赵琛
中铁二十局集团市政工程有限公司，甘肃省兰州市，730000
摘要：我国在地基施工过程中经常使用钻孔灌注桩施工技术，钻孔灌注桩广泛应用于各类地基工程。本文重点研究钻孔灌注桩在粉砂性土层中的施工技术的应用，防止钻机钻孔过程中坍塌出现的同时，提高钻孔灌注桩的整体成桩质量。
关键词：粉砂性土层；钻孔灌注桩。
1工程概况
河南省开封市一渠六河工程西河示范区段位于开封市龙亭区，西环路东金耀路～滨河路段，桥梁桩基基础均采用钻孔灌注桩施工，桩径为1m和1.2m两种类型共44根。桥梁位置特殊性岩土性质根据地勘报告，主要是第四系全新统冲洪积形成的粉质壤土、粉质砂壤土、粉细砂及粉砂层，局部为人工填土。
2钻孔灌桩桩成孔工艺
钻机形式的选择是钻孔桩施工前一项非常重要的工作任务，合理的选择钻机形式对保证钻孔质量及加快现场进度具有重要作用，本工程根据现场情况采用的反循环回旋钻机进行施工。其工作原理是在泥浆池中拌制的泥浆，经泥浆池进入钻机钻孔内，在与钻机钻孔内的钻渣混合后，经过真空泵的抽吸力功能会使钻机钻孔内的混合物进入钻机钻头底部的进渣口，通过中空的钻机钻杆内腔，最后经过真空泵和出浆控制筏排泄至泥浆沉淀池中，在泥浆沉淀池中多次沉淀，循环净化后，现场可对泥浆进行检测调整再次使用，直至施工完成。
反循环工作原理
3泥浆护壁原理
钻孔泥浆一般是由适当比例的外加剂、水和黏土（或膨润土）配制而成。钻孔过程中桩孔四周的土体对桩孔产生一个向桩孔内部的压力，而桩孔内的泥浆对桩孔四周的土壁施加一个向外部的力，保证桩孔周围的土体不会坍塌掉入桩孔内堵塞桩孔，造成桩孔塌孔的后果。现场根据土质情况，采用钠 质膨润土和羧甲基纤维素、碱粉、铁铬木质素磺酸盐、重晶石、聚丙烯酰胺絮凝剂等外加剂配制成高粘度、低固相、不分散泥浆，在钻机钻孔过程中对孔壁进行泥浆护壁保护措施。现场反循环钻机钻孔会使孔内产生的泥渣极大部分随泥浆被抽出孔外，达到极佳的清孔效果，但是泥渣大量抽出孔外，孔内残留的泥浆稠度较低，护壁效果一般，易使孔壁产生失稳破坏，因此现场需要安排专人使用泥浆检测仪器（泥浆三件套）对泥浆进行检测，随时进行调整，保证泥浆的性能指标合格，从而达到泥浆护壁的应用效果。
4钻孔过程中易出现的问题及处理措施
（1）在土质情况差且易坍塌的情况下进行钻孔施工，须加大 泥浆性能指标要求及检测泥浆的次数，每当钻机钻至一定深度准备增加钻杆长度时应进行泥浆检测，严格控制泥浆的性能指标，确保钻机钻孔内泥浆护壁的效果。如泥浆性能指标下降却不能及时进行改善,极易造成钻孔内泥浆的护壁效果下降，钻孔内孔壁出现坍塌，影响钻孔桩的完整性。可把泥浆储浆池与泥浆沉淀池分离，不再使用两池混合为一的做法，对泥浆沉淀池加深加大，根据现场情况可适当多做泥浆沉淀池，泥浆沉淀池中的钻渣应及时向外运输,最大限度地发挥泥浆沉淀池的沉淀作用，保证泥浆进入沉淀池循环得到充 分沉淀，从而保证泥浆的性能,保证泥浆对孔壁的保护作用。
（2）在粉砂性土层施工钻孔灌注桩时，土质情况差钻孔过程中易出现钻孔孔内孔壁坍塌现象，主要表现为钻机钻孔内的水位突然间下降，孔口冒出细密的气泡，钻机负荷突然增加，泥浆沉淀池出渣量明显增加而不见进尺等。钻孔过程中如发生坍孔现象，须及时分析坍孔原因，采取对应的处理措施。钻孔过程中如发生钻孔孔壁轻微坍塌，应立即采取相应措施（增加泥浆比重、增大水头压力、提高泥浆水头等）；当钻孔孔壁坍塌较浅时，可采用加长钢护筒的措施，使钢护筒深埋至坍塌位置下方，然后夯实护筒周围填土，重新进行钻孔；若钻孔孔壁坍塌严重时，应立即用黏土或片石进行回填 ，回填钻孔时应把钻机向一旁挪开，在回填完成后重新对其放样定位进行钻孔。回填片石后，如回填的顶面倾斜较大，易发生斜孔现象，应换冲击钻对其进行施工，这时应先选用小冲程进行冲击施工，将回填面位置凸出部分凿平出现平台后．再加大钻机冲程进行正常冲程。
（3）在土质情况较差的情况下施工，也会出现扩孔及缩颈等现象，主要为孔壁坍塌和钻头严重磨损、遇到软塑土等造成的结果。钻孔孔壁轻微坍塌造成的扩孔，不必专项处理，只是造成后期混凝土浇筑时方量增大；若钻孔出现扩孔后孔内孔壁持续坍塌影响钻机进尺，应按前文所述坍孔事故处理。当进行验孔时出现缩颈现象，应查看钻头是否严重磨损，造成钻出的孔径较设计孔径稍小，及时加焊钻头或更换钻头， 然后重新进行钻孔达到设计要求；如果是由于地层中的软塑土等遇水膨胀后使孔内孔径缩小，现场可使用钻机进行 上下反复进行钻孔使孔径达到设计要求。
（4）粉砂性土在受到震动时，由砂粒间的摩擦力维持的稳定性受到到破坏，由于砂性土的砂粒细小，整个砂体渗透性差，需要从砂粒孔隙中排出的水不能及时排出砂体，导致砂体孔隙间水压力增大，砂粒间的正应力减小，砂体会失去强度和承载能力，造成砂土液化现象。为预防粉砂性土层受到震动而造成土层液化现象，钻机钻孔过程中应时刻注意减少钻机对粉砂性土层的扰动。在设计桩长时，液化区的桩长应视为自由桩长，以防止粉砂性土层液化发生时对桩基造成不安全影响。同时，易液化的土层不能作为桩基的持力层，应在其它地质较好的地层中确保桩基的承载效果。
5结束语
在粉砂性土层施工钻孔灌注桩时，土质情况差易出现坍塌，缩颈等情况，成孔难度大，须加强膨润土人工造浆的效果，随时调整钻孔泥浆的性能指标，确保泥浆的护壁质量，保证泥浆对孔壁的护壁作用。施工中应严格按照规范及要求进行施工，预防为主，避免发生塌孔、扩孔缩颈、钻孔偏斜、掉钻、糊钻等情况发生，防止二次费用的产生及返工。粉砂性土层中钻孔灌注桩成孔及成桩较为困难，希望本文能为类似的施工积累一些经验。