全高钢护筒在淤泥质土层施工钻孔灌注桩中的应用

全高钢护筒在淤泥质土层施工钻孔灌注桩中的应用

姚亚楠 , 卢光，徐如江，陈洋

中建八局第四建设有限公司，安徽合肥 230000

【摘要】以合肥市鹤翔园一期项目钻孔灌注桩工程施工为例，根据地质勘查报告，场地内淤泥质粉质黏土层广泛分布，厚度1.4-9.2m，试成孔结果显示塌孔严重，提出淤泥质粉质黏土层钻孔灌注桩采用振动锤下沉全高钢护筒的施工工艺，本文介绍了全高钢护筒的应用情况以及施工工艺流程，总结了全高钢护筒施工控制要点。

【关键词】淤泥质粉质黏土层；全高钢护筒；钻孔灌注桩

1 工程概况

鹤翔园一期项目位于合肥市新站区三十头路与李湾路交口，占地面积19.4万平，总建筑面积55.6万平（住宅32.7万平），分A1、A2、B1、B2、C、D六个地块，包括35栋住宅、15 班幼儿园、30 班小学、配套商业、社区卫生服务中心、社区服务中心等，共计71个单体。

2 主要施工工艺

2.1施工要点

（1）桩位放线。根据设计图纸进行室内计算，利用全站仪进行精确测量放线，根据甲方给定的永久性坐标和高程，复核基准水准点和控制点，按照桩基础总平面图要求，进行施工场地控制点测设。

（2）钻机就位，定位引孔。打桩机就位，调整钻机垂直度，打桩机就位时必须平正、稳固。成孔前严格复核测量基线、水准点及桩位，由桩中心向四边引出四个桩心控制点，用木桩和铁定定位。为保证垂直度和减小桩位偏差，下全高钢护筒前用钻机钻孔至2m深度，而后再用打拔机携带护筒，平稳下放。

（3）打入护筒。首先用低频率振动锤，随着护筒贯入深度的增加和贯入地层难度的增加，逐步增加振动锤的频率，直至护筒底部达到中风化泥质砂岩层表面无法贯入，停止振动。沿护筒侧壁外侧每隔2m用油漆在四个方向上做上标记，护筒下沉过程中，每隔2m停止振动锤1次，采用水平尺在油漆标记位置测量护筒的垂直度和桩位偏差，保证护筒埋设符合设计要求。

（4）钻进成孔。旋挖钻机钻孔取土时，依靠钻杆、钻斗自重或加压油缸切入土层，斜向斗齿在钻斗回转时切下土块向斗内推进而完成钻取土。钻斗内装满土后,由起重机提升钻杆及钻斗至地面，使钻斗上碰杆碰到机架上即打开底门，钻斗内的土依靠自重作用自动排出。遇硬土层、松动泥岩、砂岩等，更换钻具,装上短螺旋钻头能进行作业。

（5）成孔质量检查。桩孔施工深度达到设计标高后，钻至设计孔深后必须经确认后终孔，终孔后立即清孔，清孔后沉渣厚度应符合设计规定，不得大于50mm，并必须在灌注水下砼前复测孔底沉渣厚度，符合要求方可灌注砼。

（6）钢筋笼加工。桩纵筋筋采用闪光对焊，主筋应调直，箍筋采用绑扎，局部与桩纵筋点焊，每隔2000mm焊接加劲箍筋，防止钢筋笼变形，箍筋须经拉直后盘成螺旋状方能使用。

（7）钢筋笼吊装。安装钢筋笼时，应对准孔位，吊直扶稳，缓慢下沉，避免碰撞孔壁，下放过程中要观察孔内水位变化。如下放困难，应查明原因，不得强行下放，一般采用正反旋转，慢起慢落数次逐步下放。

（8）混凝土灌注。严格按照施工规范进行水下混凝土灌注。在灌注水下混凝土的过程中,选用符合规范要求的初灌漏斗,派专人勤测混凝土的液面上升高度,并结合混凝土理论浇灌方量,合理拆卸导管,避免断桩或埋管。混凝土要振捣密实同时整根桩的混凝土要连续浇筑完毕，不留施工缝。

（10）拔出护筒。混凝土浇注完毕后30分钟再拔出护筒，采用液压振动锤垂直拔出长护筒。

（11）后注浆。为保证桩的质量，要求采用后压浆技术，后压浆要求采用桩端后压浆。钻孔灌注桩混凝土浇筑完成后完成后8～10小时，注水加压进行清水劈裂，成桩2天后进行注浆，每根桩必须一次注浆完全，注浆间隔时间不得超过12小时。单桩注浆量按照试桩的参数确定，注浆终压值不得低于4Mpa。

3 质量控制要点

4.1桩位控制

桩位控制分两步，分别是桩位坐标点控制和护筒控制。桩位坐标点放样偏移量误差允许＜1cm，成桩偏移量误差应符合设计要求。

（1）桩位坐标点控制。测量人员按照设计桩位坐标进行放线，确定桩位坐标点打入钢筋作为标记，钻孔前由技术人员再次复核；

（2）护筒控制。在检验护筒垂直度的同时检验护筒外径到引出控制点的距离，如果超出允许偏差，在振动锤的振动情况下，上拔护筒直至符合桩位控制偏差要求，再低频下沉，且下沉过程中随时量测与控制点距离的变化情况，直至护筒埋设至设计深度。护筒埋设完毕后，测量人员对护筒中心坐标进行定位，再次复核护筒中心点与设计桩位坐标点的偏移量，检查其是否符合设计要求。

3.2 垂直度控制

由于该工程使用的护筒长度较长，护筒垂直度的控制尤为重要，护筒的垂直度直接关系到成桩质量和成孔钻进的顺利进展。在埋设护筒时，按照以下步骤控制护筒的垂直度，以保证护筒打入在垂直度规范规定允许的范围内。

（1）在原桩位垂直方向上引设2点，计算出各点据护筒外壁的距离。在护筒打设的过程中，随时校核护筒外壁到控制点的距离。如果发生变化，及时停止下沉，并上拔调整至符合要求方可继续埋设护筒；

（2）用水平尺测量护筒的垂直度，测量频率为每2m测量1次；

（3）在护筒下沉过程中，在护筒顶部外边缘垂直方向分别设置4个吊点。吊点位置挂设吊锤，根据吊锤与护筒壁的间距大小控制护筒打设过程中的垂直度。

3.3 混凝土浇筑控制

1）原材料控制

（1）水下砼设计标号采用C30；

（2）选用的水泥品质应符合国家标准外，其按标准方法测定的初凝时间不宜小于2.5h，强度等级不应低于32.5级，水泥必须有出厂质量证明书，每方混凝土中最小胶凝材料用量不宜少于360kg；

（3）通过试验确定合理的混凝土配合比，并在正式制做前应再次确认，确保混凝土土良好的和易性和流动度，坍落度损失应能满足灌注要求；

（4）细集料宜采用级配良好的中砂，含泥率小于3%。粗骨料宜优先采用卵石，如采用碎石宜适当增加混凝土配合比的含砂率。粗骨料最大粒径不应大于导管内径的1/6~1/8和主筋最小净距的四分之一，同时不应大于40mm；

（5）砼坍落度应控制在18~22cm，含砂率宜为0.4~0.45；

（6）首批灌注桩的砼初凝时间不得早于灌注桩全部砼灌注完成的时间，缓凝剂掺入量由试验决定，确保全护筒拔出时混凝土未初凝。

2）施工过程控制

（1）选用项目附近多家商品砼供应站，排除交通运输的干扰，避免出现材料短缺，确保水下砼的连续浇注；

（2）运到现场的砼如超过初凝时间则不得使用；

（3）砼运至灌注地点时，应检查匀质性和坍落度等，如不符合要求，不得使用；

（4）开始灌注混凝土时，导管底部至孔底的距离宜为300～500mm；

（5）应有足够的混凝土储备量，导管一次埋入混凝土灌注面以下不应少于O.8m；

（6）导管埋入混凝土深度宜为2～6m。严禁将导管提出混凝土灌注面，并应控制提拔导管速度，应有专人测量导管理深及管内外混凝土灌注面的高差，填写水下混凝土灌注记录；

（7）灌注水下混凝土必须连续施工，每根桩的灌注时间应按初盘混凝土的初凝时间控制，对灌注过程中的故障应记录备案;

（8）应控制最后一次灌注量，超灌高度宜为0.8～1.0m ，凿除泛浆后必须保证暴露的桩顶混凝土强度达到设计等级；

（9）护筒内灌满混凝土后，利用拔护筒时的振动捣实混凝土，应先振动5～lOs，再开始拔管，应边振边拔，每拔出0.5～1.0m ，停拔，振动5～lOs，如此反复，直至护筒全部拔出；

（10）护筒在倒拔过程中边振边拔，原浇筑混凝土完成面将有所下降，及时对桩头进行补灌，并用振捣棒振捣密实，保证桩头超灌高度为0.8～1.0m。

4 结束语

经过本工程现场施工实践证明，在淤泥质粉质黏土层中施工灌注桩，通过采用振动锤下沉全高钢护筒，减少塌孔现象，施工中做好桩位控制、垂直度控制及混凝土浇筑控制，可以有效保证钻孔灌注桩在淤泥质粉质黏土层中的施工质量，同时加快施工进度，降低施工成本，最终取得良好的经济效益。

【参考文献】

［1］朱宝君，刘洋洋，邹宇，陈吉光. 短期填海区超厚淤泥层冲孔灌注桩长护筒成桩技术应用［J］. 施工技术，2017，46（03）：110-111+115.