摘要：随着建筑行业的高速发展，近年来随着滨海地区工程项目增多，经常遇到深厚淤泥质软土地层中灌注桩施工困难等问题。而泥浆护壁钻孔灌注桩施工作为建筑工程中的一个重要的施工重点，对整个建筑工程结构安全以及施工质量有着非常重要的影响。基于此，本文主要对建筑工程深厚淤泥质软土地层泥浆护壁钻孔灌注桩的施工工艺进行了分析探讨。
关键词：建筑工程；深厚淤泥软土地层；泥浆护壁；灌注桩；施工技术
前言
灌注桩是一种较为常见的桩基类型，在建筑、道路桥梁、水利等工程中都有着广泛应用。泥浆护壁钻孔灌注桩是其主要的形式之一，主要是利用钻机钻孔，并利用泥浆作为保护孔壁的材料，使钻孔不会坍塌，然后再通过安装钢筋笼水下浇筑混凝土的方式来将泥浆置换掉，并最终形成钢筋混凝土桩体，达到形成桩基础的目的。
1工程概况
本工程桥全长42.64米，本桥梁所在河道宽度为36米左右，无通航要求，并与河道正交。采用桩柱式桥台 D100 柱及 D120 的钻孔灌注桩，柱式桥墩 D100 柱及 D120 钻孔灌注桩，间距 4m，桩长 50m。本工程地质条件为典型的软土地基，土体结构层中多为粘土、淤泥质粘土、淤泥质粉质粘土、粉砂等，淤泥层厚30米，其中夹杂有砂砾类土体层。
2施工工艺
2.1测定桩位
灌注桩成孔前要先平整清理好施工场地，再测量放线。根据测量控制桩以及钻孔桩桩位坐标，用全站仪准确放出桩位，并做好护桩。设置桩基轴线定位点和水准点，根据桩位平面布置施工图，定出每根桩的位置，并做好标志。施工前，桩位要检查复核，防止因外界因素影响而造成偏差或偏移。
2.2埋设护筒
护筒是埋置在钻孔口的圆筒，用以固定桩孔位置，保护孔口，防止塌孔及地面水流入，以及钻头导向作用。护筒一般是用 4 ～ 8mm 厚钢板制成，其内径应按桩径及钻机确定。当采用回转钻机时，宜大于钻头直径 100 ～ 150 mm；当采用冲击钻时，宜大于200 ～ 300 mm。埋设护筒一般常用挖埋式，护筒中心与桩位中心偏差不宜大于 50 mm。埋设深度，粘性土中不宜小于 1.0 m；砂土层中不宜小于 1.5 m。筒顶面宜高出地面或填筑面 0.2 ～ 0.3 m，孔内泥浆面宜保持高出地下水位 1.0 m。埋设护筒应稳固，与坑壁之间用粘土回填夯实。
2.3泥浆制备
泥浆制备及循环净化系统主要由泥浆池、泥浆泵、泥浆管路等组成。根据对本工程地质资料的分析，地层土质为黏土、粉质粘土，造孔可采用原土泥浆护壁，必要时可添加泥浆外加剂调整泥浆性能，泥浆循环使用。施工过程中随时检测清孔后灌注混凝土时泥浆的各项性能指标，确保泥浆对孔壁的撑护作用，避免发生施工事故。如预实际地质情况与设计部分不符时，应及时调整泥浆指标以达到全程护壁效果。泥浆控制指标相对密度 1.2-1.3，含砂率≤ 4%，粘度 19-28s，泥皮厚≤ 2mm。
2.4 钻机就位及成孔方工艺
2.4.1钻机就位
钻机到位后，要先检查、调整底座和顶端的平衡，以免钻进过程中产生位移和沉陷。钻机顶部的起重滑轮、钻头中心与钻孔桩的中心偏差应≤2 cm。经专业技术人员复查，确认无误后方可安装钻机。
2.4.2成孔工艺
基于工程实际状况，在淤泥质粘性类土中，采用正循环泥浆护壁钻孔、混凝土灌注方法最为适宜。
正循环回转钻成孔法采用钻机回转装置带动钻杆和钻头回转切削破碎岩土，由泥浆泵往钻杆输进泥浆，泥浆沿孔壁上升，从孔口溢浆孔溢出流人泥浆池，经沉淀处理返回循环池。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆正循环成孔泥浆的上返速度低，携带土粒直径小，排渣能力差，岩土重复破碎现象严重，较适用于填土、淤泥、粘土、粉土、砂土等地层，
卵砾石含量≤15％，粒径 <10 mm 的部分砂卵砾石层和软质基岩及较硬基岩也可使用。对于桩孔直径≤1000 mm、钻孔深度≤40 m 的一般砂土层，用硬质合金钻头钻进时，转速取 40～80 r/min，较硬或非均质地层中转速可适当调慢；对于钢粒钻头钻进时，转速取 50～120 r/min，大桩取小值，小桩取大值；对于
牙轮钻头钻进时，转速一般取 60～180 r/min，在松散地层中，应以冲洗液畅通和钻渣清除及时为前提，灵活确定钻压；在基岩中钻进时，可以通过配置加重铤或重块来提高钻压；对于硬质合金钻钻进成孔，钻压应根据地质条件、钻杆与桩孔的直径差、钻头形式、切削具数目、设备能力及钻具强度等因素综合确定。
2.5清孔
清孔分两次进行。当确定可以终孔时，先进行第一次清孔，待安装完钢筋笼及接入导管后，浇注混凝土前应再进行第二次清孔，在整个清孔过程中，应不断置换泥浆，直至浇注水下混凝土。浇注混凝土前，孔底 500mm 以内的泥浆比重应小于 1.25；含砂率不得大于 8%；黏度不得大于 28s。目前通常使用垂球法测定孔底沉渣，此工作全靠手感，先由施工单位有经验的人员测定符合要求后，再报监理人员复测核实，沉渣厚度应符合不同桩型的要求：端承型桩，不应大于 50mm；摩擦型桩，不应大于 100mm；抗拔、抗水平力桩，不应大于 200mm。
2.6吊放钢筋笼
清孔后应立即安放钢筋笼、浇筑混凝土。经检查确定一次清空合格后，开始钢筋笼的吊放工作，进行吊装时，孔位要对准、将其扶稳，并且动作要慢，以防止发生碰撞，吊放多节钢筋笼时，要逐步接长钢筋笼后再将其放入孔内，固定笼体的牢固性要利用先插入孔内的钢筋笼上部架立筋将上节钢筋笼吊起，焊接两节钢筋笼，冷却后，再将钢筋笼放到预设的位置，完成吊装工作后，为了避免进行灌注混凝土时，钢筋笼出现上浮或下沉的情况，经过测量确定标高的准确无误后，采取固定措施进行固定。
2.7混凝土灌注
钻孔灌注桩混凝土灌注采用导管法进行水下混凝土灌注。其施工工艺如下：一是在进行水下混凝土灌注前，先要探测孔底沉淀物厚度，使其严格控制在规范要求的范围以内；如果沉淀厚度超过规范规定的要求 30 cm，则要进行二次清孔直至符合规范要求，再进行混凝土施工。二是混凝土导管一般采用直径为30 cm 的无缝钢管，要保证其内壁光滑圆顺，底节长 5 m，中间节长 3 m，钢管之间采取有螺纹丝扣快速接头进行连接。三是导管吊装采用 16t 吊机进行施工，吊装时导管底端到孔底距离要控制在 0.25～0.40 m。四是配备水泵、吸泥浆机、高压射水管等设备，以保持井孔水头高度和及时处理灌注时出现的故障。五是混凝土配合比通过试验确定，其强度比设计要求高配一级。水泥用量每立方应≥350 kg，混凝土坍落度控制在 16～22 cm 之间，骨料采用中（粗）砂，砾石保证级配良好，最大粒径应 <4 cm。六是混凝土采用拌和站拌制，混凝土搅拌运输车运输，混凝土输送泵送入孔。七是混凝土灌注时，应认真计算第一次灌注所需混凝土用量并一次备足，保证首批混凝土入孔后使导管埋入混凝土中的
深度 >1 m。之后正常灌注时保持导管埋入混凝土 2～6 m 之间。灌注过程不得中途停顿，保证每小时灌注量 >2.50 m。导管随灌随拔，并派专人随时测量导管埋入混凝土的深度，做好记录。八是混凝土面上升到钢筋笼内 3～4 m 后再提升导管，使导管底端高于钢筋笼底端，以免钢筋笼上浮，提升导管时严禁碰撞钢筋笼。九是灌注的桩顶高度要保证高出设计标高 0.50 m，最后桩头凿除浮浆，确保桩头混凝土质量。十是施工中造成断桩的，应立即报告监理工程师，研究补救措施，按批准的施工方案进行施工，决不擅自草率处理。
3结语
目前，我国经济不断进行发展，对建筑工程施工技术也有特殊的要求，桩基础施工工艺必须满足各种复杂的地层成孔需求。而在建筑工程采用泥浆护壁钻孔灌注桩施工技术可以满足深厚淤泥软土地层的施工要求，且可以提高建筑工程的效率和相应的进度。故泥浆护壁钻孔灌注桩施工技术在深厚淤泥软土地层进行合理的利用，在技术管理上进行有效的提高，从而为我国滨海地区的建筑行业的发展奠定坚实的基础。
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[3]葛建军.试析建筑工程泥浆护壁钻孔灌注桩的施工技术[J].建材与装饰，2018（05）：11-12.
论文作者:李鹏
论文发表刊物:《基层建设》2018年第31期
论文发表时间:2018/12/17
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