宁波软土地区钻孔灌注桩施工技术研究

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摘 要：该文结合宁波市北环快速路工程施工Ⅲ标段的桩基工程，介绍了宁波软土地区钻孔灌注桩的施工工艺，分析了宁波软土地区桩基施工的关键技术，提出了桩基施工过程中常见问题的预防措施，从而为在宁波地区开展类似桩基工程施工提供参考。

关键词：软土 钻孔灌注桩 施工

中图分类号：TU7 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）05（b）-0023-02

1 工程概况

宁波市北环快速路工程施工Ⅲ标段位于宁波市江北区，工程西起洪塘中路，东止北海路（K4+808.5-K6+934.5），全长2127m。施工范围包括：保通工程、高架桥、轨道交通（包括车站）、地面桥梁、雨、污水管道、给水管道、路灯、电缆沟、河道填挖、景观绿化、公交站台及交通环卫等配套设施。

主线高架为一体化高架（即桥梁和轨道交通双层共建），桥梁内容包括主线高架、5-8#主线平行匝道、机场路立交局部拼宽和地面小桥改扩建2座（洋市河桥、登攀桥）。主线高架标准横断面为双向六车道，桥面组成：0.5 m（防撞栏杆）+12.0（车行道）+0.5 m（防撞栏杆）+12.0（车行道）+0.5 m（防撞栏杆）=25.5 m；平行匝道为两车道，桥面组成：0.5 m（防撞栏杆）+7.5 m（车行道）+0.5 m（防撞栏杆）=8.5 m。上部结构为预制小箱梁、叠合梁及部分现浇箱梁，下部为一体化双层H型桥墩，墩台基础选择钻孔灌注桩基础，直径为、Ф1000两种，以⑧3T层灰绿色粉质粘土、⑨1层粉质粘土及以下土层作为桩端持力层，桩长约61 m，双层高架段桩基采用桩端压浆工艺。

本工程共有Ф1200钻孔灌注桩907根，Ф1000钻孔灌注桩136根。混凝土强度均采用水下C30，主筋净保护层厚度为75 mm。

2 地质特征

本标段最大钻探深度为81 m.根据钻探揭示地层分析，在建场地第四系覆盖层厚度大于80 m，在勘探深度范围内，地层根据其形成年代成因类型及工程性质特征自上至下可划分为14个大层和若干亚层，其中第T层为填土层，第①-④层为全新世Q4沉积层，第⑤-⑧层为晚更新世层Q3沉积层，第⑨-⑾为中更新统Q2沉积层。

3 钻孔桩施工

3.1 关键施工技术

3.1.1 钻孔泥浆

由水、粘土和添加剂混合而成，粘土在拌制前，提前放入泥浆池中加水浸泡，待泥块泡透后，加入造浆添加剂由人工搅拌，搅拌至均匀，并测出泥浆比重。根据钻孔需要调整泥浆比重至合格并检查其他相关的技术性能指标，保证泥浆符合钻孔护壁的需要，在粘土层钻进过程中，泥浆比重随着钻进深度的增大，会逐渐增大，要及时加低浓度泥浆，使泥浆比重符合钻孔要求。在泥浆的制备和钻孔的过程中设置专人，定时检查泥浆的比重等技术指标。

泥浆池泥浆通过泥浆泵输往钻机钻杆，压入孔底将沉渣浮出流到泥浆池，循环使用泥浆。最后沉渣外运处理，对环境不造成任何影响。

3.1.2 埋设护筒

（1）护筒埋设采用桩位中心点位于圆心法，开挖护筒坑眼，做好护筒埋设，护筒采用3 mm钢板卷制而成，所用护筒内径为Φ1400，略大于桩径，高度为2 m，护筒埋设应高出地面300 mm，护筒中心线与桩位中心线的允许偏差≤20 mm，护筒埋设应垂直、四周用粘土回填密实。

（2）护筒埋设好后，及时复核桩位，若有误差大于规范要求，则重新埋设。

本工序重点要求为：护筒必须进入原土1500 mm；回填必须对称进行以免护筒跑位；保证桩位位置无地下障碍物。

3.1.3 钻孔

（1）本工程采用GPS-18型及GPS-15型钻机正循环钻进成孔，钻头均采用三翼钻（三翼钻进尺快，不糊钻），直径为1.2 m。钻孔时，严格按照操作规程施工，开孔钻进时要减压低速钻进保证开孔的垂直度垂直度应控制在1%以内。

（2）在成孔过程中，泥浆池循环沟应经常疏通，泥浆池应定期清理废浆及时外运。

（3）泥浆补充与净化：钻进过程中及时检查泥浆指标，并适当调整，每钻进2m或地层变化处，捞取钻渣样品，检查并与设计资料核对。

（4）常见事故处理

在处理孔内事故或因故停钻，必须将钻头提出孔外，同时要保持规定的水位和要求的泥浆相对密度和稠度。

坍孔：回填砂和粘质土混合物到坍孔处以上1-2 m，重新钻进。

钻孔偏斜：用检测器查明钻孔偏斜位置，在偏斜处反复扫孔。

掉钻落物：用打捞叉、打捞钓等工具取出落物。

糊钻和埋钻：调节泥浆指标，增大泵量及向孔内投入砂石，严重糊钻时，停钻清渣。

本工序的重点为：钻进时密切注意桩架的稳定情况，护筒、土体是否有下陷情况，接、拆钻杆时小心谨慎，每次应仔细检查钻杆接头紧密连接[1-3]。

3.1.4 清孔

（1）钻孔深度达到设计要求后，应对孔径、孔深进行检查。

（2）清孔分二次清空。

一次清孔完毕后，泥浆性能指标符合以下要求：泥浆比重控制在1.20及以下；泥浆粘度在20Pa・s及以下；泥浆含砂率控制在4%及以下；泥浆沉渣淀厚度控制在10 cm（钢柱处5 cm）及以下。

钻孔灌注桩清孔采用二次换浆清孔（正循环）。灌注桩钻孔至设计标高，应充分利用钻杆在原位进行第一次清孔，直到孔口返浆比重持续小于1.10-1.20，测得孔底沉渣小于100 mm，即抓紧吊放钢筋笼和导管。

二次清孔完毕后，泥浆性能指标符合以下要求：泥浆比重控制在1.10及以下；泥浆粘度在20Pa・s及以下；泥浆含砂率控制在2%及以下；泥浆沉渣淀厚度控制在10 cm（钢结构处5 cm）及以下。

3.1.5 水下混凝土灌注