软土地层钻孔灌注桩施工工艺研究

软土地层钻孔灌注桩施工工艺研究
摘要：河都高速公路永安二号大桥桩基施工时遇到淤泥软土地层，本文结合工程地质条件及以往的施工经验，选择合理的施工方案，较好的解决了软土地层钻孔灌注桩的这一难题，可以为同类工程其借鉴作用。

关键词：软土地层；钻孔灌注桩；施工工艺
中图分类号：u443.15+4文献标识码： a 文章编号：
钻孔灌注桩施工技术自出现以来，由于其能够对软硬变化较大的土层以及各种复杂土质的地基进行加工处理，加上该技术具有施工机具简单。

承载力的适应范围广、对周边建筑影响小、施工安全性能高。

施工噪声低等特点。

因此在各类工程施工中得到了广泛的应用与推广，目前已经成为最重要的一种桩型之一。

但是钻孔灌注桩在软土地基工程施工中的工艺相对复杂，对施工技术的要求相对较高，而且入员出现缩经、断桩、坍孔、烂桩头等质量通病。

并对桩基工程的质量和安全产生不利影响。

本文通过介绍软土地层钻孔灌注桩的施工工艺研究，为软土地层钻孔灌注桩实施提供借鉴作用。

1工程地质概况
1.1工程概况
河池至都安高速公路中永安二号大桥位于河池市都安县永安乡
亮洞村以东约100m。

左幅桥梁起点桩号k52+695.879，终点桩号
k52+823.83，桥面设计高程为287.102～287.486m，桥长127.951m；右幅桥梁起点桩号k52+696.471，终点桩号k52+823.534，桥面设
计高程为287.104～287.4856m，桥长127.063m。

1.2水文地质
地层自上而下为：①杂填土或素填土：厚1～2m，黄褐色，可塑；
②淤泥土：厚9～10m，黄灰色，流塑，呈透镜体分布；③淤泥粘质土：厚2～3m，灰色，黄灰色，很湿，稍密，可塑,含少量黑色斑点，④基岩为石炭系上统（c3）中风化灰岩,浅灰色，隐晶质结构，中厚层～巨厚层状构造，岩石坚硬,裂隙很发育,岩芯多呈块状、短柱状。

地下水为第四系孔隙潜水，地下水埋深0.5～2.8m,水位变幅
1.0～
2.0m，地下水位高，地下水丰富。

2钻孔灌注桩施工
2.1方案必选
淤泥地层中施工桩基，主要目的在于如何在不扩孔的情况下冲击成孔，并防止淤泥层挤压回弹。

当前淤泥层桩基施工方法主要包括如下三种：钢护筒护壁法、注浆法及片石回填冲击成孔法。

（1）钢护筒护壁法
这种施工方法是在钻孔过程中及时下钢护筒进行护壁，要求护筒大于孔径3～5cm，安全性较高，但相比而言成本高，同时不大适用于冲击钻成孔。

一般而言，此种施工方法适用于夹杂淤泥层不太厚（3～5m）的地层。

（2）注浆法
注浆法即对不良地层进行注浆，先将地层加固后，再在加固地层
中钻进成孔。

本法采用的注浆并不是水泥浆，因为水泥浆强度较大，注入后不易冲击成孔，且成本较高，故一般采用注入水泥砂浆。

注浆法施工首先要确定水泥砂浆的配合比，要求此配合比的砂浆既能钻进（砂浆强度大钻进困难）又能达到护壁效果（砂浆强度小不能护壁），然后采用正常钻孔桩施工工艺钻进成孔。

注浆时一般要求按照孔径1.5倍范围计算注浆量，注浆后面层超过淤泥层范围2m以上，待48小时后进行钻进为宜。

这种方法工艺简单，但配合比及注浆量较难掌控，经试验淤泥地层注浆效果不明显，且因淤泥层较深，不易操作。

（3）片石回填冲击成孔法
这种方法利用不规则片石之间的咬合摩擦力和自然堆积形成椎
体的现象形成护壁，从而达到阻止淤泥流动、防止孔壁塌陷的效果。

通过三种方法适用性的对比、大桥所在工程地质情况及永安二号大桥靠近弄劳长隧道，隧道洞渣丰富，片石供应方便，而且施工成本低和施工过程较为简单，所以选择片石回填冲击成孔法。

2.2施工工艺[1,2]
（1）平整场地：由于河道内桩基表面都是淤泥软土，所以先用片石及粘土进行混合换填，换填高度约2.5m，换填完毕后，为了地基稳固及场地平整，要用推土机推平，再垫上钢板或枕木加固。

（2）埋置护筒：钻孔灌注桩施工过程中进行埋设护筒工序，不只是为了固定位置，更主要的是为了隔离地表水，并且在钻机内部形成一定高度的水头，有效地增加孔内的静水压力，以此来稳定孔
壁，另外还能够维持钻孔内泥浆表面的高程，避免坍孔。

（3）低冲程钻进至2.5m左右，观察护筒无位移后，将级配在5cm～25cm之间的形状不规则片石回填至孔中0.8～1m，持续钻进。

下至4m左右后钻进时保持回填片石面高于淤泥层面约2m，继续冲击钻进。

（4）钻孔过程中以泥浆液面为标准，若发现泥浆面下沉，说明已经塌孔，重新回填片石至淤泥面层以上2m左右，继续冲击；或者以提升钻头的难易程度为标准，若发现钻头拔出困难，也说明已经塌孔，此时应提出钻头，继续回填片石反复冲击。

（5）在反复回填、冲击的过程中，利用不规则片石之间较强的咬合力，整个淤泥层会形成一个片石椎体状的护壁，直至无塌孔现象发生为止，淤泥层内已形成一个稳定的椎体。

（6）清孔：当钻孔的深度达到了设计标高的时候，工作人员仔细检查孔深、孔径、基地岩样，当检查结果与设计标准要求相符合的时候，才可以进行清孔作业。

在清孔过程中，应该始终维持孔内水头的高度，避免发生坍孔现象。

（7）钢筋笼骨架的制作以及吊装：根据四化要求钢筋笼骨架在钢筋加工厂生产，为了方便吊车施工工序，长度在12m以内的钢筋笼要用吊车一次性吊装完成，那些大于12m的钢筋笼要分为两节吊装，然后在孔口处恢复接长。

钢筋笼在下放过程中，务必要保障笼身的垂直，不能发生倾斜、碰击孔壁的现象，避免损毁孔壁泥皮，导致塌孔。

当钢筋笼达到设计标准位置之后，应该把钢筋笼上端的
固定杆焊接于孔口的钢护筒之上，以此来避免钢筋笼在砼灌注中出现掉笼或者是浮笼的现象。

（8）灌注混凝土：灌注混凝土是钻孔桩一项重点施工技术，应该利用导管进行灌注混凝土作业，务必要重视的是在灌注的时候千万不能中断混凝土的供给，否则极为容易出现断桩现象。

施工人员要明确导管要深埋，灌注混凝土要始终保持连续不间断，提管要维持导管上下移动三到五次，导管移动的幅度在50mm左右。

待混凝土灌注到顶部之时，工作人员应当控制混凝土的灌注量，要保证其不能超过灌注标准高度50mm，进而才能保障桩头的强度。

3施工注意事项
（1）备用片石的形状要求在5cm～25cm之间。

小于5cm的石块咬合力较小，大部分随着泥浆泵回流至泥浆池中，不但起不到护壁效果，还容易磨损循环设备；大于25cm的片石在孔壁塌陷时容易卡住钻头，且因其质量体积较大，不易侧向受力形成护壁，大部分被钻头打碎，也随循环系统排出。

（2）冲击过程中，每钻进0.8m～1m时，应在整个已钻进的淤泥层内反复提升钻头数次，以防止上面片石塌孔，将钻头掩埋。

（3）每次回填片石回填高度2m左右，重新冲击，起到加固片石椎体的作用。

（4）混凝土灌注至淤泥层时，应将灌注速度减缓，以防混凝土面急剧上升形成的压力将片石椎体冲垮，导致混凝土超灌；甚者，将导致临近桩基串孔，增加下一步施工难度。

4结语
软土地层中钻孔桩的施工方法均是以如何形成护壁，安全成孔为目的，但如何选择经济、合理的施工方法则是技术人员需要解决的问题。

施工前应进行方案比选分析，确定最佳施工方案，施工过程中密切注意实际操作中的每个细节，及时进行技术分析，同时根据现场实际情况及时观察、调整，从而做到化难为简，达到预期施工目的。

参考文献：
［1］王丽.浅议桥梁桩基础钻孔灌注桩施工技术［j］.价值工程,2011．
［2］段宏伟,来广升.钻孔灌注桩的施工技术和质量控制［j］.科技资讯，2007．。