复杂地质条件基础施工中冲孔灌注桩的应用

业界Ｉ　综台论述　ｔ设行业专版　复杂地质条件基础施工中冲孔灌注桩的应用　口郭鹏　摘要：在复杂地质条件下，详细介绍了冲孔灌注桩的应用，从而起到了更好的作用　关键词：复杂条件基础施工冲孔灌注桩措施　１、工程概况及技术分析　某工程场区地层由表层人工填土、第四系海冲积层及基岩　为白垩系砾砂岩、泥质砂岩等组成。其中杂填土层平均厚１　６６　米，第四系海冲积层自上而下分为淤泥质土和粉细砂层，淤泥　质层呈饱和、软、流塑状，层厚０．５—４．１米，粉细砂层呈饱和、松　散一稍密状，层厚１．２５～６．４０米，基岩以砾砂岩为主要岩性，　分为全、强、中、微四个风化带，全风化层平均厚３．１１米，强风　化层平均厚４．２３米，中风化层平均厚３．３８米，局部有强、中、微　风化岩互层岩带及粉砂岩夹层，整个场区地下水位较高，粉细　砂层透水性较强。　本工程基础原设计采用人工挖孔桩，但人工挖孔却很难穿　过饱和流塑状的淤泥层及透水性大的流砂层，如采用静压桩或　锤击桩，因沉桩过程由软弱的淤泥、粉细砂层直接进入坚硬的　岩层及软硬互层带的存在，极易造成断桩，如采用钻孔桩，由于　中（微）风化岩面起伏大、岩石裂隙发育、倾斜岩面较多，致使　钻头入岩困难，达不到设计桩底嵌入中（微）风化岩层０．５ｍ的　要求。针对本工程的地质情况，我们决定采用冲击成孔、泥浆护　壁、正循环清孔，现场制作、安放钢筋笼，水下砼灌注成桩，避免　了复杂地质条件给人工挖孔桩、静压桩、锤击桩、钻孔桩等其它　成桩工艺造成的施工困难，取得了较好的施工效果。　２、施工工艺流程　桩位放线　埋设护筒　桩机定位　冲击成孔　泥浆循环　孔深测定、清孔　安放钢筋笼　泥浆处理　一　下导管　二次清孔、测定沉渣　臣受　一　安放隔水塞、灌注混凝土　Ｉ　［　成桩　流程图　３、施工方法及技术措施　３．１测量定位　用经纬仪测放桩位，桩位中心插一钢筋，四周各打一根控　１３４　广东科技２００６　５总第１５３期　制桩来控制桩位中心，用砂浆固定控制桩。并经复核合格后，进　入下道工序。　３．２清子Ｌ　本工程采用正循环工艺清孔，一次清孔采用橡胶管，一次　清孔降低泥浆浓度，防止二次清孔因沉淤过厚而难以清理，以　及保证钢筋笼下放顺利：二次清孔在导管下放后。利用导管进　行，二次清孔泥浆比重控制在１．１５～１．２，粘度≤２８ｓ。含砂率≤　８％，孔底沉渣厚度≤５０ｍｍ。清孔过程中，必须及时补给足够　的泥浆，并保持孔内浆液面的稳定和高度。清孔完毕后，必须在　３Ｏ分钟内进行灌注砼。　３．３安放导管　导管采用壁厚５ｍｍ的无缝钢管制作，直径中２５０，导管必　须具有良好的密封性能，使用前应进行水密承压和接头抗拉试　验，进行水密试验的水压不应小于孔内水１．３倍的压力，也不应　小于导管壁和焊缝可能承受灌注时最大压力的１．３倍。导管吊　放时应居中且垂直，下口距孔底０．３～０．５米，最下一节导管长　度应大于４米。导管接头用法兰或双螺纹方扣快速接头。　３．４冲击成子Ｌ　护筒埋设好后，桩机就位，使冲击锤中心对准护筒中心，要　求偏差不大于４－２０ｍｍ。开始应低锤密击，锤高Ｏ．４～Ｏ．６，并及　时加片石，砂砾和粘土泥浆护壁，使孔壁挤压密实，直至孔深达　护筒底以下３～４ｍ后，才可加快速度，将锤提高至２～３．５ｍ以　上转入正常冲击。冲孔时应及时将孔内残渣排出，每冲击１～　２ｍ，应排渣一次，并定Ｂ，－ｔ￣Ｉ＂浆，直至设计深度。每冲击１～２ｍ　检查一次成孔的垂直度。如发生斜孔、塌孔或护筒周围冒浆时，　泥浆性能指标选择　泥浆性能指标　成孔　地层　失水　方法　情况　相对密度　粘度　含砂率　盘　（ｍｌ／胶体　蛊　泥皮厚　静切力　　（ｍｍ／３　酸碱度　（Ｓ）　（％）　（％）　３０ｍｉ　Ｏｍｌｎ）　（Ｐａ）　ｎ）　粉质　１粘土　　０５１．２０　１６—２２　８—４　≥９６　≤２５　≤２　１．—２　５　０—　８—１Ｏ　冲击　砂层　１　２　１　５　２２　２８　≤４　≥９５　≤２０　≤３　３～５　８～１１　冲击成孔施工要点　项目　施工要点　备注　在护筒脚下２ｍ　小冲程１ｍ左右。泥浆比重　土层不好时宜提高泥浆比重或　以内　１　２—１　５，软弱层投入粘土块夹　加粘土块小片石。　。　粘土或塑质粘土　中、稀泥浆小；　程１—２，经常清除钻头上的泥　ｍ，泵入滑水或　防粘钻，可投片石。　Ｊ　块。　粉砂或中粗砂　中；　程２～３ｍ，泥浆比重１　２～　１　５，投入粘土块，勤清碴。　如遇基岩丽倾陡，回填块石至　岩丽以上３０～５０ｃｍ，先低锤　基岩　高冲程３～４ｍ，泥浆比重１　３左　密击待形成平面后正常冲击：　右，勤清碴。　如遇溶洞，采用回填粘土夹片　石，低锤密击冲击造壁或压入　钢护筒护壁。　软弱土层或塌孔　小　中程反复冲击，加粘土块夹小　回填重钻　片石，泥浆比重１．３～１．５。　维普资讯 http://www.cqvip.com

建设行业专版　综合论述　ｌ业界　应停机。待采取相应措施后再进行施工。　粘土中钻进时，采用原土造浆。　在较厚的砂层中钻进时，采用膨润土制备泥浆或在孔中投　入粘土造浆，为使泥浆有较好的技术性能，适当掺加碳酸钠等　分散剂，其掺量Ｏ．５％左右。　冲击至岩面时，加大；中程，勤清渣。每钻进１ＯＯ～２ＯＯｍｍ　要取一次岩样，并妥善保存，以便终孔时验证。冲击过程中，为　防止跑架，应随时校核钢丝绳是否对中桩位中心，发生偏差应　立即纠正。成孔后，应用测绳下挂０．５ｋｇ重铁砣测量检查孔深，　核对无误后，经监理工程师终孔验收后，进行下一道工序。　３．５埋设护简　护筒采用４～８ｍｍ厚的钢板加工制成，高度１．５ｍ，内径为　Ｄ（桩径）＋２０ｃｍ，护筒上部开设１～２个溢浆孔；校核桩位中　心后，在护筒四周用粘土分层回填夯实，护筒埋设深度一般为　１．２—１．５ｍ。　３．６钢筋笼制作安端　钢筋骨架现场制作，在一次清孔完毕后，起钻、吊车吊放钢　筋骨架。钢筋笼外侧设置控制保护层厚度的垫块（砼保护层厚　度为７Ｏｍｍ），其间距竖向为２ｍ，横向圆周不得小于４处，顶　端应设置吊环，钢筋骨架在井口分段焊接，采用单面搭接焊时，　焊接长度１Ｏｄ，受力钢筋接头应相互错开，在任一焊接接头中　心至长度为钢筋直径的３５倍且不大于５ＯＯｍｍ的区段范围内　有接头的受力钢筋截面面积占受力钢筋总截面面积的百分率　不大于５Ｏ％，同一钢筋上应尽量少设接头，接头位置应设置在　受力较小处，钢筋规格、等级、间距等安放必须准确。钢筋笼的　制作应符合图纸设计和建筑地基基础工程施工质量验收规范　《ＧＢ５０２０２—２００２》要求。　钢筋笼制作允许偏差表（Ｉ１埘）　项次　项目　允许偏差　１　主筋间距　土１０　２　箍筋间距　士２０　３　钢筋笼直径　±１０　４　钢筋笼倾斜度　±０　５％　５　钢筋笼安装深度　±１００　６　长度　±１００　钢筋笼在运输和吊装时，应防止变形，安放应对准孔位，不　得强行插入和碰撞孔壁，就位后应立即固定。钢筋笼安装可用　小型吊运机具或起重机吊装就位。对直径和长度大的钢筋笼，　可分节制作和安装，且在每节主筋内侧每隔５ｍ设一道井宇　中３Ｏ加强支撑，与主筋焊接牢固组成骨架。　钢筋笼安装完毕时，应会同建设单位、监理单位对该项进　行隐蔽工程验收，合格后应及时灌注水下砼。　３．７水下砼灌注施工　水下砼灌注是成桩过程的关键工艺，施工人员应从思想上　高度重视，在做好准备工作和技术措施后，才能开始灌注。本工　程采用商品砼，混凝土强度等级Ｃ２５，用砼搅拌运输车运至现　场，导管水下砼灌注。砼必须具备良好的和易性，坍落度控制在　１８—２２ｃｍ。砼充盈系数大于１．Ｏ，水泥用量不少于３６０ｋｇ／ｍ０，　含砂率为４Ｏ％～４５％，并选用中粗砂，粗骨料的最大粒径应为　＜４０ｍｍ，采用二级配，砼初凝时间一般宜低于３～４小时。　采用同标号砼隔水塞隔水。料斗砼灌注量应计算准确，保　证导管埋入砼中不小于Ｏ．８—１．２ｍ。　灌注前，在料斗内灌入Ｏ．２ｍ左右的１：１．５水泥砂浆。灌注　时，保证导管埋入砼中１．５～６ｍ，每根桩的灌注时间符合下面　规定：灌注量１Ｏ一２Ｏｍ。不得超过２ｈ，灌注量２０～３０ｍ　不得　超过４ｈ，砼浇筑要一气呵成，不得中断，并控制在４～６ｈ内浇　筑完，以保证砼的均匀性，间歇时间一般应控制在１５ｍｉｎ内，任　何情况下不得超过３Ｏｍｊｎ。最后一次灌注砼量，应高出桩顶设　计标高Ｏ．５～Ｏ．６ｍ，砼浇筑完毕，马上清除Ｏ．３～Ｏ．４ｍ，余下的　待施工承台时再凿除，以利新老砼结合和保证砼质量。　３．８泥浆渣土处理措施　成孔过程中产生的泥浆及时排放至储浆池，再抽进全封闭　泥浆车运至弃置点，产生的淤泥渣土及时成堆，然后由渣土车　运至弃置点。　４、施工体会　冲击成孔方法设备简单，操作方便，适应范围较广，对软　弱、易塌土层可投放填充物冲击造壁，在坚硬的岩层（微风化灰　岩）成孔速度较快，对于有孤石的砂卵石层、坚硬土层、岩层等　均有效，对流砂层亦能克服，而且孔壁可较坚实，避免塌方。一　（作者单位：广东省地质工程－２＇－ｇ）　１３５　广东科技２００６　５总第１　５３期