软基地带灌注桩施工技术的研究

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摘要：福州市湖东东路道路工程下穿晋安河处于软基地带，毗邻东方航空公司办公大楼，由于开挖深度较深，在基坑四周布置围护桩，针对软基特点，采取加长钢护筒的成孔技术，为了保证钢护筒的垂直度、精确度，采用搭设钢木组合平台的方法施工，有效地保证了钻孔灌注桩的顺利进行。

关键词：穿越晋安河；围护桩；软基；水下砼浇筑

中图分类号： U443.15+4 文献标识码： A 文章编号：

工程概况

本工程位于福州市晋安区，金鸡山南麓。线路西起湖东路，穿越晋安河，下穿金鸡山山体，东至三八路，全长1.9km；其中隧道长约1.6km，双向四车道规模。

晋安河是闽江的一条支流，大致呈北-南流向，现为福州市内最长、流域最大的城市内河，该河全长6555.3米，宽25～49米，河底标高约2米，河水面积69.7平方公里，最大排洪能力108立方米／秒。下穿晋安河采取明挖暗埋法施工，由于基坑16米深，而且西南侧毗邻东方航空公司办公大楼，基坑开挖必然影响大楼的稳定，而且场地位置处于晋安河原河床，冲洪积物较厚，软土淤泥、分布广泛。

二、施工方案

为了保证周围建筑物稳定及基坑稳定，基坑围护结构支护结构采用钻（冲)孔灌注桩及SMW工法桩，根据周边环境、基坑挖深、地质分布情况分别采用Ф1000@1200钻（冲）孔灌注桩、Ф800@1000钻孔灌注桩、Ф850SMW工法桩。

本基坑支撑体系采用混凝土支撑与钢支撑相结合的支撑方式，其中第一道支撑采用800×800钢筋混凝土支撑，其余支撑采用Ф609×16钢管支撑，钢围檩采用双拼HK400b型钢围檩。支撑体系根据坑深分别采用一道~四道支撑。本基坑支撑设置格构柱，立柱桩采用Ф800钻孔桩。因为钻孔极易产生塌孔缩径，成孔困难。因此采用加长钢护筒的方法避免塌孔缩径。

图 1 施工围护示意图

围护桩施工程序：

（1）上报批复的导线点及水准点用全站仪及水准仪定出桩位，根据设计所提供的控制点，采用全站仪放样桩基中心点，并打入标桩，中心线的放样误差控制在1cm范围内，并设置十字形控制桩，便于校核，桩上标明桩号。

（2）场地平整与就位。钻机就位时与平面最大倾角不超过4°，钻机平台处必需碾压密实。进行桩位放样，钻机移到确定的孔位后，通过调整桅杆角度以及对卷扬机操作来调整到孔中心与钻头中心对准；为了有效地让钻杆垂直，主要是调整来钻机的垂直度相关参数来实现。

（3）灌注桩进行软基处理施工采用跳打的方法。

（4）结合本工程地质条件和现场实际情况，基础灌注桩采用冲击钻机成孔，计划配备冲击钻机1 台，同时准备30吨吊车1 台，设D30 型柴油打桩机2 台。

三、钻孔灌注桩施工

1．施工工艺流程

本工程进行围护桩施工时，采取的钻孔灌注桩施工工艺流程如图2 所示。

2．护筒埋设

本工程所采取的护筒直径比桩径大5~10cm 左右，埋设深度控制在5~10m 之间，护筒顶高程应高出地面至少0.3m；采取的钢护筒采用10mm厚钢板制作，同时为了有效地增加刚度防止变形，在护筒外侧每隔3米各焊一圈加劲肋。上桩护筒埋设采用型钢导架定位，震动击打法使护筒下沉到位，并确保其竖直度。护筒埋设完毕后，再以十字线复测桩位，要求中心偏差不大于5cm。

图2 钻孔灌注桩软基处理施工流程

图3 护筒埋设

3．成孔施工

钻机施工前在围堰内布设好泥浆系统及排水系统。造孔采用泥浆固壁法施工，由于该桩位位于软基地带，淤泥层极易产生缩径塌孔，因此泥浆比重要求控制在1.2以上。本工程采用冲击钻机钻孔，不同的地层采用不同性能指标的泥浆固壁，严禁清水钻孔。钻孔过程中，随时检查钻机的垂直度，有效地确保钻孔斜率不超过H1%。当钻孔达到设计深度后，会同监理、设计代表对孔深、孔位、倾斜度进行检查，当所有检查项目均满足设计要求后，进行清孔工序。

4．清孔施工

钻孔完成后，提升钻头距孔底20~10cm，不进尺而继续循环，并以相对比重较低（1.05~1.15）的泥浆注入孔内，置换出孔内较稠的泥浆，以达到初次清孔的目的。在下好钢筋笼、导管后，进行第二次清孔，利用导管注入清泥浆，使孔底沉淀物及稠泥浆托出孔外，同时使孔内泥浆各项指标均达到规范标准，确保钢筋与砼的粘结强度。清孔验收须经监理工程师认可，并作好清孔验收记录。

5．钢筋笼制作安装

清孔完毕，经检查孔深、孔径和竖直度检查符合要求后，即进行下钢筋笼施工。钢筋笼是在岸上集中分节预制，设专人负责，确保钢筋骨架的几何尺寸和绑扎质量。为保证在运输过程中不变形，钢筋笼内用十字支撑加固。钢筋笼用吊车吊入孔内，在孔口对焊接长，并保持上下节在一条轴线上。钢筋笼下到设计标高后，用悬挂器将其与护筒或平台连接牢固，防止钢筋笼发生掉笼或浮笼现象。钢筋笼安装要认真对中，保证桩壁砼保护屋的厚度及钢筋笼标高符合设计要求。钢筋笼安装完毕，进行二次清孔。清孔后泥浆性能指标报现场监理工程师验收。6．浇筑水下砼

灌注水下砼是钻孔灌注桩施工成桩的关键工序，在钢筋笼沉放结束经检查符合要求且清孔并经验收合格后，即进行水下砼灌注工作。水下砼采用灌浆导管法灌注，导管直径30cm，管间连接为法兰盘；隔水采用拔球法。导管在使用前要对其规格、质量和拼接构造进行压水试验。要求压水试验时的压力应不小于灌注砼时导管可能承受的最大压力。灌注砼时，在大灌浆斗颈部设置一个隔水木球栓，下面垫一层塑料布，球栓由细钢丝绳栓住挂在横梁上，大灌浆斗装满足够封底的混凝土，起拔球栓，利用初灌砼的压力排水，以保证导管埋深，从而保证水下砼的质量。进行水下砼的灌注时，导管接头不得漏水或漏气；提升导管时，不得有摇动，要维持孔内静水状态，起拔导管要保证导管底部埋深不少于2m，并不得大于6m，灌注完成后的钻孔桩桩顶应比设计高度至少高出50cm，以便清除桩头浮浆砼后，保证截面处砼有良好的质量。

灌注完毕，即将护筒用吊机拔出地面周转使用。

四、施工技术措施

（1）施工前期质量控制

1、组织工程建设相关质量责任主体进行图纸会审和技术交底。明确桩基的技术和规范要求,及时发现图纸中的差错和不足。

2、对施工组织设计进行严格审核,并要求施工单位严格按照方案施工。

3、施工场地做到三通一平。

4、原材料质量控制。

（2）成桩过程的注意事项

1、导管阻塞

在进行混凝土灌注时一定要保证导管的通畅性，如果出现导管阻塞就会影响到工程施工的进度，所以在灌注水下混凝土时，要遵循缓速进行的原则，保证导管的通畅性，避免因灌注速度过快导致导管阻塞，从而影响到成桩的质量。

2、钢筋笼上浮或下沉

在放入钢筋笼时，如果钢筋笼出现上浮或下沉现象，将不利于成桩的质量保证，所以，在放入钢筋笼时一定要控制好钢筋笼的笼顶标高，将两根钢筋固定在正确的标高处，以保证钢筋骨架不会出现下沉或上浮现象，确保其稳定性。

3、断桩

如果出现断桩现象，则会严重影响到整个工程施工的质量，所以在进行水下混凝土的灌注时，应当连续进行，严禁出现夹层和断桩。

五、围护结构的施工质量

在施工过程中，围护结构的施工质量与工程施工的质量息息相关，同时也是施工事故的多发地带之一，对于工程施工的顺利进行影响较大，应当引起施工人员的注意。

淤泥地质条件下施工的冲孔灌注桩施工工法就是基于在填海区域淤泥层施工地铁围护结构的一种新的工艺和工法，对于提高围护结构的施工质量有着较大的促进作用，因此，建筑单位应当充分利用先进的施工工艺，以有效提高工程施工的质量。

结束语：

钻孔灌注桩施工技术对于公路桥梁和高层建筑的质量保证有重要的意义，因此，在其施工过程中，要严格控制和管理钻孔灌注桩施工质量，确保施工工序的顺利进行，保证成桩的质量，从而促进公路桥梁建设和高层建筑建设的质量，结合本工程软基处理实例，针对该工程软基特点，采取钻孔灌注桩软基处理方案，在工程实施过程中为有效确保钻孔灌注桩进行，采用搭设钢木组合平台的方法施工；同时采取了相应的施工技术措施，以确保钻孔灌注桩的成桩效果。工程实践效果明显，做到稳中求快，值得为同类工程参考。

参考文献

[1] 单慧平. 浅谈钻孔灌注桩施工管理与质量控制[j]. 中小企业管理与科技(上旬刊), 2011,(04) [2] 王赫．桩基础工程施工与组织管理．北京，中国建筑工业出版社1997

[3] 沙文军. 试论钻孔灌注桩施工的质量控制[j]. 科技咨询导报, 2006,(08)