85%～90%。

我们将某些分子聚集在膨润土表面的现象，称为膨润土的吸附作用。钻井和打桩成孔的泥浆经常利用膨润土矿物的吸附特性来调整不同使用目的的泥浆参数，如添加降滤失剂，就是通过高分子聚合物一端吸附在膨润土颗粒表面，另一端溶于水使膨润土颗粒和水分子之间产生了一种间接的联系。形成了一种桥联作用，减少了泥浆中的自由水，改变了泥浆的性能参数，达到降低滤失率的目的。

2.2.2 泥浆的处理

为保证泥浆指标满足规范要求，分别开挖造浆池（制浆池），沉淀池和循环池（泥浆池），用优质土在造浆池内按规定比例配制泥浆，通过泥浆泵将泥浆由钻杆压入钻孔内，再由孔内流入沉淀池，经过沉淀的泥浆循环使用，便于排渣。

2.2.3 埋设护筒

将护筒周围0.5m～1m范围内土挖除，夯填粘土至护筒底0.5m以下。护筒四周用粘土夯实或碎石土填实，护筒顶端的泥浆溢出口高出地下水位1.5m左右，护筒埋深至少1m～1.5m，并高出地面0.3m左右。

在亚粘土、粘土层用稀泥浆护壁，即适当减少钻进泥浆的比重和粘度，目的是使孔壁达到基本稳定，不出现塌孔。在盐渍土层中即在钻进时采用比重、粘度较大的泥浆。应慢速、稠泥浆（比重≥1.30）钻进，在进入重度盐渍土层后，低档慢速钻进。

孔底沉淀层厚度在清孔后和混凝土灌注前必须满足图纸要求或小于规范要求，严禁使用增加钻孔深度代替沉淀层厚度，以免影响桩体底部的承载力要求。

终孔与清孔：钻至设计规定的孔深后，按规范规定，进行终孔和沉渣的检查。清孔分两次进行。

第一次清孔时：在钻孔深度达到设计要求时，对孔深、孔径、孔的垂直度等进行检查，符合要求后进行第一次清孔。以原土造浆的钻孔，清孔可用射水法，同时钻机只钻不进，带泥浆相对密度讲到1.1左右即认为清孔合格。第二次清孔：钢筋骨架、导管安放完毕，混凝土浇筑之前，进行第二次清孔。第二次清孔根据孔径、孔深、设计要求采用正循环、泵吸反循环、气举反循环等方法进行。一般应满足下列要求：沉渣厚度：摩擦桩≤300mm，端承桩≤50mm，摩擦端承≤100mm；泥浆性能指标在浇筑混凝土前，孔底500mm以内的相对密度≤1.25，黏度≤28s，含砂率≤8%。

3 混凝土工程

3.1 对于盐渍土地质的腐蚀性，混凝土选取应为普通硅酸盐水泥制作，注浆所选用的水泥也是普通硅酸盐水泥。另外，混凝土保护层按照50mm确定，以确保钢筋不受到盐渍土锈蚀。

3.2 混凝土灌注前，混凝土坍落度应介于180mm～200mm时方可使用。每根桩前七罐混凝土的水灰比适当减少，因为地下水较丰富，以减少地下水对混凝土的影响。

控制首罐混凝土灌注量不小于1.5m3，确保导管埋深不小于2.0m。随着混凝土面的上升，及时适当的提升和拆卸导管，导管埋入混凝土中的最大深度不超过5.0m，导管底端埋入混凝土面以下不小于2.0。

3.3 混凝土的充盈系统应满足试桩确定下来的参数值，不能小于1.2。

3.4 为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上应加灌一定高度，一般为0.5m～1.0m，以保证桩头混凝土强度，灌注结束后将此段混凝土清除。在拨除最后一段长导管时，拔管速度要慢，防止起拔过快或护向倾伴造成桩顶部位砼疏松、夹泥、夹砂等。

结语

盐渍土地区施工钢筋混凝土灌注桩，是我们遇到的一个新课题，经过研究和专家探讨，我们成功地解决了成孔中的塌孔问题和盐渍土对于地下钢筋混凝土的腐蚀问题。工程施工经检测，达到了设计效果。

[1] JGJ106-2003，建筑桩基检测技术规范[S].

[2]王成刚.高层建筑灌注桩施工应用技术探讨[J].山西建筑，2013（08）.

TU753

A