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摘要：随着建筑技术的迅猛发展，建筑物和构筑物不断向着高、深这两个方向发展，就地下空间的开发和利用而言，钻孔灌注桩在桩基础工程已占着至关重要的位置，而淤泥地层一直以来都是旋挖机施工的一个重难点，且因灌注桩为隐蔽工程，其成孔质量直接影响到了整个工程的兴衰。文章通过立足于复杂的地质条件和环境下，针对目前旋挖钻孔灌注桩在软泥地质成孔质量进行分析和探讨。
关键词：旋挖钻孔灌注桩 淤泥地层 成孔质量 措施
一、引言
随着我国经济的迅猛发展，旋挖钻孔灌注桩施工技术已普遍应用于我国现代房屋建筑中，是建筑工程重要组成部分之一，其成桩质量很大程度上影响着整个工程的最终质量。但钻灌注桩在软泥地层成孔仍存在一些普遍性的问题，因软泥地层的土质差且具有流塑性导致旋挖机在施工过程中时常发生缩颈、塌孔、吸钻、埋钻等情况。此外，由于淤泥地层承载力低，施工时也容易出现地表层的不均匀沉降，导致钻机存在倾覆的隐患。本文以广州南沙区的嘉诚国际港项目及南沙金茂湾东二地块（万豪酒店）项目钻孔灌注桩施工为背景，结合软泥地层流塑状、土体粘性大、颗粒不均等特点，对旋挖钻孔灌注桩在软泥地质施工过程中出现的问题进行分析及提出相应的处理措施。
二、施工前准备控制要点
（1）场地平整
软土地层承载力差，场地淤泥层可能难以满足大型设备的承载力，容易引发安全事故，因此对地表层的回填夯实处理至关重要。
采取措施：
1）在场地周边布置排水沟，在场地内设置降水井降低场地水位；
2）根据现场实际情况，针对地质薄弱的位置用砖渣进行换填，以满足行车要求。
（2）钻机选型及泥浆的制备
1）开工之前，根据图纸设计的桩径、地质情况及业主的工期进度要求，选择合适的旋挖机械非常重要。施工前应组织人员根据地勘报告对本工程地层进行详细分析，按照图纸设计的钻径及深度并结合工程的周边环境、工期等要求，对旋挖机的扭矩、钻孔深度、钻孔直径、钻头形式、钻杆截面等进行科学的选择。
表1、常用旋挖机规格型号表
三、施工控制要点
（1）成孔垂直度
成孔垂直度是否满足设计要求是保证钻孔灌注桩施工质量的重要前提，尤其在淤泥层中容易偏位跑钻，导致钢筋无法下发及混凝土严重超方。因此施工过程中要保证地表稳固及钻机站位平整，开钻前观测钻机、钻具、桩位是否在同一直线，在钻机中每2米观测钻杆的垂直度，机手作业必须根据仪表盘的偏差及时调整，保证成孔垂直度控制在1%以内。
（2）钻机转速及钻进控制
在淤泥层钻进过程中要遵循“三降”和“三减”原则。所谓“三降”，是指降低放钻速度、降低旋转速度、降低提钻速度；“三减”是指减少单斗进尺、减少钻压、减少合斗门的旋转速度和圈数，尽量降低对土层的扰动，较好的保持淤泥的初始终状态。
（3）泥浆性能
成孔至淤泥层时，由于淤泥本身也有一定的造浆能力，泥浆比重应适当调小。施工时稳定液液面应按以下要求控制：孔口采用护筒时，液面不宜低于孔口1.0m，并且高于地下水位1.0m以上；液面应保持稳定。
（4）钻具选型
采用双开门嵌岩捞砂斗，并带有内流水的钻孔，以使提钻时泥浆实现上下流通，避免产生的“活塞效应”对孔壁产生压力，阻止淤泥流动。
（5）时间控制
根据广州市南沙区两个项目已施工的灌注桩数据进行分析，个别灌注桩在施工过程中因泥浆质量差、终孔后各项工序衔接时间不上致使终孔后搁置时间长造成淤泥层塌孔的现象，终孔后需严格控制各项工序的衔接时间，原则上终孔至开始灌混凝土的时间不得超过4小时。
四、软泥地层常见问题及处理措施
（1）塌孔
造成原因：①泥浆质量未到达护壁的标准，泥皮过薄导致塌孔；②护筒埋设过浅，上部回填杂土坍塌；③钻进速度过快破坏孔壁；④孔位水位不够，对孔壁压力小；⑤成孔后没有及时浇筑，工序衔接不及时导致塌孔；⑥下发钢筋笼过程中挂孔；⑦相临桩施工对孔壁的扰动等
预防措施：在进入易坍塌地层时，使用优质泥浆，并适当放慢成孔速度，以确保泥皮的形成，使之具有良好的护壁功能；尽量缩短二次清孔与灌注混凝土间隔时间；尽量采用较长的护筒，避免护筒周边泡水及土体扰动。安排专人在钻进土层时测量泥浆指标，并及时补充泥浆。
处理措施：①在成孔中发生塌孔时，如果程度较轻可适当加大泥浆比重，保持孔内水头高度，提高静水压力，及时平衡地层；②情况严重时，可用粘土夹小碎石快速回填，让其自然沉降密实后，待24小时后再重新钻进。③吊入钢筋骨架时应对准钻孔中心竖直插入，严防触及孔壁。
（2）斜孔
造成原因：①钻机未处于水平位置，或施工场地未整平及压实，在钻进过程中发生不均匀沉降；②钻孔平台基底座不稳固、未处于水平状态，在钻孔过程中，钻机架发生不均匀变形；③土层软硬不均，致使钻头受力不均；④钻进过程中机手未及时调整纠偏；钻进速度过快等
预防措施：①钻进前应选择导向性能好的钻头，检查周边保径数据，发现偏差及时镶补合金防止成孔偏心而造成孔斜；②保证钻机安装的水平；③对钻具进行校直检查，不合格钻具不得下入孔内；④通过桩位检测数据（孔斜、孔径），及时调整钻进成孔技术参数。
处理措施：①孔斜的发生影响钢筋笼、导管下放，甚至对灌注混凝土造成影响。在易造成孔斜层位，采用悬吊慢钻，进行钻进；②孔斜较大时，先进行桩孔斜度的检测，依据实测数据，对钻孔实行定向纠斜，再恢复正常钻进。
（3）吸钻
造成原因：由于钻具选择不合理，未根据具体地质情况来选定钻具，或采用一钻到底的施工方案，导致在淤泥层孔内压力过小，形成“活塞运动”造成吸钻。
预防措施：采用带有流水口的筒钻，提升钻头时，速度均匀平稳。
处理措施：若上卡能活动，先尝试上下提升钻头，松动钻头；如埋深较浅时，可用大吨位吊车提升，应采用间歇式提升法，提一下松一下，时刻观测钻杆的移动情况；请蛙人捞钻。
五、结束语
通过旋挖钻孔灌注桩在软泥地质施工过程中出现的问题进行分析，可见要把控成孔质量须从源头开始控制，对于在工程中出现的各种现象要认真分析、仔细研究，严格遵循灌注桩施工工序、依照国家及行业规范的有关规定并采取相应的预防措施，才能不断完善旋挖钻孔灌注施工技术，进而确保成孔质量符合工程标准。
参考文献：
[1]邱晓华.复杂地质条件下钻孔灌注桩的施工处理.[J]企业技术开发,2015年12月
[2]张辉.钻孔灌注桩通病的防止及处理.[J]辽宁工程技术大学学报（自然科学版），2010年5月
[3]王长江.基于旋挖钻孔灌注桩在厚砂地层中成孔质量控制分析.[J]龙源期刊,2015年
论文作者:赖伟豪
论文发表刊物:《防护工程》2018年第29期
论文发表时间:2019/1/7
标签：钻孔论文; 淤泥论文; 地层论文; 泥浆论文; 钻机论文; 软泥论文; 钻头论文; 《防护工程》2018年第29期论文;