浅谈钻孔灌注桩成孔速度的提高
时间：2020-12-13 08:06:29 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
(1.江苏省无锡市高速公路建设指挥部办公室，江苏 无锡 214123；
2.内蒙 古建筑勘察设计研究院有限责任公司，内蒙古 呼和浩特 010000；
3.江苏省交通 工程集团有限公司，江苏 镇江 212003)
摘 要：文章结合无锡市内环西线工程实例，分析了影响 钻孔灌注桩成孔速度的原因，提出了一些提高钻孔灌注桩成孔速度的措施。
关键词：灌注桩；
成孔速度；
交通工程
中图分类号：U44 文献标识码：B 文章编号：1007—6921(2010)01—0081—02
1 工程概况
无锡市内环西线Ⅱ标工程是无锡市“一环、八射+辅环”城市快速路体系的重要组成部分。
工程位于无锡市滨湖区西南侧，桩号为：K3+898.73～K5+575。该工程主要施工内容为：青 祁路高架桥，桩号为：K3+898.73～K5+502.33，桥梁总长1 603.6m，桥梁宽度24.5m， 桥梁基础结构采用488根1.2m钻孔灌注桩。新建青祁桥，桩号为：K3+525.727～K3+716 .567。桥梁总长190.84m，桥梁宽度30m，桥梁基础结构采用70根1.2m钻孔灌注桩。
地质情况：无锡市滨湖区地层隶属于江南地层区，修水——钱塘江分区，苏州——长兴小区 。该工程区域地质以黏性土层为主，夹少量粉(砂)性土层，在下部发育以碎石土为主的残坡 积土层。地层自上到下根据土层分布、土性及工程特征可划分为12大层和若干亚层，其中1 层为填土层，2～4层皆为全新世Q4沉积层，5～9层为上更新世Q3沉积层，10层为残坡积土层 ，11～12层为基岩，为白垩～侏罗系地层。
设计要求：9层为粉质黏土层，11～12层为基岩层，这些地层物理力学性质较好，可选作桩 基持力层。
钻孔灌注桩施工计划安排：计划投入30台GPS-10型钻机，每周完成65根，9周完成所有钻孔 灌注桩施工任务。
2 施工影响因素
在无锡市内环西线Ⅱ标钻孔灌注桩施工工程中，由于工程运输不方便、地质条件复杂、施工 工序不协调等原因，导致成孔时间长(每钻机每孔需要7d时间)，材料损耗大，成孔质量不稳 定等情况。为了快速、稳定、高质完成施工任务，对影响钻孔灌注桩成孔速度因素进行了分 析和估算，得出了以下统计表：
3 施工改进措施
对于钻进工艺中钻头磨损大，钻进速度慢的情况我们采取了改制钻头和合理安排钻进速度 的措施进行改进。对于泥浆调配中泥浆质量和泵量不能满足要求的情况采取了调整泥浆相对 密度和增加使用振动筛、泥浆分离器。对于工序衔接中护筒埋设不及时，材料提供不及时的 情况采取了合理编制计划、加强现场管理、严格按工序施工、提前做好钻孔平台搭设和护筒 埋设工作的措施进行改进。针对机械故障情况我们加强了对钻机进行维护和保养。对于工人 操作不熟练的情况采取了做好技术培训和技术交底工作。
3.1 改进钻进工艺
3.1.1 改制钻头提高进尺效率。早期的钻孔灌注桩施工钻头为土层钻进钻头，钻头采用 单腰带三翼锥形锯齿型钻头，切制刃镶嵌硬质合金。施工时容易发生钻头包泥情况，而且在 钻进碎石土为主的残坡积土层进尺较慢且合金磨损严重，甚至出现钻头坏在孔内情况。针对 以上情况，根据以往钻孔灌注桩施工经验，将钻头进行了必要的改制：①加大钻头钢板厚度，选用25mm~30mm钢板做钻头，增大强度。②钻头腰带的宽度由10cm增 加到20cm，增大钻头的稳定性。③加焊加劲片，这样可以加强钻头的强度，还可以辅助破坏 碎石土为主的残破积土层，因为钻头可能进尺较快未将碎石完全打碎，造成部分碎石的重复 破碎，这既影响了成孔的速度，也加大了钻头的磨损。④钻头尖端的切削刃进行改进，统一 沿竖向而置，在含碎石土地层钻进时全部力在竖直面，以最快的速度破坏碎石，再钻进。
3.1.2 合理安排钻进速度。针对各个地层的不同特性，有针对性地控制钻进速度(见表 2)，加快了成孔速度，提高了成桩的质量。
3.2 合理调整泥浆
由于施工地区部分地层地质情况复杂以及可能存在承压水等情况，造成二次清孔存在一定难 度。根据实际情况，在征得相关部门同意后，将泥浆相对密度由 1.05～1.15调整为1.10～1 .20，其他指标不变：泥浆黏度17～22Pa·s，含砂率≤4%，桩底沉渣不超30cm。同时由于本 地区地层砂含量较高，所以在一次清孔时配备振动筛来加快除渣速度、使返回孔内泥浆尽量 为纯泥浆；
在二次清孔时配备泥浆分离器来加快清孔速度。
3.3 做好工序衔接
3.3.1 编制合理的计划。根据钻孔灌注桩施工进度计划的安排，编制合理的劳动力进场 计划、材料进场计划、机械设备进场计划、资金使用计划，以保证各项资源的供应能够满足 钻孔灌注桩施工需要。
3.3.2 提前做好钻孔平台搭设工作。由于工程部分钻孔灌注桩为水中钻孔灌注桩，所 以提前做好了钢管桩的打设以及贝雷的搭设工作，为水中钻孔灌注桩的施工做好了前期的准 备工作。
3.3.3 提前做好护筒埋设工作。由于工程新(老)通扬运河大桥跨运河施工，部分桩位处 有老的码头基础，为了满足钻机施工的需要，保证工序之间顺利而有序的衔接，先期做好了 障碍物的爆破、清理和护筒埋设工作。
护筒埋设工序：①对于岸上障碍物由专业爆破单位对岸上障碍物进行爆破和破除；
岸边桩位 处护筒埋设工作由挖机开缓坡在低潮位时进入孔位所在区域；
水中桩位处护筒埋设工作由浮 箱装载挖机的方式进入孔位所在区域。②在孔位进行开挖，挖深2m～3m，将地表清理干净。
③将护筒放入挖孔内并下压使之进入下部密实土层3m以上。在护筒埋设工作中，测量人员 对护筒垂直度进行校核，并对孔位复核。④在护筒内回填黏土并压实。
3.3.4 严格按工序施工。制定了钻孔灌注桩施工各工序的操作规程和质量标准，努力实 现钻孔灌注桩施工管理的标准化、科学化、合理化，使施工生产有条不紊。同时，还做好 了雨天等不良天气情况下施工的管理和安排，尽量减少不良天气对施工的影响。
3.3.5 加强现场管理。①加强钻孔灌注桩施工的现场管理，配备素质高、能力强、有丰 富施工管理经验的管理人员。②强化项目管理人员的效率与协调，增强与甲方、设计、监理 单位的联系，及时解决钻孔灌注桩施工中出现的问题。③加强钻孔灌注桩施工过程中的质 量监督检查工作，确保各道工序一次顺利成功，减少返工、窝工造成的时间浪费。④优化 平面布置，减少钻孔灌注桩施工机具和材料的二次搬运，减少施工机械的相互干扰 ；
缩短各工序间的衔接时间，避免窝工现象的发生。
3.3.6 提前做好材料供应。现场材料储备一定的库存量，以防止因雨天或节假日造成的 运输困难或可能出现的材料短期供应困难。
3.4 做好钻机的维修和保养
对钻孔灌注桩施工机械进行必要的维护和保养工作，保证所有机械进场后能够投入正常使用 。对钻机施工中部分易损、易耗的零配件，如泥浆管、钢丝绳等部件提前准备，同时安排人 员进行钻机的维修和保养。
3.5 做好施工人员的培训和交底
认真做好钻机操作工人的技能培训，在施工前对所有的施工人员进行详细的钻孔灌注桩施工 技术交底和安全交底工作。
4 改进效果
①优化了钻孔灌注桩的施工工艺，平均成孔时间由每钻机1根/7d缩短为1根/3d，提高了钻孔 灌注桩施工进度。②提高了钻孔灌注桩的成孔质量。③减少了材料的损耗，节约了施工成本 。［参考文献］
［1］ 交通部第一公路工程总公司.桥涵［M］.北京：人民交通出版社，2000.
