钻孔灌注桩施工技术处理软土路基应用探讨

金保暖

摘 要：钻孔灌注桩是一种比较常规、成熟的软土路基施工技术，不仅可以提升软土路基的强度，而且能够确保路基的整体稳定性，本文从施工内容、施工技术以及质量控制措施等三方面对钻孔灌注桩在软土路基施工中应用进行了全面阐述和详细探讨，以期可以给今后类似施工提供参照。

关键词：钻孔灌注桩;软土路基;内容;技术;质量控制措施

软土路基中的钻孔灌注桩施工，是在软土路基位置根据测量放样确定的孔位进行钻孔，随后在孔中灌注设计标号的水泥混凝土，借此来提高路基整体强度和稳定性的施工工藝，在软土路基处理中有着十分重要的应用意义。技术人员加强对钻孔灌注桩施工技术的应用和质量控制，是提升软土路基施工质量的重要保障举措。

1 钻孔灌注桩在软土路基施工中的应用内容

钻孔灌注桩在软土路基施工中的主要内容分为五项，分别是护筒埋设、泥浆配置、钻孔成桩、安装钢筋笼和浇筑孔内混凝土。

1.1 护筒埋设施工

钢护筒不仅能够确定桩基位置，而且可以保护孔口、防止塌方、固定钢筋笼，钢护筒埋设施工工艺流程为：栓桩→开挖→吊装、埋设。钢护筒要求结实耐久且不漏水，一般情况埋置深度宜为3m，当有特殊情况时应适当加深，护筒内径要大于设计桩径的30～40cm。现场“三通一平”工作完成后，测量放样桩中心和护桩位，护桩位采用米字栓桩，护桩构成的结构边长不小于3米，用灰粉洒出护筒边线。挖掘机开挖护筒基坑，基坑深度比护筒小约30厘米，考虑到护筒安装好后的整体性，护筒基坑开挖尺寸应在护筒直径加50cm以内。护筒顶高程，应高出地面30cm。利用米字栓桩拉线并吊挂铅垂将基坑底的护筒中心边桩定出，吊车起吊护筒时，对准基坑底部的护筒桩下放护筒，人工配合进行位置调整，为防止钢护筒受压变形，需在护筒的上、下端口和中部位置分别加焊加劲肋板，并且要在护筒顶部割设溢浆口。护筒吊放完毕，人工配合挖掘机调整护筒垂直度，护筒四周采用人工分层回填并夯实。

1.2 泥浆配制施工

在软土路基段施工钻孔灌注桩，为保证施工质量，需向孔内持续补充在桩基开钻前配制好的泥浆以确保孔壁内不出现坍塌现象。制浆材料直接泥浆品质的好坏与否产生直接影响，在开工前，选用黏土或者塑性比较高的膨润土作为主要材料进行先期泥浆配制。泥浆的三个性能指标为：含沙量、比重和粘度，泥浆比重计由试杯和台称构成，将装满泥浆的试杯加盖并擦干净，放在台秤上，待杠杆水平时读出数值就是泥浆比重。泥浆粘度通过漏斗粘度计测得，先将漏斗下口堵牢，然后经由滤网给漏斗中倒入定量的泥浆，打开漏斗下口，让泥浆从已知内径和长度的软管内流出，用秒表测出全部流出所需的时间就是泥浆粘度。使用含砂量仪检测含砂量，把一定量的泥浆装进量杯中后用清水稀释，后倒至滤网上过滤并用水冲洗，最后测出筛出的砂粒的体积，就是泥浆的含砂率。在施工过程中，需建立实用的泥浆循环净化体系，设置大于钻孔体积的制浆池和沉淀池，并在输送途中加设几道滤砂网，确保入孔泥浆的质量。

1.3 钻孔成桩施工

在现场技术管理人员对施工人员完成技术交底和安全交底之后，开始钻孔施工。在开钻初期，必须要控制好钻机施工的速度，低速匀速推进，主卷扬机钢丝绳的承重不小于钻杆及钻具重量之和的30%，用以确保孔位不产生偏差，待钻头全部进入地层后，可加速钻进。钻进过程中，现场人员需随时观察钻杆的垂直度和钻孔深度，并随时观察钢丝绳，确保施工安全。钻头在孔内升降时泥浆在孔壁和钻头之间流动，如果升降过快，泥浆会对孔壁形成较大冲刷，易造成孔壁塌孔，所以需要控制钻头升降速度。桩基成孔后，现场管理人员及时对桩基孔位、孔径、孔深、孔型及竖直度进行检测，采用测绳测量四点孔深，取平均值为准，用验孔器检测竖直度，各项指标合格后方可进行下道工序。

1.4 安装钢筋笼施工

前道工序检验合格后，启动钢筋笼安装工作。为确保起吊钢筋笼时不发生变形，遵循长吊绳、小夹角的原则降低水平分力，起吊时顶端吊点选择两根等长吊绳，根部选择一根吊绳，吊点位置设弧形木垫与钢绳捆连。吊车主钩吊顶端吊绳，副钩吊根部吊绳，先起吊顶部吊绳，后起吊根部吊绳，将钢筋笼由水平变成斜吊，在根部离地后，顶端吊点迅速起吊至垂直状态，去掉根部吊点及木垫。在钢筋笼进入孔内后，缓慢匀速下降，直至钢筋笼安装到设计标高，禁止摇摆撞击孔壁。

1.5 桩基混凝土施工

二次清孔完成且各项指标满足标准后，采用直升导管法进行水下混凝土灌注。导管要在使用前进行接长水密承压试验，合格后才能使用，下导管时禁止碰撞钢筋笼。灌注前需计算首批混凝土的数量，令其有足够的冲击力可以将导管内的泥浆挤出，且导管埋入混凝土的长度在1m以上。灌注过程中随时监测剩余孔深并计算已灌注深度，用以控制导管埋深及桩顶高程。要注意预防混凝土从导管外掉入孔内，致使泥浆内掺入混凝土变粘稠而测深不准。要保证导管竖直提升，拆除导管时间不超过10分钟。导管底口高于钢筋笼底部3m左右时，放缓混凝土灌注速度，以防钢筋笼上浮，混凝土灌注标高较设计桩基标高超灌1m。

2 软土路基中钻孔灌注桩施工技术分析

2.1 做好钻孔灌注桩的前期准备工作

为了保证钻孔灌注桩在软土路基应用中的施工质量，做好相关的前期准备工作十分重要。选择的施工设备是否合理，是能否保证正常施工的重要因素，选择施工设备主要需把握以下两条原则：（1）满足设计对工程的技术要求及质量标准;（2）适应现场软土路基、供水、供电等条件。

2.2 做好钻孔灌注桩混凝土配比工作

水下混凝土的配比决定了水下混凝土的质量，进而决定了钻孔灌注桩的质量是否达标。为了确保混凝土的施工质量，令其可以承受软土路基及上部产生的各种应力，混凝土配合比应以粘聚性、流动性、强度和耐久性四方面为基本原则，粘聚性主要表现在混凝土在经历高落差后不产生或少产生离析问题;流动性主要是因为在水下混凝土是在不使用振捣棒的情况下通过自身重力自流平形成的;强度主要是因为水下混凝土若出现质量问题难以弥补，一次灌注必须具有足够强度;耐久性主要是表现在混凝土在地下经受腐蚀等之后还能够达到设计使用寿命。

2.3 做好桩基检测工作

在进行钻孔灌注桩施工时，要做好桩基的检测工作，比如关于灌注桩小应变动力检测和单桩竖向抗压静载试验。在进行小应变动力检测，必须要对灌注桩进行百分百检测，单桩竖向抗压静载试验，要按照每一个过渡段2根的检测标准。桩基检测工作直接反应出钻孔灌注桩的施工质量，必须要确保检测质量无误之后，才能进行工程的验收。

2.4 做好沉降评估分析工作

软土路基如果出现沉降现象，将直接反射到路面层，所以在完成钻孔灌注桩施工之后，要做好软土路基的沉降评估分析工作。一般情况下，软土路基沉降观测的时间不能低于三个月，在每一次沉降观测之后，要做好沉降数据的登记，并且形成数据库，最后通过沉降观测记录的数据判断钻孔灌注桩的施工质量，如果沉降量符合施工要求，则证明施工无误，质量合格，如果出现沉降量超过施工标准，则要即刻进行处理，保证软土路基的施工质量和使用安全。

3 钻孔灌注桩施工质量控制

3.1 做好导管法灌注水下砼施工质量控制

因为软土路基的地质情况比较复杂，要保证路基的施工质量，保证工程之后的使用安全，做好施工质量控制工作十分关键。首先，在进行钻孔灌注桩施工时，施工人员要加强对导管法灌注水下砼的施工质量控制，在进行导管拼装时，应当在孔口当中设置1至2节的短导管。要做好混凝土配合比的优化工作，保证水下砼能够具有良好的流动性，控制好水下砼粗骨料的直径和坍落度。在进行水下砼灌注时，要保证灌注工作的连续性，不能出现灌注中断的情况，在灌注过程中要对水下砼表面标高的测量工作，掌握好导管的提升量。施工人员要将水下砼的流动半径控制在3米至4米之间，保证水下砼的防水性。

3.2 做好清孔施工质量控制

在完成水下砼施工后，施工人员需要开展清孔工作，所以做好清孔质量控制也十分重要。关于孔底沉淀土的清孔，施工人员可以使用抽浆的方法进行清孔，在灌注水下砼之前，要保证孔底的沉淀土厚度不能大于50毫米，泥浆的含砂率不能超过4%。在测量孔底沉淀土时，施工人员可以进行取样检测，通过取样盒来采样，然后对取样盒中沉渣厚度进行检测，进而得出沉淀土的厚度数据。

3.3 做好钻孔事故处理

由于软土路基的施工环境比较复杂，在钻孔过程中经常会出现各种意外事故，因此做好钻孔事故处理工作非常重要。针对坍孔的情况，现场人员必须要认真分析出坍孔的位置和具体原因，然后结合原因采取针对性的处理措施。如果坍孔的情况不是很严重，可以将坍孔回填到原来高度，并且对泥浆性能进行改善，提高护筒的埋设高度，然后进行继续钻孔施工。如果坍孔的情况比较严重，则要立刻使用砂或者小砾石进行回填，并且即刻停止钻孔施工，直至查明坍孔原因，制定解决方案后采取措施，然后才能重新进行钻孔施工。针对于孔身偏斜或者弯曲的情况，施工人员则可以在偏斜的地方进行反复扫孔，从而校正孔身。如果偏斜情况比较严重，则可以采用回填粘性土的方式来校正孔身。针对于扩孔或者缩孔的事故，施工人员应当使用防止坍孔或者钻孔摆动过大的措施，出现缩孔的主要原因是钻锥磨损过大或者焊补不及时，所以要及时进行钻锥的补焊工作。针对钻孔漏浆的情况，施工人员可以采取在护筒周边进行回填土回填，提高护筒的埋设深度等。为了进一步控制好钻孔灌注桩的施工质量，加强对钻孔质量检验十分重要，检验人员需要对成孔的孔位、孔形、孔径等多个数据进行检测，如孔徑不能低于设计值的120厘米、孔深不能低于设计值5厘米以上等等。

总的来说，软土路基工程属于一项隐蔽工程，其施工质量直接影响着整个工程的正常使用，所以必须要保证软土路基的施工质量。在软土路基施工中，钻孔灌注桩是非常重要的施工技术之一，技术人员应当加强对钻孔灌注桩的施工技术分析和应用。

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