1、1泥浆护壁钻孔灌注桩在长三角地区的应用摘要：本文经笔者介绍，对长三角地区的泥浆护壁钻孔灌注桩的应用进行了详细的说明，供同行参考。 关键词：泥浆护壁；灌注桩；长三角 中图分类号： TU473.1+4 文献标识码： A 文章编号： 长三角地区大部分为软土地基，上海地区软土基本上达到五六十米深，所以二三十层以上的高层建筑、市政高架桥、高速公路、桥梁、轻轨等大部分采用泥浆护壁钻孔灌注桩桩基承重。 泥浆护壁钻孔灌注桩属于不挤土桩，所以在大城市、人口密集居住区、临近建筑较多、施工场地狭小情况下，显现出了巨大的优势：施工时由于不挤土、噪声低，基本上不扰民，不挤土也不对周围环境引起沉降、位移、变形，故对临近管
2、线基本无影响。成桩后基本上是端承与摩擦联合作用，钻孔深度可进入风化岩层，故而具有非常大的承载力。由于成孔后砼浇捣是用钢导管由下往上水下浇注，依靠砼自身重力压强挤压上来，砼密实度很好。同时与孔壁结合得很严密，与孔壁基本联合一体，无形中大大增加了孔壁磨阻力，相应承载力大幅提高，单桩极限承载力可达千吨以上。因此泥浆护壁钻孔灌注桩广泛应用于高楼大厦、高架立交、车站码头等，此类工程需要坚实稳定、承载力巨大的桩基来承重。 泥浆护壁钻孔灌注桩适用于地下水位以下的粘性土、粉土、砂土、2填土、碎石土及风化岩层，以及地质情况复杂、夹层多、风化不均、软硬变化较大的岩层。长三角地区基本软土地基居多。上海地区一般地表下
3、为 1-2 米填土，3-4 米为粘土层，再往下至 28 米左右处为淤泥质土，28-35 米左右处又为粘土层，35-60 米左右又为淤泥质土，60 米往下为粘土直至岩层。南京、杭州及其周边与上海相比淤泥质土层较薄或缺失，基本上为粘土层直至岩层。 泥浆护壁钻孔灌注桩施工工序流程：钻机定位-钻孔-第一次清孔-测孔深沉淤-安放钢筋笼-下导管-第二次清孔-测定沉淤-安放隔水球-灌注混凝土-钻机移位 施工前应定出桩位并埋设好护筒，护筒埋设应准确、稳定，护筒中心与桩位中心偏差不得大于 20 毫米，护筒一般采用 48 毫米厚钢板卷制，应有足够刚度。其内径应大于桩身设计直径 100 毫米，其上部宜开设 12 个
4、溢浆孔。护筒埋设深度应超过杂质填土埋藏深度，在粘性土中不宜小于 1.0 米，砂土中不宜小于 1.5 米，其高度尚应满足孔内泥浆面高于地下水位 1 米以上。开挖埋设的护筒周围应用粘土分层回填夯实，并随填随观察，防止填土时护筒位置偏移，护筒埋设好后应复核校正。 泥浆护壁钻孔灌注桩成孔直径必须达到设计桩径，成孔用钻头应有保径装置。一般采用笼式锥形钻，其锥形夹角不得小于 120 度。钻头直径应根据施工工艺和设计桩径合理选用。成孔用钻头应经常检查核验尺寸。成孔时钻机定位应准确、水平、稳固，钻机回转盘中心与护筒中心的允许偏差应不大于 20 毫米，成孔过程中钻机塔架头部滑轮组、回转器与钻头应始终保持在同一铅
5、垂线上，保证钻头在吊紧的状态下钻进。在3长三角地区，粘性土较多，护壁泥浆一般为原土造浆，即在粘性土中成孔时注入清水，以原土造浆护壁。循环泥浆比重应控制在 1.1-1.3，在砂土和较厚的类砂层中成孔时，应制备泥浆，可选用高塑性粘土或膨润土，拌制泥浆应根据施工机械、工艺及穿越土层进行配合比设计，泥浆比重控制在 1.21.3，泥浆的控制指标：粘度 1822S，含砂率不大于 8%，胶体率不大于 90%，施工时应经常测定泥浆比重、粘度、含砂率和胶体率。成孔过程中孔内泥浆液面应保持稳定。长三角地区一般采用正循环钻进成孔泥浆循环系统，由泥浆池、沉淀池、循环槽、泥浆泵等设施设备组成，并设有排水、清洗、排废等设
6、施。沉淀池不宜少于两个，可串联并用，每个容积不宜小于 6 立方米，泥浆池的容积为钻孔容积的 1.21.5 倍。泥浆循环槽应根据流向设 1：200 的坡度，槽的截面应能保证钻进过程中泥浆正常循环而不外溢。泥浆池宜设在地势较低处，且不应设在新回填的土层上。成孔过程中泥浆循环槽应经常疏通，泥浆池、沉淀池也应定期清理。开机钻进时应先轻压、慢转并控制泵量，进入正常工作状态后，逐渐加大钻速和钻压。正常钻进时，应合理控制钻进参数。操作时应掌握好起重滑轮组钢丝绳和水龙带的松紧度，并注意减少晃动，钻速应严格控制，保证及时排渣。在易塌地层中钻进时，应适当加大泥浆比重。加接钻杆应将钻具稍提离孔底，待泥浆循环 23
7、分钟后再拧卸加接钻杆。在淤泥和淤泥质土中，应根据泥浆的补给情况，严格控制钻进速度，一般不宜大于 1 米分钟，在松散砂层中，钻进速度不宜超过3 米小时。在硬土层或岩层中的钻进速度以钻机不发生跳动为准。成孔4至设计深度后，应会同工程有关各方对孔深等进行检查，确认符合要求后，方可进入下一道工序施工。成孔、清孔、灌注混凝土采用多台设备施工时，当钻机移位后下道工序设备未及时到位前，应采取措施保护好孔口，防止人员或杂物掉落孔内。采用多台钻机同时施工时，相邻两钻机不宜过近，以免相互干扰。在相邻混凝土刚灌注完毕的邻桩旁成孔施工，其安全距离不宜小于 4d，或最少时间间隔不应少于 36 小时。 清孔分两次进行，第
8、一次清孔在成孔完毕后立即进行。对以原土造浆的钻孔，钻到设计深度后，可使钻头空转不进尺，循环换浆，泥浆比重控制在 1.1 左右，对于土质较差的砂土层和砂夹卵石层，清孔后泥浆比重应控制在 1.151.25 左右，清孔后的沉渣厚度：端承桩不得大于50mm，端承摩擦桩、摩擦端承桩不得大于 100mm，摩擦桩不得大于150mm。在灌注水下混凝土前必须复测沉渣厚度，沉渣超过规定者，必须重新清孔，合格后方可灌注水下混凝土。正循环第一次清孔利用成孔钻具直接进行。清孔时先将钻头提离孔底 1020cm，输入泥浆循环清孔，清孔时输入孔内的泥浆密度控制在 1.15 以下。 钢筋笼宜分段制作，分段长度应视成笼的整体刚度
9、、来料钢筋长度及起重设备的有效高度因素合理确定。钢筋笼制作前，应将主筋校直，清除钢筋表面污垢、锈蚀等，钢筋下料时应准确控制下料长度。钢筋笼主筋混凝土保护层允许偏差为20mm。为保证保护层厚度，钢筋笼上应设保护层垫块，设置数量每节钢筋笼不应少于 2 组，长度大于 12 米的，中间应增设一组。每组块数不得少于 3 块，且应匀称地分布在同一截面的主筋上。钢筋笼在起吊、运输和安装中应采取措施防止变形。起吊点5宜设在加强箍筋部位。钢筋笼安装入孔时，应持垂直状态，对准孔位徐徐轻放，避免碰撞孔壁，下笼中若遇阻碍不得强行下放，应查明原因酌情处理后再继续下笼。钢筋笼孔口焊接时，下节笼上端露出操作平台高度宜为 1
10、 米左右。上下节笼各主筋焊接部位表面污垢应予清除，上下节笼各主筋位置应校正对正，且上下节笼持垂直状态时方可施焊。焊接时宜两边对称施焊。钢筋笼全部安装入孔后应检查安装位置，确认符合要求后，将钢筋笼吊筋予以固定，以使钢筋笼定位，避免灌注混凝土时钢筋笼上拱。 现场灌注一般采用商品砼，砼灌注是确保成桩质量的关键工序，开灌前应做好一切准备工作，保证砼灌注能连续紧凑地进行。砼灌注的充盈系数，即实际灌注砼体积和按设计桩身计算体积加预留长度体积之比不得小于 1，也不宜大于 1.3.混凝土灌注用导管内径应按桩径和每小时灌注量确定，一般为 200250mm，允许偏差为2mm。导管壁厚不小于3mm。导管的第一节底管
11、长度应大于 4 米，导管标准节长度以 3 米为宜，并可按工艺要求配适量不同长度的非标准节。导管连接应平直可靠，密封性好。导管使用后应及时清除管壁内外粘附的混凝土残浆。导管的壁厚、连接部位丝扣应定期检查、测定，不符合要求的要及时处理。混凝土灌斗应有足够的刚度，采用 46mm 厚钢板制作，灌斗下部锥体夹角不宜大于 80 度，与导管连接可靠。混凝土初灌量应能保证混凝土灌入后，导管埋入混凝土深度为不少于 0.81.3 米。现在用商品砼可以满足，一般一车砼全部灌入，混凝土灌注过程中导管应始终埋在混凝土中，严禁将导管提出混凝土面。导管埋入混凝土面的深度 310 米为宜，最小埋6入深度不得小于 2 米，导管
12、应勤提勤拆，一次提管拆管不得超过 6 米。混凝土灌注中应经常测定和控制混凝土面上升情况，当混凝土灌注达到规定标高时，应测定确认符合要求方可停止灌注，混凝土实际灌注高度应比设计桩顶标高出一定高度，高出高度应根据桩长、地质条件和成孔工艺等因素合理确定，其最小高度不宜小于桩长的 5%，且不小于 2 米，保证设计标高以下的砼符合设计要求，砼灌注完毕后应及时割断吊筋，拔出护筒，清除孔口泥浆和砼残浆，桩顶砼面低于自然地面时桩孔应即回填或加盖。 近年来，由于长三角地区经济高速发展，大量高速公路、桥梁、高架、立交、高层建筑均采用了泥浆护壁桩孔灌注桩，由于泥浆护壁钻孔灌注桩本身所具有的高承载力，高稳定性，牢固度，耐久性，在工程建筑中得到广泛应用，发挥出了巨大的社会、经济效益，泥浆护壁钻孔灌注桩必将以其独有的魅力，为国家建设作出更大贡献。
