胡新明
中国核工业第二二建设有限公司 湖北 武汉430051
摘要：在旋挖桩施工中，经常会遇到难于成孔的砂卵石地层。施工中，因受钻具回转震动及撞击等因素影响，使孔壁出现坍塌、垮孔等不良现象，造成钻进困难，甚至桩孔塌陷等事故。基于此，本文分析了富水砂卵石大漂石地层的旋挖桩施工技术。
关键词：砂卵石；大漂石；钢护筒
在钢护筒施工前，必须探明砂层厚度，保证钢护筒穿过砂层并进入不透水层一定厚度。另外，需确保钢护筒中心点同桩中心点一致，且钢护筒垂直，否则必须将钢护筒重新安装。通过一系列的处理措施，能保证了灌注桩的成桩质量，并且能大幅加快施工进度，以便取得较好的综合效益。
一、砂卵石地层形成机制
砂卵石地层的主要成分为冲积物(Qal)，冲积物是河流流水的地质作用将两岸基岩及上部覆盖的坡积、洪积物质剥蚀后搬运、沉积在河流坡降平缓地带形成的沉积物。河流的流速从上游到下游逐渐减小。因此上游沉积物多是具有一定磨圆度粗大颗粒，如漂石(其粒径200mm)、卵石(200mm～20mm)、圆砾(20mm～2mm)等颗粒，至中下游，随着流速的逐渐减小，沉积物大多由砂粒(其粒径为2mm～0.05mm)逐渐过渡到粉粒(0.05mm～0.005mm)和粘粒(<0.005mm)。这是河流的分选和沉积作用造成的冲积物成分分布的一般规律。
二、砂卵石地层分类与特征
根据GBJ7规范，土的工程分类方法，砂卵石地层应分为碎石土和砂土。
1、碎石土：粒径大于2mm颗粒含量超过全重50％的土。根据颗粒级配及形状分为漂石、块石、卵石、碎石、圆砾和角砾。
2、砂土：粒径大于2mm颗粒含量不超过全重50％的土，粒径大于0.075mm颗粒含量超过全重50％的土称砂土。砂土根据颗粒级配分为砾砂、粗砂、中砂和粉砂等。
3、一般特征。①含水性强，渗透性大；②颗粒多为圆形，磨圆度较好；③颗粒大小不一，分选性差；④地层多为重力压实而成，胶结力弱。因此，在砂卵石地层成孔，容易出现掉块、坍塌、垮孔等现象。
三、工程地质条件和地下水情况
砂卵石大漂石的常规施工采用普通泥浆护壁施工容易塌孔，且大漂石不易破碎。因此，为了能按时保质保量完成冲孔桩任务，采用钢护筒施工处理，并在基坑底部采用砖渣及石屑回填作硬底化处理。根据勘察报告及桩位超前钻资料，该场地范围内地层自上而下分为：中粗砂、粉质粘土、强风化岩、中风化岩、微风化岩。本场地下水较为丰富，主要处于砂冲积层，上面为淤泥下为流砂层，砂层深度较深，砂层含水量较为丰富，地下水位较高。基坑地下水主要受周围地下水的侧向补给及大气降水的重直补给，在施工时需要在基坑的东南角位置，设集水井3000*3000mm一个,采用四台(7.5KW 2台、11KW 2台)沉水泵，强制排水至基坑上面的三级沉淀池后，再排至市政管道。
四、加钢护筒施工法
根据地质资料和超前钻资料分析，基坑砂层厚度为3.40～10.10m，砂层下为粉质粘土，为2.0～2.60m,粘土下为强风化层，地下水位高，导致冲孔桩施工时经常发生塌孔现象，对施工造成很大的困难。经与业主、监理商讨后，确定所有未完成桩位置增加钢护筒法施工。钢护筒尺寸为设计桩径≥D+200mm(D为桩径)。
五、钢护筒法施工工艺
1、钢护筒制作：钢护筒采用16mm厚的钢板制作，护筒内径≥D+200mm(D为桩径)，护筒高度根据实测地质资料，宜穿过砂层进入软弱粉质粘土层500 mm以上，或全风化100mm以上，护筒高度一般在5～13m，并保证钢护筒最小长度不小于5m,单孔护筒拟采用一节。
2.测量放线桩位。根据设计图纸，由专业测量人员建立施工平面控制网，校测场基准线和基准点，测量轴线，桩的位置及桩的地面标高。用全站仪采用直角坐标法对每根桩进行放样，打入标志桩(露出地面5～10cm)。定位后会同有关部门和人员，对轴线、桩位进行复核，并作记录。在复核符合设计，规范要求后方可进行施工。
3、引孔。引孔前，找准中心点引两条垂直十字线，并打4根木桩钉铁钉标志。用旋挖机或勾机进行引孔，引孔深度一般为2m左右，尽量使引孔中心与桩中心重合。
4、钢护筒起吊。钢护筒口对称焊接两个钢耳，并用钢丝绳通过钢耳连接固定，履带吊可通过钢丝绳吊起；同时，每个钢耳系一条麻绳，通过人拉的方式使吊勾找准钢丝绳中心点，以达到平衡，确保钢护筒垂直，麻绳的长度须满足地面人员可操作性。
5、钢护筒安装。吊起的钢护筒缓慢放入引孔内，离孔底约20cm距离时，暂停下放，技术人员井口验收钢护筒居中时，立即下放至孔底，用履带吊吊起振动锤，振动锤的两个液压夹须预先调试好，液压夹的间距为护筒直径。同时，振动锤上系两条牵引绳，目的是通过人拉的方式尽快使液压夹夹到护筒口。开启电源，振动锤开始振动，使钢护筒子垂直下落至设计标高。并保证钢护筒中心点基本与桩中心重合及其垂直度。
六、质量保证措施
1、钢护筒定位。在4根木桩的外侧，位于十字线的延长线上距离木桩约1米左右再打4根木桩，并用铁钉标志，量测铁钉至桩中心(十字成交点)距离，并做好记录，在护筒下放至孔底约20cm距离时，技术人员用钢卷尺量测距离(铁钉与钢护筒壁的距离)，4个方位均量测，调整护筒使其居中。
2、钢护筒垂直度。为保持钢护筒的精确垂直度，为后续桩基础工程施工提供有利的施工条件，工程技术人员可通过全站仪监测调整钢护筒的垂直度。
3、为保证护筒全端面进入不透水层，需对每根桩进行超前钻探。
七、安全保证措施
1、在振动锤打压钢护筒时，并做好防护设施，谨防机具倾斜和高空坠物。
2、冲孔施工时，没有施工的孔口均加防护盖，作业人员均戴好安全帽。
3、冲孔桩机的卷扬机钢丝绳在卷筒上排列整齐，卷绕钢丝绳时，严禁工作人员在其上跨越。卷扬机筒上的钢丝绳不放完，至少保留三圈，严禁人拉钢丝绳卷绕。
4、起吊钢护筒等吊装作业时，设专人指挥。
5、冲孔桩机进作业中，经常检查机械的损伤情况。
6、成孔阶段要设专人观测周围建筑物是否有变动，要定期采用仪器观测并做好记录在册。若有地面下沉或建物墙面开裂，要采取加固措施，并应通知有关部门，以免造成重大事故。
7、在现场周围布设监测点，请用专业公司观测并做好如下监测项目。①支护结构顶面位移和沉降监测；②地下水位监测；③围护结构测斜；④锚索应力监测；⑤基坑周边建筑物及地面沉降监测。
参考文献：
[1]王俊利.砂卵石地层中钻孔灌注桩成孔控制技术[J].施工技术，2016(13).
[2]吕攀.富水砂卵石大漂石地层旋挖桩施工技术[J].中小企业管理与科技，2016(30).