淤泥质粉质粘土结合中风化安山岩地层中钻孔灌注桩成桩质量控制郑伟--中国期刊网

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淤泥质粉质粘土结合中风化安山岩地层中钻孔灌注桩成桩质量控制郑伟

发表时间：2020/1/10 来源：《防护工程》2019年18期作者：郑伟

[导读] 九龙湖站位于吉印大道与苏源大道的交叉路口，沿吉印大道东西向设置。

广州轨道交通建设监理有限公司 510000
　　摘要：钻孔灌注桩作为一种基础形式,具有适应性强、成本适中、施工简便等特点广泛地应用于建设工程领域。本文就钻孔灌注桩在不良地质环境中的施工质量控制进行了探讨。
　　关键词：钻孔桩；不良地层
　　
　　
　　1工程概况
　　九龙湖站位于吉印大道与苏源大道的交叉路口，沿吉印大道东西向设置。主体基坑长217m，里程K1+987.702～K2+204.702，西端头井基坑宽24.3m，最大开挖深度约18.97m；东端头井基坑宽24.3m，最大开挖深度约18.58m；标准段宽20.1m，基坑开挖深度16.49～18.99m。车站采用地下二层双跨（端头井地下二层三跨）箱型框架结构，出入口采用单层单跨框架结构，风道局部单层多跨，除吉印大道与苏源大道交叉口处采用盖挖逆作法，其余主体和附属结构均采用明挖顺筑法施工。
　　2工程地质与水文地质
　　2.1工程地质概况
　　车站场区地形相对较平坦、开阔，地面高程8.0～8.8m。车站基坑范围内开挖地层由上而下分别为：①-1杂填土，层厚0.4～2.8m；①-2b2-3素填土，层厚1.1～4.4m；②-2b4淤泥质粉质粘土，层厚0.5～11.7m；③-1b1-2粉质粘土，层厚0.2～8.1m；③-2b2-3粉质粘土，层厚1.4～7.9m；③-3b1-2粉质粘土，层厚0.5～12.6m；J3l-2强风化安山岩，层厚0.3～7.9m；J3l-3p破碎状中风化安山岩，层厚0.2～8.8m；J3l-3中风化安山岩，层厚0.8～15.2m。
　　车站底板主要位于③-3b1-2粉质粘土层中、J3l-2强风化安山岩、J3l-3p破碎状中风化安山岩、J3l-3中风化安山岩。
　　

2.2水文地质条件
　　本工点场地地下水主要为孔隙潜水，局部分布有基岩裂隙水（弱承压水），其中孔隙潜水主要赋存于①-1杂填土、①-2b2-3素填土和②-2b4淤泥质粉质粘土中。①-1杂填土，结构松散；①-2素填土，松软，由软-可塑状粉质粘土组成，夹碎块，厚度不均，富水性一般，微透水性；②-2b4淤泥质粉质粘土，流塑，局部软塑，富水性一般，不透水。勘察实测稳定水位埋深约1.30～3.00米，主要受大气降水及地表水影响，以大气蒸发排泄为主。
　　基岩裂隙水（弱承压水）主要分布于强风化及破碎状基岩和中风化基岩裂隙中，含水层厚度变化较大，且分布不均，在钻孔中裂隙水初见水位位于岩面下1.0～2.0m左右，稳定水位在土岩交界面上下部位。该地段含水量一般，水量大小与基岩裂隙发育程度有关，局部具有弱承压性，水位标高在-7.0～-8.0m左右，水位变化主要受地下水侧向迳流补给影响。其余土层属于不透水层或微透水层，为相对隔水层。
　　3钻孔施工质量控制
　　（1）在成孔施工时随时掌握地层对旋挖钻机的影响情况，严格按照该地层条件下的钻进参数指导施工。在钻进过程中不能进尺太快以保证有充足的护壁时间。整个成孔过程中分班连续作业，专人负责做好记录并观察孔内情况，钻进过程中应经常注意土层变化，每进尺 2m或在土层变化处应对钻碴定时做取样分析，核对地质资料。
　　（2）旋挖钻机操作人员在重复钻进提土作业前先检查调整钻具的垂直度，以保证成孔质量。此工作状态可通过显示器的主界面中的回位标识进行监视。当钻进到设计高程，达到设计深度时，经验收合格后方可终止钻进。
　　（3）根据施工场地的地层情况和投入施工的旋挖钻机性能等因素综合确定施工钻头的类型，以保证施工效率和成孔质量。
　　（4）钻孔施工应间隔2～3也跳孔施工，防止相邻桩串孔，以保证桩身质量。
　　（5）合理控制钻斗的转速和升降速度，有利于成孔质量。在开始钻进或穿过软、硬层交界处时，为保持钻杆竖直，宜缓慢进尺；在钻进过程中发现钻杆摇晃或难钻时，有可能是遇到硬石块或发生其它情况等，这时应立即提钻检查，等查明原因并妥善处理后再行钻进，以免导致桩孔严重倾斜、偏移，甚至使钻杆、钻具扭断或损坏；遇到孔内渗水，塌孔、缩颈等异常情况时，应将钻具从孔内提出，研究妥善处理。
　　（6）根据地勘报告淤泥质粉质粘土底深约3.5米~14.3米，采用8米护筒成桩。
　　4施工过程中遇到的困难点
　　4.1成孔过程中塌孔
　　根据地质报告，基坑内较大范围分布有②-2b4淤泥质粉质粘土，此层土为流塑土，局部软塑。具有强度低，含水率高、压缩性高、灵敏度高等特性。成孔过程中流塑状土体自立性极差，极易坍塌，泥浆护壁难度大；
　　
　　4.1 流塑状土体
　　4.2中风化安山岩钻进困难
　　根据地质报告，基坑底部为J3l-3中风化安山岩，局部强度较高钻进困难。
　　
　　4.2 中风化安山岩
　　5针对性措施
　　5.1流塑状土体钻进处理措施
　　工程中钻孔桩钻进经过②-2b4 淤泥质粉质粘土层，呈流塑状，高压缩性，力学强度低，钻孔时使用泥浆开钻，采用自然造浆的方法、保证泥浆有较大粘度和比重，同时埋8米护筒，使护筒上口高出地面 10mm，提高泥浆液面高度。下放钢筋笼时，要确保钢筋笼垂直，不变形，并且钢笼中心应与孔中心在同一直线上，避免刮碰孔壁，造成塌方。在局部土质特别差的范围内，预先采用两轴搅拌桩进行土体改良，搅拌桩参数：水泥参量10%，桩径700@500，加固范围超出钻孔桩外边一个桩位。
　　
　　5.1.1 埋深护筒 5.1.2 搅拌桩加固
　　5.2中风化安山岩钻进处理措施
　　针对中风化岩的钻机钻进，一般的钻头钻进比较困难，发生钻进速度慢或无法钻进的情况时，更换钻头的方法，采用取芯钻头和机锁式钻杆，以提高钻进速度。
　　
　　5.2 取芯钻头施工
　　6桩体成型质量
　　基坑土方开挖完成后8米护筒位置桩身质量好，8米以下桩体很少存在鼓包，护筒下口约2公分错台，未见塌孔。由于施工技术和管理措施到位，围护桩整体质量优良，为桩间喷锚节省大量时间和成本，以及保证了防水基面的平整度。
　　
　　工程质量问题重在预防。工程开工前已要求承包商编制围护桩缺陷处理方案，一旦出现质量缺陷，基坑开挖过程中及时处理缺陷，保证了围护结构的桩身质量。同时，质量搞上不去，严重影响公司和项目部的声誉。因此，我们在施工过程当中，应当不断完善质量管理体系，加强质量管理措施，大力贯彻全面质量管理思路，通过“高标准、严要求”的规范化管理，来提高工程质量，尽可能避免质量缺陷的产生。
　　另外，当质量问题已经不可避免的出现时，一定要以正确、认真的思想来对待，而不是避重就轻、随便掩盖就算完事了。出现问题并不可怕，可怕的是出现问题不认真处理，导致工程质量出现更多更大的问题。凡是从事工程建设的管理人员，首先要从思想上认识到这一问题，再从行动上落实这一问题。我们相信，随着各种技术的不断革新和发展，质量问题出现的可能性会越来越低，工程质量相应的也会越来越好。
　　7结束语
　　在地下工程建设过程中，容易发生因地质条件变化而引起施工方案的调整，南京地铁5号线TA01标九龙湖站在主体围护结构施工过程中遇到的流塑状淤泥质粉质黏土结合中风化安山岩复合地层，上软下硬，循环钻机无法克服高强度岩层，泥浆护壁效果难以保障（混凝土灌注过程中出现过川孔现象）。最终，经多种方案比选，采用现场已有的两轴搅拌桩机对局部不良土层进行加固，成功克服了流塑状淤泥质粉质黏土层中无法成孔的问题，同时，仍需要注意，在加固完成7天后进行试钻，若土体塑性得到较好改善即可施工，避免加固体强度过高导致钻进困难。
　　