深厚淤泥建筑工程中灌注桩施工技术的应用研究

黄建胜 江西省煤田地质局一九五地质队

1 前言

为了充分满足建筑工程承载力的需要，灌注桩属于一种提升地基承载力的有效基础方式被广泛运用。钻孔施工当中灌注桩受到地质条件的影响非常高，通常分为干成孔、钢护筒成孔与泥浆护壁成空作业，干成孔对地质条件提出较高的要求，钢护筒成孔对桩深及塌孔特深的地质无法实现有效成孔，泥浆护壁作业会出现非常多的泥浆，给施工现场带来严重的污染，影响现场的文明施工，且给桩定位容易出现问题。随着环保政策的逐渐实施，人们开始对施工工艺与施工机械的节能环保性能提出较高的要求，部分城市开始禁用泥浆护壁施工工艺。在地质特殊的深厚淤泥地带，地基多半为含砾粉砂质土，并且多是回填土。因此结合施工环境和地质条件本工程采用钢护筒和泥浆护壁配合成孔方式作业。文章通过在深厚淤泥地带运用灌注桩施工技术良好的解决这些问题，提高成桩速度，保证成桩质量。

2 工程概况

本工程为南昌市湾里区凯旋湾小区二期项目位于南昌市湾里区磨盘山以北、幸福路以东（原南昌市开关爆破厂内）02#地块。本项目共由两栋住宅（11#楼、13#楼）、一栋幼儿园、一个垃圾中转站及公厕和整体地下室组成，总建筑面积26143.98m2，其中地下室11520.01m2，工程为附建式人防地下室，结构安全等级为二级，为甲类防空地下室，防常规武器抗力级别为6 级，防核武器抗震级别为6 级，抗震设防烈度为6度，框架抗震等级为四级。地质条件为场地起伏较大，水量丰富，分布有含砾粉质粘土、强风化片麻岩以及中风化片麻岩，上层主要赋存杂填土，淤泥层层厚为2.40m～22.10m，为典型不良地质，给桩基工程施工造成不便。根据工程设计要求，工程基础采用旋挖成孔灌注桩基础，桩径Φ600、Φ700。灌注桩施工技术难点包括：（1）桩机在冲孔过程中遇粘土层或淤泥层时容易扩孔，导致桩径增大，需要严格控制冲孔施工冲程和速度；（2）淤泥厚度大，最大厚度约为22m，且流塑严重，针对该问题，本工程采用5m长、壁厚1.6mm、直径大于桩径20cm的钢护筒定位和泥浆护壁结合成孔的工艺施工，安装和拔除钢护筒的机械设备均采用振动锤和汽车吊；（3）清孔后孔底沉渣过厚。

3 深厚淤泥建筑工程中灌注桩施工技术应用

3.1 施工准备和放样

施工前，平整施工场地后主便道和钻机站位的位置上加铺4m 长、1.2m 宽、0.2cm 厚的钢板，以便钻机行走和作业中出现倾斜及沉降问题。测量与复核桩孔的位置，将定位木桩进行埋设，确定钻孔中心点和范围，将钻机的行走路线进行合理科学规划，为钻机入场以及施工工作做好准备。与此同时，为了达到混凝土的灌注要求，在场地外开挖3个20m3的泥浆池，混凝土拌制和钻孔同步实施，完成钻孔之后，有效的解决了不能及时灌注混凝土导致沉渣积淀问题。另外，做好与岩土勘察单位的及时交流，清理与加固施工现场中的市政管线与周围建筑物，预防周围地下基础设施给施工带来的影响。开始进行施工之后，要实施对灌注桩的情况进行检测，从而保障灌注桩的运行情况处在良好的状态下。针对泥浆循环系统是否达到相应的安全要求进行检查，这都需要在施工准确环节制定出合理的实施方式，良好准备有关设施与设备；此外要将材料管理做到位，保证施工所使用的各项材料，从规格、质量上充分满足施工要求，针对并不合格的材料，坚决不使用。另外，需要对施工管理人员、技术人员做好能力培训与考核工作；尤其是技术工作者，定期考核工作成为了保障其技术能力的有效手段。

3.2 护筒施打

本项目当中使用护筒定位和泥浆护壁成孔配合施打的方式成孔，护筒长度为5m，直径是0.8m～1.2m，不同桩型采用不护筒大小不同，护筒运用履带吊配合振动锤进行夹紧震动敲打实现施工工作，施工当中，现场测量工作者需要对两台经纬仪进行操作，从不同的方向测量钢护筒的垂直度。将护筒进行调整到位之后，运用周围粘土均匀回填，依靠道木固定护筒，防止护筒在钻孔与混凝土灌注中出现移位和跑浆的问题。结束钻孔之后，为了避免沉渣沉底，要立即扩底、清孔和灌注。

3.3 钻进成孔

3.3.1 冲冼液循环系统

选用好良好的原土制作成施工当中的循环系统液，具体由泥浆池、泥浆泵、废浆池、沉淀池、循环槽以及泥浆输送管道构成。其中，3个20m3的泥浆池。循环槽的预设坡度为1:200，保证循环槽的断面积能够正常循环冲洗液，不出现外露的问题。施工当中，要及时对沉淀池、循环槽内部的沉淀钻渣等杂物进行清除，对黏度变化与泥浆比重严格控制，实时对泥浆性能进行调节，及时把杂物送出施工现场，避免钻渣、废浆等对施工现场产生污染。钻孔的初始阶段，泵入清水，原土自然造浆，一旦碰到容易坍塌、缩径的地层或者是返砂不当的问题，为了更好的保证泥浆质量，立即运用人工造浆，提高钻孔孔壁的稳定程度。

3.3.2 泥浆的制备和处理

泥浆制备过程中要选择使用高塑性黏土或者是膨润土。根据施工机械、施工工艺以及穿越土层的实际情况来设计泥浆的配合比。在黏土、壤土地层当中进行钻孔，采用膨润土造浆护壁、排渣。穿过砂性土或者是砂层钻孔过程中，要采用泥浆制备，泥浆浓度要合适。钻进当中，要对泥浆的密度进行及时的检测，针对泥浆的黏度、含砂量以及胶体率进行定期测定工作。施工之后所废弃的泥浆、沉渣，根据环境保护的相关规定展开处理，确保不会污染环境。

3.3.3 施工操作要点

整个的钻进当中，结合土层的实际情况实现良好的加压，起始阶段保持较轻的压力、缓慢的转速，慢慢提高压力与转速，逐步迈入到正常的轨道。一旦碰到松软的土层，要严控钻进速度，随时对泥浆的补给情况进行观察。护筒内部的泥浆液面要最少高于地下水面1m；受到水位涨落的影响，加高到1.5m。钢筋的下放与混凝土的灌注工作，需要在钻进成孔之后的两个小时内进行，防止出现钻孔内部涌水问题或者渣土下落堵塞孔眼。

3.4 清孔

终孔之后，缓慢将钻头放入到距离孔底部30cm的地方，运用泥浆循环法实现清孔工作，等到返出泥浆的含砂量≤2%，泥浆相对密度≤1.15时，完成第一次清孔。

3.5 钢筋笼制作、存放与吊装

3.5.1 钢筋笼制作

灌注桩技术施工当中钢筋笼的制作环节属于比较重要的一环，还是建筑工程总体质量的重要保证。钢筋笼的制作要根据地点的不同，能够分成施工现场制作以及场地外制作两种形式。在建筑工程的施工现场当中制作钢筋笼，可以有效节约运输成本，有效减少建筑工程总体造价。并且还非常方便展开钢筋笼的质量监督管理工作。可是在一些比较特殊的条件之下，因为建筑工程施工现场当中存在非常多的机械设备，造成施工现场当中并没有多少的空余地方，无法良好的对钢筋笼展开制作。面临这一情况，建筑单位要利用场外制作的方式，把制作完成的钢筋笼采用交通工具，运往建筑工程施工现场。虽然场外制作的方法所耗费的成本高，监管难度高。但是却能够降低建筑工程施工现场的占地面积，为其他工序施工提供有利的条件。

3.5.2 存放钢筋笼

存放钢筋笼过程中，将下部架空，垫木间距和加强圈间距一致，钢筋笼采用彩条布实现覆盖，避免雨水侵蚀生锈，将标志牌挂到位。钢筋笼吊装过程中配备专门的托架，在孔口运用50T履带实现吊放，在钢筋笼当中加上三角钢筋撑或者是绑扎方木的方式实现加固目的，为了避免钢筋笼产生变形的问题，下放之前要及时对钢筋笼的垂直度进行检查。

3.5.3 处理钢筋笼底部节点因为钢筋笼需要在混凝土浇灌之后插入，施工难度较高。把钢筋笼底部的钢筋弯30°，构成锥形的钢筋笼尖。

3.5.4 压震钢筋笼

实现长螺旋施工灌注以及下钢筋笼结合为一体，混凝土灌注施工之后的三分钟内即可进行插笼，降低时间间隔，降低插笼困难程度。由于钢筋笼比较长，下叉钢筋笼要及时对双向垂直度仔细观察，运用双向线垂成垂直角进行布设，一旦发现垂直度偏差太大，要立即通知操作手进行停机纠正，下笼的工作人员将钢筋笼扶正之后，对准已经完成灌注的桩位。下笼中利用振动锤和钢筋笼自重实现压入目的，压到不能压入时运用振动锤，避免振动锤带来的钢筋笼偏移现象，将插入的速度控制在1.2m/min～1.5m/min。

3.6 配置混凝土

混凝土材料使用之前，有关施工人员要结合相关比例，实施科学合理的配置。在混凝土配置当中，施工人员不仅要关注各项原材料的比例，还需要重视原材料加入顺序。当完成配置工作之后，施工工作人员要先选择一定量的混凝土材料展开专业的测试工作。混凝土材料测试，具体包含硬化程度、凝固时间与紧密度等参数。让混凝土材料的各项数据，充分满足钻孔灌注桩技术的施工需要，大幅度提高建筑工程总体承载力。一旦发现混凝土材料中的某一项参数，并不能符合钻孔灌注桩技术的施工需要时，施工人员要利用有关手段，及时有效调整与优化，保证混凝土材料质量稳定程度，为建筑工程施工提供有利的条件。

3.7 混凝土灌注施工

本工程中，由于浇筑量较大，因此，采用商品混凝土供应方式。混凝土材料要求具备良好的和易性，配合比通过试验方式确定，坍落度控制在180mm～220mm范围内。水下混凝土含砂率控制在40%～45%范围内，粗骨料为中粗砂，最大粒径小于35mm，且不得大于钢筋间最小净距的1/3。为满足混凝土和易性和缓凝性能要求，混凝土适量掺入外加剂。在混凝土灌注施工前，应对导管密封性进行检查，导管壁厚应大于3mm，直径范围为200mm～250mm，导管接头处外径应比钢筋笼内径小100mm，直径制作偏差应控制在2mm 以内。导管吊放应垂直、居中吊放，导管下口至孔底距离应不大于0.3m，孔底导管长度应大于4m。混凝土进行灌注时，要连续浇筑施工，每一根灌注桩浇筑时间要按照初盘混凝土初凝时间展开控制。

4 结束语

文章结合南昌市湾里区凯旋湾小区二期项目为例，详细介绍了灌注桩施工技术要点运用，节省施工成本，提高工程质量水平，取得良好的经济经济效益和社会效益。