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摘 要：与普通地质条件相比，在复杂地质条件下进行施工显得更加困难，尤其体现在对建筑的质量控制方面。钻孔灌注桩的质量对于整个建筑非常重要，本文以某一高层住宅楼为例来进行分析，工程的地质条件复杂，卵石层作为地面的持力层，在施工过程中采用反循环钻进、控制泥浆性能以及改善清孔工艺等办法，来保证钻孔灌注桩的施工质量。
关键词：复杂地质；钻孔灌注桩；工艺；质量
引言
钻孔灌注桩作为建筑基础，对于整个建筑的质量具有非常重要的意义。一直以来，钻孔灌注桩的施工难度就比较大，在普通地质条件下就是如此，复杂地质条件下则更加困难。为了分析复杂地质条件下对钻孔灌注桩质量的有效控制措施，我们以某一具有复杂地质条件的高层住宅楼作为实例，对该工程的钻孔灌注桩施工过程中采用的技术进行探讨。希望本文的分析可以为复杂地质条件下钻孔灌注桩的施工提供一定的帮助。
1工程地质条件和难点分析
1.1工程地质条件
该高层住宅楼一共有23层，其中地上23层，地下1层，其建筑面积达到了28000平方米。基础采用桩基础，一共有268根大直径（800mm和1000mm）钻孔灌注桩，其长度大约处于28.5至37.0米。设计采用的是摩擦端承桩，单根桩的竖向承载力标准值为2800kN。工程在开工之前已经完成了回填压实的工作，因此不用担心地势陡峭的问题。钻孔灌注桩区域的硬地坪也已经完成施工，但是，在某些因素的影响下，一些淤泥和石块在回填压实时并没有被完全清除。
根据项目的岩土工程详细勘察报告，施工场地内土层自上而下为：第一层是杂填土层，厚度约为2.2~4.9m；第二层是粉土、粉砂层，厚度约为9.8~18.8m；第三层是粉质粘土层，厚度约为8.6~11.5m；第四层是砾石层（夹砂），厚度约为6.2~10.7m；第五层是卵石层，厚度大于15.6m，卵石的磨圆度较好，最大砾径约为8cm，母岩的成分以石英砂岩为主。工程设计以第五层卵石层作为持力层，桩伸入卵石层的深度不小于2m。另外，场地内地下水可分为上层滞水、孔隙型承压水二种类型。上层滞水主要分布在杂填土层中，地下水受大气降水补给，透水层不均匀，水量较小，约1~2m。第二层属孔隙型承压水，主要赋存于砾石层和卵石层中，稍具承压性，与附近河流的水力联系，主要靠河水水力补给。
1.2工程难点分析
结合工程背景分析，该项目钻孔灌注桩的施工难点有以下几个方面。①首先是空间和时间方面的原因，工程的施工场地极其狭窄，甚至警戒线都已经拉到红线范围以外了。而且，工程的施工工期短，只有35天的时间，施工人员在如此短的时间内完成难度较大的工程本就不易，而且还要保证钻孔灌注桩的施工质量。②其次，从地质条件的角度分析，与其他工程的不同之处在于地质条件较为复杂，且地下水位较高，还有该工程的地表是由一些杂土构成，其土质比较疏松，灌注桩的内部具有高坍塌风险。③第二层的主要成分是粉土，而粉土最大的缺陷就是没有造浆功能。所以，施工过程中必须要采取人工造浆来护住孔壁，这不仅影响了灌注桩的质量，还增加了工程成本。④第三层的主要成分是粉质粘土，它虽然在造浆功能上比粉土稍微好点，但稳定性依旧比较差，其效果仍然达不到设计的要求，施工中还是要通过人工增加泥浆比重来避免出现问题。⑤最后，持力层是第五层卵石层，卵石层的成分主要是石英岩，由于石英硬度比较大，所以在钻孔时需要耗费很多时间，这样会浪费很多时间，影响工程进度。不仅如此，在钻孔过程中很有可能出现钻孔位置偏离的情况，导致钻出来的孔不符合设计要求。
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2采取的针对性技术措施
2.1桩机选型和施工组织
根据工程背景，场地内土层中的第四、五层主要是砾石和卵石，并且其主要成分是石英岩。石英岩最大的特性就是具有很强的硬度。根据以往类似工程的施工经验，钻孔比较困难。因此，施工人员在进行桩机选择的时候必须重视桩机的性能是否与其地质条件相符。一般情况下，大多数工程在钻孔灌注桩时采用的都是正循环钻机。然而，由于石英硬度大，正循环钻机在本工程中并不适用。如果采用正循环钻机进行钻孔，要将具有一定厚度且硬度大的石英层击碎需要耗费很长的时间，而且桩孔的质量也没有办法保证。除此之外，在钻孔过程中难免会留下许多碎石，这些碎石也没有办法全部清理出来。所以，综合上述因素考虑，在本工程中，施工时应选择反循环钻机。
另外，本工程的施工周期短，要在施工周期内完成该工程并且有效地保证其质量，则必须对整个工程进行有效的规划和合理的组织。在施工方案的选择上，最有效的方案就是分段进行流水平行作业，将成孔作业和灌注作业同时推进，以此来节省时间。这样也可以在施工范围比较狭窄的情况下使多台机械同时作业，提高了工作效率。
2.2泥浆配置和钻进成孔
场地内土层的主要成分是砂质粉土和卵砾石，灌注桩施工时不仅要能够穿过厚厚的粉土，还要穿透卵砾石层。根据之前的介绍，砂质粉土不具有造浆功能，且场地内第二层地下水为孔隙型承压水，结合这两点，施工中很容易造成坍塌事故或者出现桩身缩颈问题。由于土质的原因，孔壁的稳定性也无法达到要求。为了维持孔壁的稳定，施工中应该采用人工造浆的方式。同时，钻孔至卵砾石层时，为了使孔壁的稳定性进一步提高，可以采取合理的措施来提高泥浆的比重。泥浆性能是否达标在很大程度上影响钻孔灌注桩的质量，所以施工过程中需要定期对其进行抽查，对泥浆的指标进行适当的控制，如泥浆所占整体的比重和粘度大小。如发现不符合要求，要及时将其调整至合格范围内。
除此之外，在桩机选择上，本工程选择的是反循环钻机。反循环钻机的优点是钻孔速度快，能够高效地完成任务。但是反循环钻机也存在着一些缺点，它对孔壁的冲刷力度很大。所以为了保护孔壁，施工中必须采取合理的措施。首先要对钻杆内部的流体速度进行控制，对钻杆上返速度的控制能够起到保护孔壁和排渣的双重作用。与此同时，钻机钻进过程会产生许多泥渣，这样很容易造成堵塞，所以钻孔采用间断性钻进的方式。这样泥渣就不会一次性积压，大大减小了堵塞的可能性。另外，钻进过程中泥渣的清理十分重要，适当提高钻杆正好可以起到辅助清理泥渣的作用，将钻头提高后用冲洗液对孔底进行清洗即可适当清理钻进过程中遗留下来的泥渣。
2.3二次清孔和对桩底进行压密
上一步提到的泥渣清理只是起着简单的清理作用，要想让泥渣清理达到合格标准，则必须对灌注桩进行二次清理。两次清理的时间有所不同，第一次是在终孔时清孔，第二次则是在浇灌混凝土之前清孔。第一次清孔的方法在上面已经提到过，而第二次清孔则要借助钢制导管，主要利用的是压缩空气原理。在导管内通入足够气体，气体会顺着空气管贯穿整个孔内，此时导管内外的空气差会使孔内的泥渣反向清出，直至达到泥渣不超过10cm的标准为止。待这些完成后，最后一步则是对桩底进行压密。单个灌注桩的承载力影响着整个建筑的承载力，因此，为了加大单桩承载力，施工过程中一般采用注浆工艺对灌注桩底层进行压密，从而提高整个建筑的承载力。
结语
在建筑工程中，钻孔灌注桩作为建筑基础，其质量与整个建筑工程质量密切相关。大多数工程都是在普通地质条件下进行施工的，因此对钻孔灌注桩的质量控制也要较为容易些。然而，我们经常也会遇到在复杂地质条件下进行施工的情况，复杂的地质条件会为灌注桩的质量控制增加难度。这就要求相关施工人员对复杂地质条件进行仔细勘察，采用合理、适用的技术和措施，最大限度地保证钻孔灌注桩的施工质量。
参考文献
[1]任显锋.浅谈复杂地质条件下钻孔灌注桩的施工[J].城市建设理论研究(电子版),2017(25):101-102.
[2]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,2015,34(36):161+163.
[3]李恒太.复杂地质条件下钻孔灌注桩钻孔技术研究[J].工程质量,2012,30(01):23-25.
[4]赵雅洁,刘宏举.复杂地质条件下钻孔灌注桩施工质量控制[J].硅谷,2011(05):152.
论文作者:李铸明
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第03期
论文发表时间:2019/5/28
标签：钻孔论文; 地质论文; 工程论文; 条件下论文; 卵石论文; 钻机论文; 砾石论文; 《城镇建设》2019年第03期论文;