研究灌注钻孔灌注桩施工案例确定

论文导读：
摘 要：介绍在砾卵石地层、微风化基岩中钻孔灌注桩施工方法的选择及施工方法，提出一些施工中值得注意的问题。通过实践证明该方法适用、可行。
关键词：砾卵石地层 微风化基岩 钻孔灌注桩 施工方案
1007-3973（2013）010-015-02
1 工程地质概况

1.1 工程概况

云南省元江-磨黑高速公路是继昆明至元江高速公路的延续，该桥为跨磨黑河而设，桥长210m，七跨双幅上下行线。河流为季节性河流，每年5月份至10月份为雨季，河中水流较急，流量大，其流速和流量受上游雨水的影响。其上游汇水面较宽，沟系发育，常常会发生突发性洪流。桥位处河床较宽，净断面宽度70m以上。其桩位多在现有河床及其两岸，其现有河床内的桩位需筑岛围堰。

1.2 地质概况

桥基部位地质条件复杂，上部为冲积相的砾卵石层，在岸边该层岩相有变化，局部夹有中细砂。当中细砂饱含水以后，即成流塑态，稳定性极差，易坍塌。河床内由于长期湍急的洪水冲刷，为砾卵石、漂石堆砌而成，无大的挠动，其稳定性较好，稍一振动即成连续性坍塌。其漂石含量大，约占15-20%，大的漂石可达3-5米。其砾卵石层厚7.5-9米不等；下伏地层为紫红色页岩、砂岩、石英砂岩，局部可风石英脉体充填于其中，有脉体充填段，岩石硬度较大。其风化程度较弱，呈微风化、风化不均匀，呈块状风化。
2 基础设计及成孔质量要求
该桥梁由云南省公路规划设计院设计，其基础设计为钻孔灌注桩，桩径

1.5m，为摩擦桩，桩长15-20m。

3 桩基础施工方案的选择

3.1 人工挖取上部砾卵石层

鉴于以上地质条件，其施工难度均在于上部的砾卵石层，回转钻进根本无法满足要求，而冲击成孔，因砾卵石层稳定性较差，护壁相当困难，若用钢护筒护壁，造价较高，而采用冷冻法护壁亦不现实，根据施工时当地雨季已接近尾声，河内水流较小的实际情况，决定采用人工开挖取石。
（1）挖孔取石。
放定桩位以后，在桩位周围稍远的地方打好护桩，以桩心为圆点，桩径为半径进行开挖，在开挖时，若坍塌不大，可开挖至80-100cm，即行浇护；若有坍塌迹像或已坍塌，挖30-50cm即需浇护一次。若遇大的卵、漂石，需用空压机或人工打凿的办法去除。不宜振动过大，以免孔壁坍塌。开挖时亦需随时注意孔壁情况，开挖深度必须以不致造成孔壁坍塌为准。
（2）护壁。
针对卵石土地层含砂量大，地层成孔稳定中性差，施工中要求投入大量黄泥粘土、片石。黄泥按进尺方量，片石按进尺方量50%投置孔内，使片石嵌入孔壁，基本形成均匀致密坚固的人工造壁，让黄泥粘接成体隔离孔内外水渗透和清孔气压对孔壁冲刷。施工中注意控制：护壁筒以下3-5m内，每班控制进尺低于1m，其下卵石土进尺控制在

1.5m以内，确保孔壁稳固安全。

护壁模板可自制亦可加工厂加工，上小下大，有一定锥度，以便于浇护壁砼时方便，每套护壁模板需分成多片（一般4-5片），便于一个人能在孔内轻松自如的操作。当孔深满足后，将模板支于挖好的孔内，若孔内水量较大，孔中需挖一个较深的坑以便于抽水，支模时应将模板垫高，高于水面一定位置，以便于浇注护壁时，水流不致冲掉护壁砼。校正好模板（桩位即是模板的中心）。将其固定后浇注砼，若空隙过大，亦可用卵砾石填于其中，护壁的厚度视孔壁的松散程度而定，一般在10-15cm即可，若单砼护壁仍不满足要求，亦可在护壁里加入钢筋，以保证护壁的稳定性。每节护壁的相互搭接不少于10cm，以保证所有的护壁能连成整体，增加其强度。
（3）抽水。
抽水为挖取上部卵石层的关键，因卵石层富含水量大，且相互联通，因而在开挖时，每一排或相邻两排需要同时开挖，而且同时抽水，若地面有水时，需在距离桩位的一定距离挖一个较深的沟，将地面上的水集中排放。若多个孔同时抽排亦不能满足时，需设计2-3个降水点，用大泵量进行抽排，一般来说是可以满足施工要求的。若仍不满足，需设隔离水带，开挖后用粘土回填用以隔水。

3.2 机械完成剩余的孔深

人工挖孔至卵石层结束时，随着孔深的加深，其水量亦越来越大，抽排时间较长而且比较困难，人工开挖缓慢，成本过高，不安全因素亦较大，因而用机械的方法比较合适。
（1）冲击钻施工的特点。
用冲击钻施工，因其上部已砼护壁，由于冲击的振动性及冲锤不稳定性，加之操作论文导读：
过程中的误差，常常易将护壁振塌。其优点是操作简单，投入小。
（2）回转钻机钻进的特点。
对于该地层，三翼式刮刀钻头已不适用，需用硬质合金镶嵌的牙轮钻头，且钻头必须保证有相应的重量，以便合金对岩层的切割。该种钻进为全破碎，需用较浓泥浆排渣或浮渣，清孔时可用泥浆泵将孔内泥浆及渣抽出，亦可用压风设备将泥浆或渣吹出，因上部已砼护壁，下部微风化，稳定性较好，不会坍塌。该套施工方法对钻机要求稍高，需要有较大的动力及扭距，钻机各部件的材质要好。钻头磨损较大，使用寿命相对较短。
通过相互对比，冲击和回转钻进的实地施工，最后选择了用GPF-2000型钻机，牙轮钻头钻进的施工方法。
4 清孔工艺
为保证孔底沉渣小于5cm，我司现场清孔选用中国自贡充压机总厂生产的wy-14/7-c柴移空压机，容积流量14m3/mm，排气压力0.7MPa，配置吸泥系统进行清孔，能吸净孔内泥渣，保证孔底清洁，灌注砼开球前再使用空压机喷头，喷源于：免费毕业论文www.7ctime.com
射孔底使孔底残渣悬浮。清孔时应注意孔内水头升降，防止水头过低使孔内压力失去平衡而使孔壁失稳垮塌。
5 注意事项
（1）挖孔取石时，必须校正好模板。因为在施工时，每个孔的护壁是由多节护壁构成，所以必须保证所有的护壁中心在一条直线上。若因左右误差较大，在施工下部时，钻头不易下放，且易碰塌孔壁。
（2）对于挖孔部份，其垂直度一定要保证。不然同样会造成钻头或钢筋笼下放困难。
（3）对于下部钻进施工时，将钻机固定好后，需将钻头放至孔底基岩处，方开始钻进，以免将护壁钻塌。
6 完整的质量保证体系
质量是施工的关键，针对该工程的隐蔽性质，建立全员参与、全过程技术参数控制和体系尤为重要。
（1）项目经理是质量的第一责任人，负责建立质量管理体系和资源配置。
（2）项目技术负责人是质量管理体系直接运作和监控人，负责检查监督各部门、机组规范施工。
（3）实行施工记录原始、真实、准确原则，各施工技术人员，作业机组均有记录，严格执行经监理工程师批准的施工方案。
（4）全员参与，全工序监控和测量纠正措施落到施工实际，并实施岗位奖罚，出问题不放过，找不到原因不放过，找不到解决措施不放过，并制定预防措施。
（5）每月召开质量生产分析、总结会。
7 结语
根据施工现场的具体情况，结合实际地质条件，从经济成本及现有的机具设备出发，在该桥的基础施工中，采用了人工挖取上部砾卵石层、砼护壁，下部用GPF-2000型钻机，牙轮钻头钻进的方法；当一排桩孔人工取石完成以后，即进行机械钻孔作业，其后人工取石和机械成孔可平行进行，以便最有效地缩短工期。挖孔人员可进行灌注砼的作业，能够合理利用劳动力；每个环节衔接紧密，有效的节约成本。通过使用该方法，方便易行，效果比较明显。