旋挖嵌岩桩桩端后压浆施工技术

吴 强

（广西建工集团第五建筑工程有限责任公司，广西 柳州 545001）

0 引言

随着文明施工和环保要求不断提高，在20世纪40年代美国研发钻孔桩施工工艺后得到大量推广应用。但实践过程中发现钻孔桩在软弱成孔过程需泥浆护壁且桩侧易产生泥皮，降低部分桩基承载力，在页岩等硬岩基层成孔时其桩基承载力得不到保证。如何在页岩等硬岩基层下提高钻孔桩桩基承载力，加快成孔速度，确保施工质量，是钻孔桩在硬岩基层下值得探讨的施工问题。本文通过旋挖嵌岩桩施工技术在梧州市红岭1号3期1～5号楼及综合商服大厦工程的应用，对嵌岩桩成孔及桩端压浆的施工特点、工艺原理、施工流程及技术控制要点等问题进行研究和总结，以期为嵌岩桩桩端后压浆技术提供参考。

1 工程概况

梧州市红岭1号3期1～5号楼及综合商服大厦工程总建筑面积为139 000m2，其中2，3号楼地上18层，地下1层；综合商服大厦地上15层，地下1层。

2 嵌岩桩施工特点及工艺原理

钻孔桩桩端后压浆施工工艺是浆液通过一定压力（压浆压力一般在2～6MPa）后有效地将土体空隙与浆液相互结合，随着压浆量增加，浆液渗流至土体越来越多，使其影响桩端土体的承载力，加固桩端土体。结合本文工程概况，项目桩基础经过多种不同土体，根据土体性能参数不同，在浆液压力作用下桩壁泥皮厚度的不同影响浆液的上返高度，引起桩顶冒浆。由此严控每层土体参数，改变钻具，确定不同压浆压力，浆液填充充实土体，改善不同土体下的钻孔桩承载力，保证桩端后压浆施工质量。

3 嵌岩桩成孔施工流程

嵌岩桩桩端后压浆与普通钻孔桩桩端后压浆基本施工工艺流程一致：施工准备→场地布置→钢护筒埋设→旋挖桩机钻孔→清理桩孔并检测→吊放钢筋笼（预埋注浆管）→二次清孔→浇筑水下混凝土→桩端后压桩→成孔检测。

4 嵌岩桩成孔技术控制要点

4.1 施工准备

1）施工前深入研究项目地质报告，符合勘探和设计单位提供的工程地质及水文相关情况，确定各土体的埋深厚度及颗粒大小空隙情况，以便初步确定各土层使用旋挖钻进方式和钻杆、钻具、斗齿、护筒、泥浆、清孔工具等施工机具设备的选择和优化，制定桩端后注浆压浆压力及浆液颗粒大小控制措施。

2）施工前做好监控量测的相关工作，确保钻机桩位中心点精准控制在桩位控制点处，且保证施工过程中护筒、钻机导杆和回旋盘的3个中心线保持在同一直线上，施工过程做到随时纠偏。

4.2 旋挖桩机钻孔

1）软土层旋挖钻进 在砂土、淤泥质土、黏土、粉土等较软弱的土层进行旋挖桩机钻进时，机械采用来回摩擦钻杆及回转钻头对土层进行钻进。施工前需将护筒注满泥浆，施工钻进过程不断补充浆液，保证水头高度高于地下水位l.0～1.5m，同时根据土质情况调整泥浆配比和比重。钻孔地下作业需采用电子控制系统控制钻进垂直度，人员观测钻杆垂直度，做到随时纠偏，保证成孔度。

2）硬岩基层旋挖钻进 当进入卵砾石、砂砾岩、页岩等硬岩基层时，旋挖钻若继续采用软土层方式钻进，根据该地层的密度测算可知其施工无法完成成孔。由此在硬岩基层钻进时需改选螺旋、牙轮（嵌岩）筒钻与摩擦钻杆等不同嵌岩钻具交替配合使用，螺旋钻头将硬岩基层进行破碎，筒钻进行扩孔，如图1所示。

图1 不同嵌岩钻具成孔工艺

4.3 桩端后压浆

1）旋挖嵌岩桩在浇筑混凝土12h后进行开环作业，用5min的高压清水冲刷压浆管，确保压浆管畅通后及时将压浆管管口密封防止异物落入管内。

2）旋挖嵌岩桩在浇筑混凝土48h后进行压浆作业，打开已密封的压浆管口对桩端进行压力2～6MPa的注浆，压浆过程中时刻控制压浆量及压浆压力，注浆量一般控制在总量的30%～40%。

3）桩端后压浆施工中发现压浆管的压力过小且压浆量过大时，易看到地层出现冒浆，遇到该异常情况时立即停止压浆，用清水冲洗压浆管并密封，直至停工6～12h后换颗粒大小适合的稠度浆液进行再次压浆。

4）桩端后压浆的整个施工过程要求桩周围至少8m的范围内无钻孔作业，保证桩基稳定性，同时在整个施工过程中要做到施工记录及签字手续的完整性。

5 结语

1）分析不同土体颗粒及空隙大小，确定不同土体浆液稠度及颗粒大小，保证浆液能够顺利渗入土体。

2）结合不同土体对桩基承载力的影响程度，分析确定不同土体浆液量，保证不同土体桩基承载力，特别是确保嵌岩桩的桩基承载力。

3）根据不同土体厚度确定不同钻进及速率，确保旋挖钻的钻孔质量及控制泥皮厚度。