刘彦飞
上海宏波工程咨询管理有限公司 上海 201707
摘要：钻孔灌注桩的发展历史较长，随着科学技术日新月异的发展，钻孔灌注桩在结构基础及基坑工程等已广泛应用，钻孔灌注桩设计及施工水平也得以长足的发展。本文主要以西大盈泵闸工程中基坑支护中密排钻孔灌注桩的成功应用加以阐述，本人就自身工程实践经验加以分析，可以给相关工程提供参考。
关键词：钻孔灌注桩；质量控制；应用
1 西大盈泵闸基坑工程概况
1.1基坑工程简介
本工程基坑深度为1.00～8.30m，最深处超过了7m，故本工程基坑安全等级为二级；本工程两岸为一般房屋建筑，无重要市政管线，房屋与基坑开挖边线净距约为3.50m，小于基坑开挖深度，环境保护等级为二级。
综合场地的工程地质、水文地质条件及周边环境的保护要求，以“安全可靠，经济合理，技术可行，方便施工”为原则，确定本基坑的围护体采用双排C30钢筋混凝土钻孔灌注桩支护结构型式，在两排灌注桩间设置两排高压旋喷桩止水帷幕。其断面型式如下图：
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1.2主要工程内容和结构形式
本工程灌注桩分两种，一种为深基坑支护桩，一种同内外河翼墙连成整体（永临结合）结构形式。
内外河翼墙墙体利用灌注桩支护体连城一体，设计采用此永临结合方式， ?800×14000钻孔灌注桩74根，?800×12000钻孔灌注桩共计29根，结构桩共103根；深基坑支护护结构?800×19000钻孔灌注桩63根，?800×16000钻孔灌注桩8根，?800×12000钻孔灌注桩41根，?800×10000钻孔灌注桩8根，支护钻孔灌注桩共120根。
围护结构型式：围护结构分两部分组成，即支护结构和止水帷幕。
（1）支护结构
东岸：泵闸段及内外河消力池段基坑支护采用双排C30钢筋混凝土钻孔灌注桩支护结构型式，桩径0.8m。前排桩间距1.0m，桩长19m；后排桩间距1.5m，桩长12m。前后两排灌注桩间距2.3m。
西岸：内河侧翼墙墙身桩延伸段基坑支护采用钢筋混凝土钻孔灌注桩支护结构型式，桩径0.8m，桩间距0.9m，桩长为16m和10m。
（2）止水帷幕
东岸：泵闸段及内外河消力池段基坑采用高压旋喷桩形成止水帷幕。在两排灌注桩间设置高压旋喷桩，桩径0.8m，桩间距0.5m，桩长8m，水泥掺量为14%，水泥采用强度等级42.5级的普通硅酸盐水泥。
西岸：内河侧翼墙墙身桩延伸段基坑采用高压旋喷桩形成止水帷幕。在两排灌注桩间设置高压旋喷桩，桩径0.8m，间距0.5m，桩长7m，水泥掺量为14%，水泥采用强度等级42.5级的普通硅酸盐水泥。
高压旋喷桩共设置两排，排距0.5m，前后排错缝排列，后排高压旋喷桩与后排灌注桩之间净距为0.2m。
2 各土层主要物理力学指标
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3 工程难点分析
（1）汛期排水任务重，工期比较紧张，施工时需要的挖机、桩机、吊机等有时在同一场地配合施工，安全隐患多，需要严密组织，安全管理要到位。
（2）现场实际地质同地质报告出入较大，部分土层较硬，钻进成孔慢，施工进度控制难度大。
（3）场地狭小，施工难度大，灌注桩工程量大，密排灌注桩施工质量控制难度大。
4 钻孔灌注桩施工工艺及总体施工安排
4.1施工工艺流程如下所示
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4.2 总体施工安排
为保证密排钻孔灌注桩桩身整体完整性，防止穿孔，围护体灌注桩外排（外排桩间距0.8m）每间隔2根，内排（内排桩间距1.5m）每间隔1根进行施打。
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5 施工过程控制
5.1护筒埋设质量控制要点
（1）检查护筒制作材料：采用钢板卷制，直径为1m，并应焊接牢固、无漏焊及孔隙。
（2）检查护筒埋设位置：其中心线与桩位中心线允许偏差不大于20mm，应保证垂直；埋设深度应超过杂质填土埋藏深度且护筒底部埋入原土深度不小于0.2m，周边应用粘土回填夯实。露出地面30cm以上，其上部宜设1～2个溢浆孔。
5.2钻机定位质量控制要点
（1）督促作业人员核查钻机定位是否准确、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20mm。
（2）核查钻头直径尺寸不小于设计桩径；核查钻头上应有500mm长的导向装置。
（3）要求钻机定位后，应用钢丝绳将护筒上口挂带在钻机底盘上。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垂线上，保证钻头在吊紧的状态下钻进。
（4）本工程支护灌注桩垂直度尤为重要，直接影响深基坑开挖后的变形情况，固监理将严格检查钻杆垂直度，不得大于规范要求的0.5%L。
5.3泥浆质量控制内容
（1）根据施工组织设计，本工程将采用原土自然造浆护壁正循环成孔法施工，结合工程地质资料可确定泥浆参数的控制标准如下（具体指标将根据试成孔情况确定），监理人员每根桩各抽查2次。
注入孔处：泥浆比重≤1.15、粘度18″～22″
排出孔处：泥浆比重≤1.30、粘度20″～26″
（2）成孔过程中孔内泥浆液面应保持稳定，不低于自然地面300mm且高于地下水位1m；泥浆循环槽、泥浆池、沉淀池应经常疏通和清理。
5.4钻孔施工质量控制
（1）开机钻进时应先轻压、慢转并控制泥浆泵量。
（2）正常钻进时应根据钻机型号土质控制钻进参数，正常情况下参数如下：
粘性土：钻压 10～25KPa 转速 40～70r/m in 最小泥浆泵量 50 m3 /h
砂 土：钻压 5～15KPa 转速 40r/m in 最小泥浆泵量 50 m3 /h
（3）成孔施工应一次不间断完成，不得无故停钻。
（4）操作时应掌握好起重滑轮组钢丝绳和水龙带的松紧度，并减少晃动。
（5）加接钻杆应先将钻具稍提离孔底，待泥浆循环2～3分钟后再拧卸加接钻杆。
（6）施工中相邻钻机不宜过近；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3.2m或最少时间间隔不少于36小时。
（7）钻进过程中如发生斜孔、塌孔、护筒周围冒浆时应停钻，采取措施后再进行钻进。
5.5清孔施工质量控制内容
（1）本工程将采用正循环方式清孔即第一次清孔在成孔完毕后利用成孔钻具直接清孔、第二次清孔在钢筋笼及灌注混凝土的导管安装完毕后利用灌注混凝土的导管输入泥浆循环清孔。
（2）第一次清孔应先将钻头提离孔底10～20cm输入泥浆循环，同时定时空转钻盘，以便把孔底残余泥块磨成泥浆排出，清孔时间约30分钟。
（3）第一次清孔结束后监理督促施工单位检查应及时检查孔深并复测。
（4）第二次清孔结束后应及时进行以下项目的检查 ：用比重计量测泥浆密度应≤1.15，用带圆锥形测锤的标准水文测绳孔底沉淤厚度≤100mm。
（5）清孔结束后应保持水头高度并应在30分钟内灌注混凝土，否则应重新测定泥浆密度和孔低沉淤厚度，若超出允许要求应重新清孔。
5.6钢筋笼质量验收要点
（1）实测钢筋笼制作的相关尺寸，按规范要求进行检查验收。重点检查竖向钢筋垂直度，焊接质量及整体垂直度。
（2）钢筋笼应平卧堆放在平整干净的地面上，堆放高度不应超过2层并应用防雨、防污染措施。
（3）两节钢筋笼吊放入孔内焊接应注意垂直，焊接牢固。吊放过程中应防止变形。固定稳固。
5.7水下混凝土灌注施工质量控制要点
（1）混凝土灌注应连续进行，单桩灌注时间不宜超过8小时，检查砼配合比、商品砼塌落度控制18 ~22cm。
（2）混凝土灌注的充盈系数不得小于1，不大于1.3。
（3）混凝土灌注导管选用Φ250mm，直径允许偏差±2mm，导管壁厚不应小于3mm；第一节底管长度应大于4米，标准节以3米为宜；导管连接应平直可靠、密封性好。
（4）导管应全部安装入孔，位置居中；导管底口距孔底高度500mm；隔离塞应用铁丝悬挂于导管内。
（5）混凝土灌注前应检查料斗是否满足初灌量，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不少于1m，导管内混凝土柱和管外泥浆柱压力平衡；经计算混凝土初灌量为1.9~2.1m3。然后灌入混凝土，待初灌混凝土足量后方可放出隔离塞。
（6）混凝土灌注过程中导管应始终埋在混凝土中，严禁将导管体出混凝土面；导管埋入混凝土面的深度3～10米，不得小于2米；导管应勤提勤拆，一次提管拆管不得超过6米。检查导管拆除长度及埋深。
（7）混凝土灌注过程中导管提升应平稳，避免出料冲击过大或钩带钢筋笼，防止钢筋笼上拱。
（8）混凝土灌注完毕后应及时割断吊筋、拔出护筒、清除孔口泥浆及桩孔加盖。砼灌注过程中监理进行旁站监督。并督促检查砼试块制作（每根2组）。
6 总体分析
（1）根据地质勘察报告，本工程总体土质良好，以粘土为主，有利于泥浆护壁式钻孔灌注桩的成孔质量，密排灌注桩跳打施工的原则是相邻三根桩成孔完成后进行成孔质量检测，根据第三方检测结果，成孔质量良好，无穿孔现象。
（2）清孔质量以第一次清孔为主，减少沉渣厚度，但同时一次清孔时间、钢筋笼下放时间要把控好，二清沉渣厚度符合要求后，及时进行混凝土灌注。
（3）钻机的选型通常较多的是GPS型，钻机架构的稳固性体现为安装及构件质量，场地的平整、周边雨天的排水设施等，是保证钻孔垂直度的关键。
（4）加强对施工作业人员的交底教育，提高质量意识，提升施工标准化、精细化的施工及管理，项目部和监理部的质量目标控制管理要一致，并具有相互协调性，能够更好的有利于施工质量的保证。
7 质量效果
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基坑开挖前进行了条件验收，钻孔灌注桩28天无侧限抗压强度均大于设计要求，基坑开挖后无渗漏，钻孔灌注桩支护墙体整体垂直度控制良好，外观质量优良。基坑支护结构稳定，基坑监测满足设计变化值要求，达到了预期的设计和施工效果。
参考文献：
[1] 《基坑技术标准》（DG/TJ08-61-2018）
[2] 《上海市钻孔灌注桩施工规程》(DBJ08-202-2007)
[3] 《基坑工程技术规范》(DG/TJ08-61-2010)