邢佳嗣 臧永久 罗铃
中建八局第四建设有限公司 山东青岛 266000
摘要：围护工程是深基坑工程的关键，保证围护桩基施工质量对深基坑施工安全稳定性具有重要意义。本文借助松江区九亭镇工业区JT-17-001号地块项目工程案例，对上海地区淤泥地质围护工程钻孔灌注桩施工进行了详细分析总结，阐述如何提高淤泥地质围护桩基一次性成桩率。
关键词：淤泥地质、钻孔灌注桩、成桩率
随着我国城市人口密度的不断增加和城市建设发展，合理开发和利用地下空间是城市可持续发展的要求。地下工程的兴建，导致了全国各地区深基坑工程项目越来越多。由于我国深基坑工程发展的历史不长，在理论研究落后和工程人员技术水平限制，近年来出现了一些基坑工程事故，因此保证围护工程施工质量，对提高深基坑施工安全稳定起着关键作用。
1 工程概况
松江区九亭镇工业区JT-17-001号地块项目，工程地址位于上海市松江区九亭镇，总建筑面积26934㎡，拟建项目主体为1栋地下2层地上7层厂房。本工程深基坑面积约为5400m²，周长为301m，开挖深度为9.7-10.2m，局部电梯井位置基坑开挖深度达到11.9m。本工程基坑工程安全等级为二级，环境保护等级为二级，采用支护桩配两道钢筋混凝土内支撑支护体系，止水帷幕采用三轴水泥土搅拌桩，本工程地下室采用顺作法施工。围护体系支护桩采用钻孔灌注桩，桩径φ900mm，桩间距1100mm，有效桩长22-26m，混凝土强度为水下C30，总计273根。
2 钻孔灌注桩施工要点
钻孔灌注桩施工工序复杂，施工过程中容易受到机械设备、工人操作、地质条件、材料控制影响，对桩基施工过程质量控制带来了极大挑战。根据钻孔灌注桩施工流程，针对重要环节应重点管控，通过细节管理提高钻孔灌注桩一次性成桩率。
（1） 钻机选择：选择刚度大且连接可靠的钻机，要保证扩孔系数小以提高经济效益；
（2） 定位控制：根据设计图纸进行计算钻孔管桩桩坐标，采用全站仪进行定位；
（3） 垂直度控制：采用成孔检测仪，随时精确掌握孔斜率；
（4） 混凝土灌注：混凝土浇筑应及时连续，过程中杜绝任何影响混凝土灌注事情发生。
3 存在的问题及现状
项目工程地质情况为上海地区典型淤泥质土场地，钻孔灌注桩施工主要穿过第①层填土和第②、③、⑤1-1及⑤1-2层土，其中，第①层填土含有大量建筑垃圾，且土质松散对基坑围护较为不利；第③层为淤泥质土，与第⑤1层均为软弱土层，具较明显触变及流变特性，对于钻孔灌注桩成桩极为不利。
通过对钻孔灌注桩常见质量问题进行分析，影响本工程钻孔灌注桩一次性成桩率因素如下：
（1） 成孔质量不符合要求
地面软弱或软弱不均造成，成孔垂直度偏差较大；钻速和钻压较大，有塌孔风险；孔底虚土未清除干净，沉淤厚度不满足规范要求；
（2） 钢筋笼下设不规范
钢筋笼垫块少，下设过程中刮蹭孔壁现象；钢筋笼放置初始位置较高，导管埋置过深造成钢筋笼被混凝土拖顶上升；
（3） 清孔质量差
泥浆比重不得大于1.1g/m，粘度17-20s，桩底沉渣厚度不得大于100mm。经现场试验人员测定，个别桩泥浆不达标，沉渣厚度不符合要求；
（4） 混凝土灌注不规范
混凝土浇灌时导管埋深较大，钢筋笼交接处灌注未引起重视；浇筑混凝土时，导管提升和起拔过多，露出混凝土面，容易造成断桩现象；
4 提高淤泥地质钻孔灌注桩一次性成桩率措施
（1）严格做好成孔质量控制
在钻孔灌注桩正式开始施工前，按照规范要求分别于基坑东侧及西侧进行2次试成孔施工。
待钻孔灌注桩前期施工准备完成后，应对作业人员进行详细的技术交底，方可开始试成孔施工，施工过程及施工前应详细记录桩机磨盘标高、钻头直径、钻进速度、泥浆比重、孔深、成孔时间、清孔时注入的泥浆比重及清孔时间等原始数据，分析试成孔参数。
成孔钻进完成，第一次清孔达到设计要求后，委托专业检测单位进行试成孔检测。检测合格后方可进行下一道工序
具体控制措施如下：
1）钻孔灌注桩施工钻机定位必须水平、稳固。天车、转盘、桩位三心成一铅垂线；
2）合理设计钻头，钻头上部加设护正圈，使钻头回转平稳，主动钻杆上设导正装置，以防主动钻杆晃动过大；
3）经常检查钻杆，发现弯曲立即更换；
4）根据不同地层的可钻性选择合理的钻进技术参数和相应的操作技术。如：开孔和换层时，采取轻压慢转，小泵量钻进；发现有地下障碍物，立即采取措施处理，不能盲目强行钻进；
5）发现钻孔倾斜时，应采取纠斜措施，或用粘土回填后重新成孔；
6）合理调整泥浆性能，防止缩径和坍孔，减小混皮厚度，提高桩身侧摩阻力。当原土造浆达不到要求时，酌情使用化学处理剂，改善泥浆性能；
7）经常检查钻头直径，发现磨损及时修复，以防止因钻头磨损影响钻孔的正常直径。
（2）严格做好下设钢筋笼及测斜管控制
钢筋笼的安放标高，可由护筒顶端处的标高来计算，安放时必须保证桩顶的设计标高，允许误差为±100mm，钢筋笼必须焊接牢固，垂直偏差不大于1/200。
钢筋笼下放时，应对准孔位中心，一般采用正、反旋转慢慢地逐步下沉，防止碰撞，放至设计标高后应立即固定。起吊钢筋笼下笼时由人工辅助对准孔位，保持垂直、轻放、慢放，避免碰撞孔壁。下放过程中若遇到障碍应立即停止，查明原因后进行处理，严禁提高猛放和强制下入。
测斜管采用3道U型卡固定，接头处进行加固处理。钢筋笼下设前检查测斜管连接情况、钢筋笼垫块布置是否符合要求。混凝土浇筑完成后检查测斜管是否通顺。
（3）严格做好清孔质量控制
第一次清孔由钻具在原位慢速回转，大泵量冲孔，换浆排渣为
第二次清孔创造条件。第二次清孔，以导管为冲浆管使用泵冲正循环清孔，确保沉渣满足设计与施工规范要求，并且尽可能把沉渣控制在最小限度，以提高单桩承载力。
因为土层松散易坍，需适当埋深护筒，用粘土密实填封护筒四周，使用优质的泥浆，提高泥浆的比重和粘度，保持护筒内泥浆水位高于地下水位。施工过程中应注意确保护筒内水头不低于地下水位，防止水头压力不足而导致孔壁失稳坍塌。
（4）严格做好混凝土浇灌控制
灌注混凝土前认真进行孔径测量，准确算出全孔及首次混凝土灌注量。混凝土浇注过程中，应随时控制混凝土面的标高和导管的埋深，并严格遵守操作规程。灌注混凝土应从导管内灌入，灌注过程连续、快速，准备灌注的混凝土要足量，在灌注过程中应避免停电、停水。绑扎水泥隔水塞的铁丝，应根据首次混凝土灌入量的多少而定，严防断裂。确保导管的密封性，导管的拆卸长度应根据导管内外混凝土的上升高度而定，切勿起拔过多。浇筑至桩顶时，控制桩头超灌高度1.2m左右，确保桩头质量。灌注过程中要严格做好施工记录。
5 取得成果
（1）质量目标
施工过程中，针对钻孔灌注桩进行成孔检测，均满足规范要求，成孔合格率100%。2019年9月，根据规范及设计要求，对钻孔灌注桩进行低应变检测试验，其中I类桩占92.73%，II类桩占7.27%，无III、IV类桩。基坑土方开挖后，钻孔灌注桩无露筋、断桩现象发生。
（2）经济工期效益
钻孔灌注桩对整体基坑支护体系起着重要作用，若出现III、IV 类桩，需对围护体系进行加固处理，所造成的工期损失及经济损失巨大。只有提高钻孔灌注桩的一次性成桩率，才能保证项目工期目标、质量目标、经济目标的达成。
6 结束语
围护支撑体系施工作为深基坑施工的重中之重，必须在实际施工过程中不断进行经验总结，采用科学的施工技术及完善的管理措施，才能保证在特殊地质条件下桩基的施工质量控制，才能为工程建设带来更大的效益。