软弱厚淤泥层旋挖钻进灌注桩施工技术

宋再荣

(中铁一局集团有限公司)

0 引言

佛山市城市轨道交通三号线3203-5 标北滘停车场位于北窖镇西滘村，地质条件为广东地区第四系地层，主要有滨海相、三角洲相及陆相堆积。地质主要土层分类为：淤泥、淤泥质土，高压缩性残积土，粉质粘土和砂质粘土，花岗岩、泥岩和石灰岩；沉积土厚度为20～60m，其中软土层厚度多为5～20m。本工程盖板C 区桩基础共有335 根灌注桩，桩径1.0m 及1.4m 两种（其中以桩径1.4m 居多），桩长约40～48m。工程地质条件为软弱厚淤泥层，即人工填土、淤泥、粉质粘土、全风化花岗岩等。由于工程施工紧靠村民房屋及河道，需做好降噪、减震、减排等绿色环保措施，故在施工机械及施工方法选择了旋挖钻机钻进成孔方法进行灌注桩施工。

1 常规旋挖灌注桩技术的不足

常规旋挖灌注桩施工中，当遇到较厚的软弱淤泥层（5m 以上）、砂层等复杂地质时，成桩质量不理想，主要是桩身质量缺陷，气孔比较多，桩身有夹渣，如图1，很难保证旋挖机成孔成桩的质量和进度。成桩出现质量问题的原因是：成孔深度达到设计要求后，进行清孔（清除孔底沉渣），但孔侧壁上松动或半松动的泥块并没有被清走，在浇筑振捣过程中泥块与混凝土混和进入桩身，致使桩身出现淤泥沉渣。

图1 桩身抽芯检查

2 旋挖灌注桩工艺改进

在软土体较厚分布较广地域，采用旋挖灌注桩成桩工艺会遇到较多问题，不适宜照搬。本工程对旋挖灌注桩常规工艺流程进行了局部改造调整，加长旋挖桩护筒长度，在护筒顶部两侧增加两个对称吊耳孔洞，增加机械振锤埋设护筒与拔护筒，创新了旋挖灌成桩工艺。

在护筒顶部两侧增加两个对称吊耳孔洞，在干成孔内注入一定稠实度的泥浆，在清孔过程中既可起到护壁作用，又能把孔壁上残留泥块沉到孔底，清孔时可清除残留泥块，消除干成孔浇注混凝土桩身夹渣的质量隐患，保证成桩质量。施工现场旋挖干成孔作业的成孔速度快，由于长护筒伸入了粉质粘土层，外侧水无法流入孔内，产生泥浆量少，施工现场比较干爽，达到了预期效果。如图2、图3。

图2 增加两个对称吊耳孔洞钢长护筒

图3 长护筒干成孔灌注水下混凝土

3 改进后的旋挖灌注桩成桩施工方法

3.1 工艺流程

场地整理→测量放样→机械振锤下沉埋设长护筒（长10m）→旋挖钻机就位→制作泥浆池→下钻成孔→钻至设计深度成孔→向孔内抽注泥浆进行护壁→清孔→成孔验收→合格→下吊钢筋笼→下导管→灌注水下混凝土→机械振锤拔出护筒→清理回填换桩位

3.2 施工要点

⑴护筒直径选择：护筒直径=桩直径+20cm。

⑵采用机械振锤下沉埋设长护筒，选用护筒长约9m，振动锤采用型号为by-vh400，机械振锤的激振力为55.5 吨，可满足压、拔护筒施工需要。如图4。

图4 机械振锤

⑶控制护筒垂直度：振动下压过程中控制垂直度，确保垂直度满足规范要求；护筒压到设计位置时进行复测，经复核无误后方可实施钻进施工，保证成孔质量。

⑷保证下埋护筒必须穿过不透水层1m 以上，并保证孔内浆面高于地下水位1m 以上，确保不出现桩孔塌孔。

⑸旋挖机钻进成孔达到设计深度，经复核验收后停止钻进，采用泥浆泵抽泥浆，通过护筒顶部两侧增加的两个对称吊耳孔洞注入孔内（泥浆比重为1.10～1.2）。如图5。

图5 泥浆通过孔洞注入桩孔内

⑹移机到附近已埋设好护筒桩点成孔作业，待成孔后，回转原成孔进行清孔作业。如图6。

图6 旋挖机流水成孔作业

⑺下钢筋笼浇筑混凝土后，待最后一根导管拔出后，再将护筒拔出。

⑻其它施工工艺要点与原旋挖机灌注桩施工规范要求与施工方法相同。

4 结论

通过对旋挖灌注桩常规工艺流程进行局部调整，加长旋挖桩护筒，在护筒顶部两侧增加两个对称吊耳孔洞，增加机械振锤埋设护筒与拔护筒，解决了钻机钻进中的问题，提高了旋挖成孔施工效率，降低了施工对周边环境的影响，有效保证了工程进度与质量。