第１２卷 第ｚ１期 ２０１２住 中 国水运 Ｖｏ１．１２ Ｍａｙ Ｎｏ．Ｚ１ ２Ｏ１２ ５月 Ｏｈ ｉ ｒｌａ Ｗａｒｅｒ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ 大直径超长钻孔桩成孔及桩端后注浆施工技术 阎海成 （宁波市北仑区建筑工程质量监督站，浙江宁波３１５８００） 摘要：灌注桩的质量包括成孔质量和桩身质量两个方面，成孔质量现已越来越被建设各方所重视。桩端后注浆技 术能有效改善桩土问界面的几何和力学条件，使桩端土体的承载力得以提高，进而大幅度改善单桩承载力。 关键词：大直径；超长；钻孔桩；成孔；桩端后注浆；技术 中图分类号：ＴＵ４７２ 工程概况 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６—７９７３（２０１２）０Ｚ１—０１９９—０２ 一、（２）钢护筒用吊机吊入导向架内后下放定位，定位偏差 要控制在２ｃｍ之内，护筒下口定位准确后，调整护筒垂直度 （控制在５００ｍｍ之内），而后导向架与护筒之间采用方木固 定，继而采用振拔机实施插打。插打过程中随时测量护筒下 口位置以及护筒的垂直度。下口位置测量方法为：护筒外侧 至骑马桩距离；垂直度测量方法为：沿互相垂直的两个方向 宁波市福庆路四号桥（后塘河大桥）桥长３０６ｍ，主桥 上部形式为３５ｍ＋３×５２ｍ＋３５ｍ五跨连续Ｖ形钢构，两侧 引桥各为２×２０ｍ连续梁。下部结构为底墩柱，矩形承台， 基础为钻孔灌注桩桩，所有桩基均采用孔底压浆工艺；共有 直径１．８ｍ钻孔灌注桩２０根（桩长９２．３５ｍ，钢筋笼重 １７．９ｔ，压浆水泥用量３，５００Ｋｇ／根，位于两侧河岸上的３ 、 ６ 墩下），直径１．２ｍ钻孔灌注桩１４８根。 直径１．８ｍ钻孔灌注桩处地基土分为１７层，包括流塑 状态高压缩性淤泥层、软塑状态高压缩性淤泥质粉质粘土层、 布置两台经纬仪观测。 （３）在护筒顶插打至距原地面３０ｃｍ时，套接助沉护筒， 继续插打至设计标高。助沉护筒于成桩后方可拔出。 ３．钻机成孔 粉砂层、粉质粘土层、圆砾层、含粘性土角砾层、全一强风化 粉砂岩层等多个不良地质层面，地质情况复杂，施工难度大。 二、直径１．８ｍ钻孔灌注桩钻子Ｌ施工工艺 １．测量定位 为了增加钻机施工中的稳定性，采用ＧＰＳ一２５型工程钻 机进行成孔作业，以提高成孔质量。钻头为灯笼式锥形钻头， 采用三翼式合金刀片，翼片成梨形，端部设导向小型钻头。 （１）钻机就位 钻机移至桩心后，底座和顶端应平稳，并用楔块将钻机 表１泥浆性ｚ月￣ｇＢ佃ＩＦ－．标 固定牢固，不产生位移。钻机架顶部的起重滑轮槽缘、固定 钻杆的卡孔和护筒中心三者应在同一铅垂线上。 （２）泥浆性能指标 钻孔泥浆由原土造浆而成，用泥浆泵加速泥浆循环。钻 孔过程中应根据不同的地质情况调整泥浆浓度，确保孔壁稳 定。泥浆的性能指标要求如下表： 平整场地至２．１Ｏｍ高程，测量定出桩位中心点，并根据 （３）钻进 中心桩定出东南西北四个方向的骑马桩。 ２．护筒埋设 采用正循环成孔工艺成孔。钻机在钢护筒范围钻进时以 高档快速循环钻进，以便使粘附在钢护筒内壁上的土体及时 脱落；当到达钢护筒刃脚处时采用低档慢速正循环钻进，使 刃脚有坚固的泥皮护壁；钻至钢护筒刃脚１．０ｍ以下时，根 据土质采用常速减压钻进，即用主卷扬机吊住钻具缓缓下降， 不使钻具重量全部压在孔底，达到暨进尺又不至蹩钻的目的。 钻孔过程中可根据钻机工作状况适当调整钻速、钻压， 如钻机转盘运转均匀，钻架晃动较小，可适当加大钻压或转 速；遇到软弱地层，可适当加大泥浆比重，放慢钻进速度； 当钻架晃动较大或钻具跳动较大时，则表明钻压过大或孔底 有异物，此时可将钻具略向上提起，减小转盘运转速度，如 根据设计要求，直径１．８ｍ钻孔灌注桩设置永久性钢护 筒，护筒长ｌＯｍ，内径２．０ ｍ，壁厚ｌｃｍ，采用钢板一次 性卷制成型并于埋设前按要求进行防腐处理；护筒顶标高为 一１．８５ｍ，一１．８５ｍ以上为同直径助沉护筒，也采用壁厚ｌｃｍ 钢板卷制，长４．５ｍ；为了防止助沉护筒与永久性护筒在插 打时错位以及在施工过程中两护筒之间发生漏水现象，在助 沉护筒下口用ｌｃｍ厚的钢板焊接一个３０ｃｍ长的套环，永 久性护筒与助沉护筒通过该套环承插连接。 （１）以中心桩为中心按等边三角形插打三根８ｍ长２５ 钢板桩，钢板桩间距为３．８ｌｍ、入土深度４ｍ，钢板桩顶采 用型钢连接成整体，作为插打钢护筒的导向架。 收稿日期：２０１２—０３—１３ 钻机运转恢复正常，则说明前期钻压过大；如钻机仍不能正 常运转，可再次将钻具略向上提起，减速钻进，待恢复正常 作者简介：阎海成（１９６４一），男，宁波市北仑区建筑工程质量监督站副总工、道路与桥梁工程专业高级工程师，主要从 事市政公用工程质量监督管理工作。 ２Ｏ０ 中国水运 第１２卷 后再缓慢加压钻进，若经过往返几次操作后钻机仍不能正常 浆回路是否通畅。破开时实际压力在２－５Ｍｐａ之间。 ４．注浆液制备 工作，则需拆除钻具，查明原因并处理完毕后再恢复施工。 钻进过程中随时捞取钻渣，判断地层并检验泥浆指标， 根据地层变化情况，采用不同钻速、钻压，适时调整泥浆性 能。 注浆液由普通硅酸盐水泥、膨润土、水、减水剂组成．通 过试验确定配合比；比重１７－１８ＫＮ／ｍ。，水灰比０．５－０．７； ７ｄ最小抗压强度＞５ＭＰａ，２８ｄ抗压强度＞Ｃ ；初凝时间 ２￣３ｈ，终凝时间＞７ｈ，粘度为７￣９ｓ，可添加适当缓凝剂。 在砂层中钻进时，及时开启泥浆分离器，降低含砂率， 保证钻进速度和孔壁的稳定。 （４）钻孔中垂直度的控制措施 浆液要求流动性好，泌水小。浆液制备后应放置５分钟后使用， 以消除浆液中的空气；如浆液搁置时间超过初凝时间，则废 弃不用。浆液应按每个循环使用量配置备用，使用前浆液需 经过过滤，防止杂物堵塞压浆孔。 ５．注浆 钻头上部带导正器钻进，浅孔时导正器适当配重，钻机 上部的主吊钩要始终承受部分钻具的重力，使钻杆呈铅锤态 旋转。 钻头导向腰带加宽至２００ｍｍ，使钻头不易挤入土层中， 真正起到导正作用。 钻头通水性能要好，防止钻头包泥而扩大，发现长时间 无进尺要提钻检查。 混凝土龄期达到１ ４ｄ，对桩基进行超声波检测后可开始 进行桩底注浆。方案原计划将注浆分两个阶段进行（间歇时 间不得超过４ｈ），每个阶段依次完成三个回路的管道注浆； 第一阶段注浆后，要用水清洗回路以免堵塞，之后准备第二 阶段注浆。但因本工程注浆采用双控，以注浆量为主，注浆 压力为辅，且实际施工时，浆液压入顺畅，压力稳定无异常 波动，故采取了一次注浆完成的工艺；其中直径１．８ｍ桩注 入水泥３．５ｔ，直径１．２ｍ桩注入水泥３．０ｔ，每个回路各注入 约三分之一。注浆终止时压力均在５Ｍｐａ￣６Ｍｐａ之间（设计 为７Ｍｐａ），之后持荷１０ｍｉｎ，若压力稳定则关闭阀门，完 成压浆。 在淤泥层、粘土层中钻进时，钻速应每小时不超过３ｍ。 每加２节钻杆，检查一次钻机水平度和钻杆垂直度情况， 合格后继续钻进。 成孔后，采用超声波探测仪进行孔径、孔深、垂直度等 各方面的检查，合格后方可进行下道工序施工。 三、钻子Ｌ灌注桩桩底注浆施工工艺 １．管路布置 每根钻孔灌注桩设计有３根￣ｐ６０ｍｍ声测管和３根 ２５ｍｍ注浆管，一根声测管与一根注浆管通过ｕ型钢管焊接 连接，共形成３个回路；Ｕ型钢管底段紧贴桩底且该段沿管 五、结语 （１）导向架是保证护筒埋设垂直度的关键设备，为钻孔 桩成孔垂直度的控制提供了前提保证；钻孔平台固定及水平 度控制、钻进压力及速度是保证成孔垂直度的重要技术措施。 身均布１８个直径为６ｍｍ的小孔形成花管，花管段外套 ０．１ ５ｃｍ厚度的橡胶管，两端用铁丝扎紧，再用胶带缠绕封 闭，防止浆液漏入从而堵塞注浆管路。 ２．注浆设备 （２）桩端后注浆能胶结固化桩底沉渣、桩周土体，消除 了降低普通钻孔灌注桩承载力的诸多因素，改善了桩的承载 性能，而且实用价值较高，经济效益和社会效益都十分显著。 因此，桩端后注浆施工技术在工程领域得到了广泛的应用。 参考文献 『１１ ＪＴＧ／Ｔ Ｆ５Ｏ一２ｆ）１ １，公路桥涵施工技术规范『ｓ１． 【２】ｃｌＪ ２—２０Ｏ８，城市桥梁工程施工与质量验收规范ｌＳ１． ３ＳＮＳ型往复式三柱活塞注浆泵，ＺＪ一４００型涡流制浆 机，薄钢板所制ｌｍｘ ｌｍＸ ｌｍ储浆箱、压力表、浆液分配 器、溢流安全阀、球形阀、水泵。 ３．注浆准备工作 桩身混凝土灌注后２４ｈ内开始压水，目的是将花管外包 裹的橡胶管在其外砼未凝固时压破、打通管路，同时检查注 【３】李恒太．复杂地质条件下钻孔灌注桩钻孔技术研究【『１．工 程质量．２０１２，（０１）：２３－２５． （上接第１９８页） 由表２数据知，该剖面圆弧法计算结果为多条滑动面， 边坡安全系数Ｆ。介于０．９６２￣１．２２２之间。作为边坡稳定性 行判断、取舍。 本文仅从瑞典条分法对边坡稳定性进行简单分析、评价， 未结合岩土体结构面对边坡稳定性影响方面考虑，是此文的 评价取小值，则１—１’剖面安全系数取Ｆ。＝０，９６２，同理计算 可得ＢＣ段边坡安全系数取Ｆ。＝０，９２５，ＣＤ段边坡安全系数 不足之处，在以后实践中学习、改进。 参考文献 【１］赵晓彦，胡厚田等．类土质边坡开挖的卸荷作用及卸荷带 宽度的确定 岩土力土与工程学报，２００５，２４（４）． 【２】潘健，蔡红超．类土质边坡的稳定性分析卟汕头大学学 报（自然科学版），２００９，２４（３）． 取Ｆ ＝１．１６９，ＤＥ段边坡安全系数取Ｆ ＝１．１９５，边坡开挖 后处于临界一基本稳定状态。根据该边坡开挖后稳定性，采用 锚喷防护，目前施工已经结束，取得了良好的防护效果。 四、结语 类土质边坡破坏模式与均质土质边坡类似，可采用瑞典 ［３】杨剑，蒋国勇，王新军．瑞典条分法与毕肖普法在土质边 坡稳定分析中的应用和研究Ⅲ．盐城工学院学报（自然科 学版），２００５，１８（２ 条分法对进行稳定性评价。工程实例分析表明，瑞典条分法 计算结果遇多条圆弧滑动面情况，需结合工程特点对滑面进
