摘 要：结合软土地基内超深钻孔灌注桩施工工艺论述了其施工技术，从过个角度分析了施工中易产生的质量通病并针对性的提出了解决措施。 关键词：灌注桩；护筒；泥浆；钻孔 引言 当前在软土地区现代高大建筑施工中，大直径钻孔灌注桩因其较高的承载力而被广泛应用，但在施工过程中往往由于软土地基的特性导致其土层物理力学指标较差，同时由于施工工艺等因素影响往往影响了钻孔灌注桩的施工质量，尤其是超深钻孔桩施工过程中极易导致桩位偏移、缩颈以及坍孔等系列质量通病，因而为切实保证钻孔灌注桩的施工质量应认真研究其施工技术。 1 软土地基超深钻孔灌注桩施工 1.1 护筒埋设 超深钻孔灌注桩施工应选用一定厚度的钢护筒，并在护筒上下端及中部外侧各加焊一道加劲肋，但由于施工于软基地质因而护筒的开挖深度不易过大，且在护筒埋设时应用粘土将护筒四周回填夯实，并可采用钢管以激振锤压入的方式便于施工完毕后连同护筒一并提起而循环使用，护筒埋设过程中应控制其垂直度不超过1%，中心偏差不超过50mm，且若护筒内径变形超过10cm则应避免其使用，护筒埋设深度应超过地下水位2m以上以固定钻孔位置并隔离地面水[1]。 1.2 泥浆制备 软基钻孔桩施工中泥浆比重和粘度对保证施工质量极为重要，一般泥浆材料选用膨润土用人工或机械方法循环利用，护壁所用粘土应控制其颗粒粒径及塑性指数不低于20，用量一般按照钻渣的1／3体积计算，施工中将其均匀的投入孔内，当钻至淤泥层应增加50%左右的用土量，以保证足够的粘土同钻渣混合成为粘稠状泥浆，悬浊在泥水内的粘土颗粒在钻头钢圈旋转作用下涂贴在孔壁内侧以形成泥浆护壁来保证孔壁的稳定性，一般情况下软基钻孔桩的泥浆相对密度为1.1-1.4，粘度为$18-$20，含砂率不超过4%。 1.3 钻孔 施工中一般选用正循环回转钻机，钻进过程中应控制进尺速度，以低档慢速、稠泥浆进行钻进，由于该种施工机械可采取快、中、慢三种钻速及正反装置，施工中泥浆循环自下向上流出而较为稳定；一般施工选用减压钻进，由于软土地基的强度低因而钻压不易过大，一般控制在300-500kg，且在钻进过程中应严格控制进尺速度以保证护壁效果，在钻孔过程中应通过反复提升钻头以达到挤压孔壁的目的，孔壁在泥浆挤压作用下固结而形成泥皮保证护壁效果；在钻进过程中应结合地质情况，合理调速以确保孔形，当钻至淤泥层则应少钻圈、慢下钻，低钻速以防止出渣过多导致扩孔，慢进尺以防止钻渣抽出不及时而导致缩孔，当穿过砂或粘土交界面则应适当加压钻具，并快速穿过以免造成扩孔，并应随时校正钻杆垂直度以免扩孔[2]。 钻孔钻进过程中应控制好桩径、桩孔垂直度以保证泥浆循环通畅及钻进效率，以防出现糊钻；施工中为保证孔径，应将普通钻头改为锥状增焊加劲片，开钻后应采用小压力满钻速以防超径现象而增大混凝土用量，应在钻至护筒下4m左右后方可加速，在软土层内钻进应反复扫孔，若遇到细砂层则应慢钻速、中等压力以防止出渣过多导致扩孔；应控制成孔时间以免时间过长导致发生坍孔、孔底沉淤过多，时间过短导致斜孔而难以保证桩径，正循环清孔也难以达到清淤标准。 1.4 泥浆调配 钻孔过程中由于泥浆的循环利用导致泥浆携带的钻屑逐步增多，一旦其上升至饱和状态则会影响钻进速度并导致泥皮疏松及降低孔壁摩阻，因而当你将失去携带钻屑能力时则应及时废弃，一般控制标准为泥浆比重大于1.2，失水量超过0.025L；在钻进过程中由于粘土、粉土的自造浆能力较强因而可直接注入清水，若在沙层内施工则应投加适量粘土以增加泥浆稠度，保证足够的侧压力维持孔壁的稳定性，并应定期在泥浆池内注入清水以补充纯碱等以保持泥浆性能，混凝土灌注过程中被顶回的泥浆因其结构遭到破坏而带有大量有害元素，因此应避免其与使用中的泥浆混合，应及时将顶回的泥浆排入废浆池排放。 1.5 清孔 成孔后应结合地质情况及时清孔，清孔时应首先通过泥浆泵将泥浆压入孔内，当排出的泥浆与吸入的颜色一致时方可停止压浆，后用清水压入钻锥；清孔过程中应每隔一定时间检测一次泥浆性能及沉渣厚度以保证在混凝土灌注时无沉淀现象，施工中应及时将膨润土或水泥直接加入孔内以增加泥浆比重；清孔完成后应控制其比重在1.1-1.2范围内，并应避免钻孔和灌注混凝土过程中泥浆比重相差过大而破坏清孔后孔壁两侧土体的塑性变形应力及阻力被破坏，导致土体向孔内挤压生成缩孔；施工中应尽力避免二次清孔以免延长成桩时间，增大缩孔和坍孔可能性，但过程中沉淀层厚度超出要求则应特殊对待。 1.6 混凝土灌注 软土地基超深钻孔灌注桩的混凝土灌注过程中应做到连续、快速，一般单根桩的灌注时间应控制在6h内，施工用混凝土应具备较高的流动性和缓凝性，并可掺加适量的缓凝剂以保证运输中不出现离析现象；整个灌注过程中应保证导管插入混凝土深度不小于2m，并应以此作为导管提升和拆除的标准，灌注过程中应坚持勤提导管的方法，并测量、控制好混凝土上升高度；并应保证导管在灌注过程中始终处于垂直状态以免偏斜摇晃导致桩头偏移，终灌时由于桩顶部位砂浆多、石子少且一定量的泥浆混在其中，因而必须超灌以将浮浆体移至设计桩顶之上，一般灌注后的桩顶标高应高于设计标高1.0m左右，待桩身强度达到要求后则可将桩头剔凿以保证桩顶的混凝土施工质量[3]。 2 施工病害及防治 2.1 坍孔 在流塑状淤泥层内冲进过程中若泥浆指标和进尺把握不当则宜发生坍孔，或施工过程中进尺过快导致桩位出发生沉陷，此即坍孔发生的表现，对于坍孔现象首先应在孔内投放片石和粘土混合物并压实，待稳定一段时间后可对淤泥指标和进尺进行调整后再次冲进，也可下设更深的护筒，并可增大护筒壁厚以免在下沉过程中发生偏移。 2.2 桩位偏位 钻孔过程中若平台变位则会导致桩孔变位，成孔过程中也可能因外力影响导致偏位，因而首先应保证钻孔平台的牢固性，并及时对桩机位置纠偏，并应进行扫孔后冲进成孔；在混凝土灌注过程中若护筒埋设较浅或桩机工作平台压实度不足或由于混凝土运输车辆的冲击影响也会对导致护筒移位，因而在灌注混凝土前应按照规定对孔位、钢筋笼平面位置及固定情况进行检查，并应避免将储料斗、导管卡口盘直接搁置在护筒上而导致护筒下沉或移位，并可在护筒外面用方木和枕木进行支撑，并保证垫木的顶面高出护筒顶20cm以上，在混凝土灌注过程中应放缓混凝土罐车上坡便道，且应与钢护筒并列安放以减少罐车对护筒产生正面冲击力。 2.3 缩颈 软土地基钻孔桩施工中导致缩颈的原因主要包括清孔不彻底，泥浆内含有较多的泥块或终灌时拔管过快导致桩顶周边夹泥而影响保护层厚度。因而在施工中应结合土质不同合理选择钻进参数，并及时调整泥浆比重，将钻机泥浆比重控制在1.2左右，在淤泥层内施工应调整比重在1.3左右以确保泥浆能使孔壁平衡；成孔后应重视清孔质量，清孔过程中应清渣而不清泥以防清孔后在混凝土灌注过程中发生局部坍塌现象引起缩颈。 3 结语 在软土地基内施工超深钻孔灌注桩因软土层特性导致成孔相对困难，尤其是超深钻孔灌注桩的作业时间较一般灌注桩较长，因而在施工前则应结合地质资料确定好桩基施工的质量控制要点，并选取若干桩位进行地质补勘，施工中严格落实质量控制，方可规避施工中的不利因素，保证超深钻孔灌注桩的施工质量。 参考文献 [1] 林在贯.岩土工程手册[M].北京中国建筑工业出版社，1994. [2] 北京土木建筑学会.地基与基础工程施工技术措施[M].北京：经济科学出版社，2005． [3] 陈邦喜.软基大直径钻孔灌注桩施工质量控制[J].山西建筑，2007年1月.
摘 要：结合软土地基内超深钻孔灌注桩施工工艺论述了其施工技术，从过个角度分析了施工中易产生的质量通病并针对性的提出了解决措施。 关键词：灌注桩；护筒；泥浆；钻孔 引言 当前在软土地区现代高大建筑施工中，大直径钻孔灌注桩因其较高的承载力而被广泛应用，但在施工过程中往往由于软土地基的特性导致其土层物理力学指标较差，同时由于施工工艺等因素影响往往影响了钻孔灌注桩的施工质量，尤其是超深钻孔桩施工过程中极易导致桩位偏移、缩颈以及坍孔等系列质量通病，因而为切实保证钻孔灌注桩的施工质量应认真研究其施工技术。 1 软土地基超深钻孔灌注桩施工 1.1 护筒埋设 超深钻孔灌注桩施工应选用一定厚度的钢护筒，并在护筒上下端及中部外侧各加焊一道加劲肋，但由于施工于软基地质因而护筒的开挖深度不易过大，且在护筒埋设时应用粘土将护筒四周回填夯实，并可采用钢管以激振锤压入的方式便于施工完毕后连同护筒一并提起而循环使用，护筒埋设过程中应控制其垂直度不超过1%，中心偏差不超过50mm，且若护筒内径变形超过10cm则应避免其使用，护筒埋设深度应超过地下水位2m以上以固定钻孔位置并隔离地面水[1]。 1.2 泥浆制备 软基钻孔桩施工中泥浆比重和粘度对保证施工质量极为重要，一般泥浆材料选用膨润土用人工或机械方法循环利用，护壁所用粘土应控制其颗粒粒径及塑性指数不低于20，用量一般按照钻渣的1／3体积计算，施工中将其均匀的投入孔内，当钻至淤泥层应增加50%左右的用土量，以保证足够的粘土同钻渣混合成为粘稠状泥浆，悬浊在泥水内的粘土颗粒在钻头钢圈旋转作用下涂贴在孔壁内侧以形成泥浆护壁来保证孔壁的稳定性，一般情况下软基钻孔桩的泥浆相对密度为1.1-1.4，粘度为$18-$20，含砂率不超过4%。 1.3 钻孔 施工中一般选用正循环回转钻机，钻进过程中应控制进尺速度，以低档慢速、稠泥浆进行钻进，由于该种施工机械可采取快、中、慢三种钻速及正反装置，施工中泥浆循环自下向上流出而较为稳定；一般施工选用减压钻进，由于软土地基的强度低因而钻压不易过大，一般控制在300-500kg，且在钻进过程中应严格控制进尺速度以保证护壁效果，在钻孔过程中应通过反复提升钻头以达到挤压孔壁的目的，孔壁在泥浆挤压作用下固结而形成泥皮保证护壁效果；在钻进过程中应结合地质情况，合理调速以确保孔形，当钻至淤泥层则应少钻圈、慢下钻，低钻速以防止出渣过多导致扩孔，慢进尺以防止钻渣抽出不及时而导致缩孔，当穿过砂或粘土交界面则应适当加压钻具，并快速穿过以免造成扩孔，并应随时校正钻杆垂直度以免扩孔[2]。 钻孔钻进过程中应控制好桩径、桩孔垂直度以保证泥浆循环通畅及钻进效率，以防出现糊钻；施工中为保证孔径，应将普通钻头改为锥状增焊加劲片，开钻后应采用小压力满钻速以防超径现象而增大混凝土用量，应在钻至护筒下4m左右后方可加速，在软土层内钻进应反复扫孔，若遇到细砂层则应慢钻速、中等压力以防止出渣过多导致扩孔；应控制成孔时间以免时间过长导致发生坍孔、孔底沉淤过多，时间过短导致斜孔而难以保证桩径，正循环清孔也难以达到清淤标准。 1.4 泥浆调配 钻孔过程中由于泥浆的循环利用导致泥浆携带的钻屑逐步增多，一旦其上升至饱和状态则会影响钻进速度并导致泥皮疏松及降低孔壁摩阻，因而当你将失去携带钻屑能力时则应及时废弃，一般控制标准为泥浆比重大于1.2，失水量超过0.025L；在钻进过程中由于粘土、粉土的自造浆能力较强因而可直接注入清水，若在沙层内施工则应投加适量粘土以增加泥浆稠度，保证足够的侧压力维持孔壁的稳定性，并应定期在泥浆池内注入清水以补充纯碱等以保持泥浆性能，混凝土灌注过程中被顶回的泥浆因其结构遭到破坏而带有大量有害元素，因此应避免其与使用中的泥浆混合，应及时将顶回的泥浆排入废浆池排放。 1.5 清孔 成孔后应结合地质情况及时清孔，清孔时应首先通过泥浆泵将泥浆压入孔内，当排出的泥浆与吸入的颜色一致时方可停止压浆，后用清水压入钻锥；清孔过程中应每隔一定时间检测一次泥浆性能及沉渣厚度以保证在混凝土灌注时无沉淀现象，施工中应及时将膨润土或水泥直接加入孔内以增加泥浆比重；清孔完成后应控制其比重在1.1-1.2范围内，并应避免钻孔和灌注混凝土过程中泥浆比重相差过大而破坏清孔后孔壁两侧土体的塑性变形应力及阻力被破坏，导致土体向孔内挤压生成缩孔；施工中应尽力避免二次清孔以免延长成桩时间，增大缩孔和坍孔可能性，但过程中沉淀层厚度超出要求则应特殊对待。 1.6 混凝土灌注 软土地基超深钻孔灌注桩的混凝土灌注过程中应做到连续、快速，一般单根桩的灌注时间应控制在6h内，施工用混凝土应具备较高的流动性和缓凝性，并可掺加适量的缓凝剂以保证运输中不出现离析现象；整个灌注过程中应保证导管插入混凝土深度不小于2m，并应以此作为导管提升和拆除的标准，灌注过程中应坚持勤提导管的方法，并测量、控制好混凝土上升高度；并应保证导管在灌注过程中始终处于垂直状态以免偏斜摇晃导致桩头偏移，终灌时由于桩顶部位砂浆多、石子少且一定量的泥浆混在其中，因而必须超灌以将浮浆体移至设计桩顶之上，一般灌注后的桩顶标高应高于设计标高1.0m左右，待桩身强度达到要求后则可将桩头剔凿以保证桩顶的混凝土施工质量[3]。 2 施工病害及防治 2.1 坍孔 在流塑状淤泥层内冲进过程中若泥浆指标和进尺把握不当则宜发生坍孔，或施工过程中进尺过快导致桩位出发生沉陷，此即坍孔发生的表现，对于坍孔现象首先应在孔内投放片石和粘土混合物并压实，待稳定一段时间后可对淤泥指标和进尺进行调整后再次冲进，也可下设更深的护筒，并可增大护筒壁厚以免在下沉过程中发生偏移。 2.2 桩位偏位 钻孔过程中若平台变位则会导致桩孔变位，成孔过程中也可能因外力影响导致偏位，因而首先应保证钻孔平台的牢固性，并及时对桩机位置纠偏，并应进行扫孔后冲进成孔；在混凝土灌注过程中若护筒埋设较浅或桩机工作平台压实度不足或由于混凝土运输车辆的冲击影响也会对导致护筒移位，因而在灌注混凝土前应按照规定对孔位、钢筋笼平面位置及固定情况进行检查，并应避免将储料斗、导管卡口盘直接搁置在护筒上而导致护筒下沉或移位，并可在护筒外面用方木和枕木进行支撑，并保证垫木的顶面高出护筒顶20cm以上，在混凝土灌注过程中应放缓混凝土罐车上坡便道，且应与钢护筒并列安放以减少罐车对护筒产生正面冲击力。 2.3 缩颈 软土地基钻孔桩施工中导致缩颈的原因主要包括清孔不彻底，泥浆内含有较多的泥块或终灌时拔管过快导致桩顶周边夹泥而影响保护层厚度。因而在施工中应结合土质不同合理选择钻进参数，并及时调整泥浆比重，将钻机泥浆比重控制在1.2左右，在淤泥层内施工应调整比重在1.3左右以确保泥浆能使孔壁平衡；成孔后应重视清孔质量，清孔过程中应清渣而不清泥以防清孔后在混凝土灌注过程中发生局部坍塌现象引起缩颈。 3 结语 在软土地基内施工超深钻孔灌注桩因软土层特性导致成孔相对困难，尤其是超深钻孔灌注桩的作业时间较一般灌注桩较长，因而在施工前则应结合地质资料确定好桩基施工的质量控制要点，并选取若干桩位进行地质补勘，施工中严格落实质量控制，方可规避施工中的不利因素，保证超深钻孔灌注桩的施工质量。 参考文献 [1] 林在贯.岩土工程手册[M].北京中国建筑工业出版社，1994. [2] 北京土木建筑学会.地基与基础工程施工技术措施[M].北京：经济科学出版社，2005． [3] 陈邦喜.软基大直径钻孔灌注桩施工质量控制[J].山西建筑，2007年1月.