粉砂層土質(zhì)鉆孔灌注樁施工措施

倪磊　劉守敏　喻利斌

摘 要：本文以金沙江路真北路人行天橋新建工程為例，介紹了在復(fù)雜地質(zhì)條件下66m超長鉆孔灌注樁施工時的施工難點(diǎn)，并針對這些難點(diǎn)制定了相關(guān)的施工措施，確保了鉆孔灌注樁的成孔和成樁質(zhì)量，說明采取的措施效果較好，值得推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：鉆孔灌注樁；粉砂層；垂直度；孔壁穩(wěn)定性；樁端后注漿

中圖分類號：TU75 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

一、工程概況

本工程鉆孔灌注樁樁徑為主橋850mm，樁頂標(biāo)高以下20米范圍內(nèi)擴(kuò)徑至1200mm，有效樁長66米。引橋樁樁徑為為600mm，有效樁長33米，采用1臺GPS-15型鉆機(jī)施工主橋樁、1臺GPS-10型鉆機(jī)施工引橋樁，利用人工造漿，正循環(huán)成孔、清孔。

本工地85.0m深度范圍內(nèi)地層均為第四系松散沉積物，主要由飽和粘性土、粉性土及砂土組成，本區(qū)段位于濱海平原地區(qū)，土層為①層雜填土；②1層灰黃色粘質(zhì)粉土；第③、④層為淤泥質(zhì)粘性土；第⑤層灰色粘性土；⑥暗綠-灰綠色粉質(zhì)粘土；⑦1層灰綠-草黃色粉質(zhì)砂土；⑦2層灰色粉砂；⑧1層灰色粉質(zhì)粘土；⑧2層灰色粉質(zhì)粘土夾砂質(zhì)粉土；⑨層灰色粉砂。施工時對流沙層多加防范。

二、砂質(zhì)土層內(nèi)鉆孔灌注樁施工難度大

1 難點(diǎn)

本工程鉆孔灌注樁直徑主橋?yàn)棣?50上部擴(kuò)徑至1200鉆孔灌注樁，樁長66m；引橋?yàn)棣?00鉆孔灌注樁，樁長33m。主橋樁型為細(xì)長型的超深鉆孔樁，細(xì)長鉆孔灌注樁技術(shù)控制要求高。且樁端持力層均為⑨層粉砂，鉆進(jìn)速度較緩慢，鉆孔施工時間長，其樁身的垂直度的控制，樁底的沉渣厚度不得大于8cm，都有一定的難度。

2 針對性措施

（1）鉆機(jī)的選擇

由于本工程成孔深度較深，施工工藝要求較高，要確保鉆孔樁垂直度要求及控制量，一般性扭矩較小的鉆機(jī)的機(jī)械性能很難達(dá)到施工要求，其配套鉆桿由于抗扭性能不強(qiáng)，常會發(fā)生鉆桿斷裂、掉鉆事故。根據(jù)本工程的實(shí)際情況及我公司以往的施工經(jīng)驗(yàn)，在工程施工中選擇扭矩為20KN·M的GPS-15型號鉆機(jī)施工主橋。

（2）鉆頭的選擇

根據(jù)本工程地層特點(diǎn)，選用針對性較強(qiáng)的防斜梳齒鉆頭，可有效地提高鉆頭工作穩(wěn)定性和鉆孔的垂直精度，從而確保試樁的垂直度在可控范圍內(nèi)，該鉆頭可用于鉆進(jìn)標(biāo)貫擊數(shù)100以上的較硬硬土層、礫石砂土層。

（3）成孔工藝的選擇

本工程根據(jù)地質(zhì)資料及近年來在附近區(qū)域的施工經(jīng)驗(yàn)，本鉆孔樁采用正循環(huán)鉆孔、慢速持續(xù)鉆進(jìn)施工工藝成孔。

三、深灌注樁成孔垂直度控制要求高

1 重點(diǎn)

本樁基工程中主橋樁成孔深度達(dá)66m左右，設(shè)計(jì)要求成孔垂直度達(dá)到1/300。

2 措施

（1）由于成孔深度深、地層土質(zhì)結(jié)構(gòu)變化大，將對成孔的垂直度帶來困難，這就要求選用底盤較為穩(wěn)定的鉆孔機(jī)具，并且成孔時采用控制鉆速、減壓鉆進(jìn)的施工工藝，以達(dá)到垂直度的要求。因此針對性選擇扭距大、鉆機(jī)穩(wěn)、功率大的GPS-15型回旋鉆機(jī)。并采用防斜梳齒鉆頭，除增加鉆頭工作的穩(wěn)定性和剛度，也增加其鉆頭耐磨性能。鉆頭上面直接裝置配重塊，既保證鉆頭壓力，又提高鉆頭工作穩(wěn)定性和鉆孔的垂直精度。

（2）成孔過程中塔架頭部滑輪組，回轉(zhuǎn)器與鉆頭始終保持在同一鉛垂線上。并保證鉆頭在吊緊的狀態(tài)下鉆進(jìn)（減壓鉆進(jìn)），過程中應(yīng)隨時檢查機(jī)架平整度及調(diào)整其水平。

四、樁底注漿施工技術(shù)要求高

1 重點(diǎn)

本工程主橋樁需要進(jìn)行樁底后注漿施工，而后注漿對工程樁的承載力影響是十分大的，為此要保證樁底注漿的效果，對施工技術(shù)要求非常高。

2 措施

（1）在成樁過程中，隨鋼筋籠箍筋內(nèi)側(cè)均勻預(yù)埋兩根注漿管至樁底以下500mm。注漿管頂部延伸至地面，采用封蓋進(jìn)行封堵，底部注漿器采用單向閥式注漿器；樁身強(qiáng)度超過70%后，通過預(yù)制鋼筋籠中的注漿管及注漿器向樁底注入水泥漿液，充填膠結(jié)底部沉渣，并擠密、劈裂加固持力層土體。

（2）注漿管采用無縫鋼管，樁端注漿管內(nèi)徑為25mm，實(shí)際壁厚不小于3.2mm的一寸管，原材料要符合國標(biāo)要求。

（3）注漿管上方均設(shè)有管螺紋、接頭及絲堵或球閥，外接注漿高壓管；下端連接注漿器，注漿管的連接采用螺紋、接頭、生料帶，必要時部分采用套管焊接，焊接必須連續(xù)密閉，焊縫飽滿均勻，不得有孔隙、砂眼；注漿管與鋼筋籠固定采用16號鉛絲十字綁扎固定方法，綁扎應(yīng)牢固，綁扎點(diǎn)應(yīng)均勻，2根注漿管均勻綁扎于螺旋箍筋內(nèi)側(cè)，綁扎點(diǎn)間距為1.5m。

（4）注漿器連接于注漿管底部，插入沉渣層中，管壁徑向間隔5～10cm，設(shè)置兩至三排注漿孔，孔徑6～8mm，外壁上包裹高壓防水膠布和橡膠皮套，底部用螺紋、生料帶、接頭及絲堵，或用鋼板封堵。

（5）樁端注漿終止標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)實(shí)行注漿量和注漿壓力雙控原則，以注漿量（水泥用量）控制為主，注漿壓力控制為輔，當(dāng)注漿總量達(dá)到實(shí)際要求100%停止注漿，當(dāng)注漿總量沒有達(dá)到設(shè)計(jì)要求100%，注漿壓力大于2 MPa，并持續(xù)3分鐘，且注漿總量達(dá)到設(shè)計(jì)注漿量的80%時，可終止注漿，否則需采取補(bǔ)救措施。

（6）成樁灌注完成后12小時左右用少量清水劈裂、疏通注漿管和注漿器。

（7）樁側(cè)注漿速度宜采用30～60L/min。

（8）每根樁有2根注漿管，盡量將每根注漿管都打通。承壓樁樁底每根注漿管各注1.5t水泥，若有一根注漿管沒有打通，就通過另外一根注漿管注入3t水泥。結(jié)語

通根據(jù)同濟(jì)檢測站和眾合檢測單位的檢測速報(bào)，本工程施工的樁均為Ⅰ類樁，樁基垂直度，樁位偏差、樁基檢測（聲測、靜載、小應(yīng)變）等各技術(shù)質(zhì)量指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，說明采取的措施是有效的。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：倪磊（1984-），男，重慶江北人，助理工程師，大專，主要從事路橋施工管理；