1、复杂地质条件下钻孔灌注桩施工质量控制摘要：我国地域广阔，很多地区地质条件复杂，在复杂地质条件下进行钻孔灌注桩施工是十分困难的。本文主要以某特大号桥梁工程为例。在桥梁工程施工过程中，使用了大量质量控制方法，从而确保在复杂地质条件下该大桥仍可以正常进行钻孔灌注桩的施工。笔者根据实际情况对某特大桥工程在复杂地质条件下施工过程中提出的质量控制方法进行了总结。希望本文的相关理论可以帮助到与其他钻孔灌注桩施工工程，并获得一定成效。 关键词:复杂地质；钻孔灌注桩；质量控制 中图分类号：O213.1 文献标识码：A 文章编号： 钻孔灌注桩基础作为一种深基础型式，已经十分广泛地应用于高速铁路桥梁的施工过程中。在
2、实际的高速铁路桥梁的施工过程中，常常需要深入岩层数米进行钻孔，又由于岩层硬度十分大，尤其是高硬度花岗岩，从而导致钻孔灌注桩施工十分困难，而钻孔灌注桩施工质量控制也是难上加难。本文主要以某特大桥工程为例。该大桥总长为 56.46 千米，主要位于一级阶地与二级阶地维修简区，相对而言，地形都比较平坦。在该特大桥工程施工中，桥梁基础全部是运用了钻孔灌注桩，一共有4758 根灌注桩，这些灌注桩直径为三种：1 米、1.25 米和 1.5 米。此大桥工程施工区域主要是由淤泥质粘土层、泥岩夹砂岩层、中粗砂层、粉质粘土层组成的地质，而地质中的泥岩夹砂岩层具有很强的抗压性，抗压强度为 0.21 兆帕斯卡与 26.
3、9 兆帕斯卡之间。由此可见，该特大桥工程施工区域地质条件十分复杂，钻孔灌注桩施工也十分困难。因此，保证在复杂地质条件下，该特大桥仍可以正常进行钻孔灌注桩的施工，并控制钻孔灌注桩施工的效率的质量至关重要。 一、桥梁工程施工区域的地质情况 根据相关资料表明，该特大桥工程施工区域的地质情况如下：该特大桥工程施工区域的主要地层是由细砂、粉质黏土、细圆砾土、第四系全新统人工填筑粉质粘土、冲积淤泥质粉质黏土、砂类土、白垩系泥岩、第四系上更新统冲积黏质黄土和砂质泥岩等构成的。单轴抗压强度为 60千帕与 300 间，而局部最大单轴抗压强度可以达到 400 千帕。 根据地质设计相关资料表明，在钻孔最初的环节中如
4、果采用反循环钻机进行试孔，成孔的概率不会很大，钻孔钻了 40 米深度时就整整耗费了三天，并且由于钻头磨损的十分厉害，已经不可以在往深处钻孔。紧接着就使用中联 220 型旋挖钻钻机与摩阻杆配合的方法进行试孔，所得结果和上述方法一致。 最终专家对钻孔后的岩层样本进行分析，初步判断地质条件与设计所提供的地质条件不是完全一致，存在出入。因此，相关人员就沿着施工地点，每五百米就对地质进行钻探从而取样，对岩层样本进行单轴抗压强度测试，测试结果表明，粘性土和中粗砂类组成了地层上方，泥岩夹砂岩组成了地层下方，每层分布都不均匀，除此之外，泥岩夹砂岩层的单轴抗压强度为 0.21 兆帕斯卡与 26.9 兆帕斯卡之间
5、。 二、主要质量控制方法 （一） 、选用与该特大桥工程施工区域地质相适宜的机械设备 1、反循环钻机施工 该特大桥工程地质条件比较复杂，并且泥砂岩的硬度也比较大，平日里常用的反循环钻机，由于反循环钻机带动钻杆的钻杆直径、卷扬机功率和传递至钻头的扭力都不是很大，又由于地壳硬度都比较大，所以导致在给地层钻孔时，会浪费大量时间，严重影响了成孔的效率。除此之外，在钻孔的过程中，硬度比较大的地壳会使钻头磨损的十分厉害，因此，在钻头钻进地壳时，要随时对钻头的合金部分进行修补。对钻机二次加压会损害钻杆，最终导致修理钻机的时间远远多于钻孔的时间。 2、冲击钻施工 粘性土、粉质粘土黄土以及人工杂填土层钻孔灌注桩施
6、工常常使用冲击钻，冲击钻十分适合漂石层、岩层等的钻孔灌注桩施工，就算是流沙层也能使用，但是淤泥质土禁用。 冲击钻施工虽然适用广泛，但是也有一些缺点，如下: 、地质条件比较复杂，地质层与层之间差异很大，钻孔时需要根据地层的具体情况适时大幅度调整泥浆比重，而泥浆护壁很难控制。 、对于不同地层钻孔时，需要使用不同钻头以及调整至适宜的冲击速，导致钻孔很难控制。 、冲击钻钻孔很难确保成孔的质量。 3、旋挖钻钻孔施工 旋挖钻机有很大的扭力，应用于较大硬度的地壳中时，不需要耗费太多时间，钻头的磨损程度也不大，提高了成桩的效率，能够按时完成工期。在旋挖钻钻孔施工过程中，钻杆和钻头的适当选择对钻孔而言至关重要。
7、 （1） 、钻杆的选择 旋挖钻机钻杆主要有：摩阻式伸缩钻杆、自锁凯式钻杆和机锁式钻杆旋挖钻机钻杆。摩阻式伸缩钻杆可以应用于沙层、土层等钻孔。自锁凯式钻杆加压点多，由于要求操作手法不是很高，十分利于操作，但维修十分麻烦。 （2） 、钻头的选择 由于每种钻头都拥有不同的底部刀盘开口，所以可分为：开口面积是钻头底面积一半的双向开口的捞沙斗和开口面积是钻头底面积三分之一的单开口的捞沙斗。双向开口的捞沙斗适用于土、沙和强风化岩。单向开口的捞沙斗适用于中风化岩层。在对较软地层进行钻孔时，钻头刀盘与钻头底部斗齿之间所成角度应该保持在 40 度到 42 度之间；在对较硬底层进行钻孔时，钻头刀盘与钻头底部斗齿之
8、间所成角度不应该超过四十四度。 （二） 、确定该地质情况下成孔的各种参数 1、泥浆控制参数 在进行钻孔灌注桩的施工过程中，泥浆需要符合一定的标准，有较高的要求。在对砂层进行钻孔时，要掌握好往里钻的速度，不可以太快。为了不破坏泥浆护壁，应该合理加重泥浆的比例，大多情况下保持在1.15 与 1.3 之间，从而确保砂层护壁不会因为不稳定而引起塌孔。除此之外，泥浆还应该符合以下各种性能指标：相对密度控制在 1.1 和 1.3之间，粘度控制在 16 帕斯卡到 28 帕斯卡之间，胶体率 95，含砂率应该小于 4，失水率应该控制在每 30 分流失 20 毫升水分，PH 也应该保持不小于 6.5。 2、钻机钻
9、进控制参数 加油压与钻头和钻杆本身的重量都是钻孔的动力，可以开孔钻进。在对粘土层进行钻孔时，打多数情况要将每次钻程保持在 300 毫米到 500毫米之间，钻头钻速保持于 15 rmin 与 18rmin 之间。在对砂层进行钻孔时，使用加压钻，要根据实际情况，分析要选用的扭矩和压力，钻斗转数要保持于 10 rmin 与 15rmin 之间。在对泥砂岩层进行钻孔时，钻头钻速要保持于 6rmin 与 lOrmin 之间。等到砂、土和泥浆装满钻斗，就提高钻斗卸渣，与此同时，还要关注孔内水位的转变，放入泥浆后，要保持泥浆的页面不低于护筒最高面一米。为了预防孔壁坍塌事件，钻斗在砂层升降速度应该保持在 05
10、 ms 与 07ms 之间，泥岩层的升降速度保持于 09 ms 与 11ms 之间。空斗下钻至砂层时速度保持于 06 ms 与 08ms 之间。当钻头钻进砂层时，应该减缓速度。 总结： 钻孔灌注桩基础作为一种深基础型式，已经十分广泛地应用于高速铁路桥梁的施工过程中。钻孔灌注桩从头到尾的施工过程都比较隐蔽，质量检查十分不便捷。因此，在钻孔灌注桩施工过程中加强质量控制至关重要。本文根据我部对施工过程中采用的质量控制方法进行了总结，希望可以对钻孔灌注桩施工工程有所帮助。 参考文献： 1崔登云.深水超长钻孔桩成孔工艺及水下混凝土施工技术J,铁道建筑技术，2007(2):39-42 2刘耀东.余天庆等.深水超长直径钻孔灌注桩施工关键技术研究J,华中科技大学学报(城市科学版),2009 (O6):5759. 3黄从刚.大直径、超深钻孔灌注桩施工技术J.隧道建设,2002(02):52-54.
