机械成孔、泥浆护壁、水下砼灌注桩的施工技术

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1、机械成孔、泥浆护壁、水下砼灌注桩施工技术○邓伟杨庆红吴春兰（贵州建工集团三公司）摘要：本文立足于机械成孔、泥浆护壁、水下砼灌注桩施工技术的工作原理及异于人工挖孔桩的关键施工技术和施工中常遇到的质量、安全事故处理办法，具有较强的实践性和可操作性，通过本文的阅读定能为读者带来一定的收获。5前言不同的地区必然存在不同的地质构造。我省六盘水市经济建设快速发展，基建市场不断扩大，众多建筑企业都在积极争取进入该地区。施工企业进入六盘水市中心区面临着一系列技术问题——地基基础施工。六盘水市中心区，位于威水复式背斜轴部岩

2、溶盆地中，地下水位较高，地质情况十分复杂，有大面积出露湖相沉积的淤泥、泥岩土（草炭）、淤泥质粘土等软弱土层，下伏有典型的岩溶现象，地下水较高，涌水量大。市区已有多个工程因设计不当或基桩施工方案制定、执行不当，导致地基严重变形，房屋倾斜被迫拆除的质量事故。在类地质条件下，中高层建筑的桩基施工中很难再采用传统的人工挖孔桩施工技术，而需采用机械成孔、泥浆护壁、水下砼灌注桩等新的施工技术。为便于外地施工企业进入六盘水市基建市场，完成相应工程的标前施工组织设计、考察工作及进场前的技术准备。现将我司在该地区采用机械成

3、孔、泥浆护壁、水下砼灌注桩施工中所获得的技术、管理经验，以本专业杂志为平台介绍给大家，供读者参考。1.工程实例简介工程实例位于我省六盘水市市中心区，建筑面积：30396m2,框剪结构，地下1层、地上25层，总高96.7m。嵌岩桩65个，嵌岩深度大于500mm，孔径分为1.0m、1.2m、1.3m、1.5m、1.8m、2.1m六种，原设计为人工挖孔桩，但在工程实际施工中发现地下水位较高（-3.57m），涌水量较大，土质状况较差，采用人工孔桩施工难度大，且过量抽排地下水将引起临近建筑物下沉。为此从施工安全和基

4、桩工程质量控制要求出发经设计认可改人工挖孔桩为机械成孔、泥浆护壁、水下砼灌注桩施工。1.1施工作业条件及现场技术准备充分的事前准备对复杂条件下施工任务的顺利完成是非常有必要的。本例中基桩施工是在建筑物地下室基坑大开挖已完成，基坑边坡支护满足施工安全需要的前提下进行的。项目部持有拟建工程完整的准确的地勘资料，项目部技术人员已进行图纸、地勘资料的熟悉对施工任务的难度有了一定认识，已做好试桩施工技术准备。冲孔机械操作班组已考核选定（每孔配一机、六人）。施工操作布局如图11.2机械成孔、水下砼灌注桩机械设备配置M

5、G-20型冲孔机、3PNL-108型立式泥浆泵，尖锤、平锤（重量＞5kg、平锤底盘直径＞15cm）、波美浓度计，料斗、连接法兰盘,长度1200mm～1500mm导管（壁厚为3mm，内径为200mm，其中底管长度4m），搅拌机，自升式塔式起重机等。1.3机械成孔、泥浆护壁、水下砼灌注桩施工技术：51.3.1机械成孔、泥浆护壁、水下砼灌注桩施工技术工作原理基桩施工中出现的渗水、涌水现象，主要是由于场地地下水位较高，土层被破坏后地下水在水位差作用下穿过岩层裂隙或突破土体本身固有抗渗、抗压能力而产生的。机械成孔、

6、泥浆护壁、水下砼灌注桩其工作基本原理如下：（1）冲孔机成孔（也可选用钻孔机成孔）：在有泥浆护壁保护孔壁稳定的条件下，利用冲锤自身重力用冲锤对孔位土、石进行连续锤击，使孔底土、石变成泥浆、变成细小石渣，并通过泥浆双循环泵进行置换、运输，从而完成基桩的机械水下开挖任务。（2）泥浆护壁成孔：在桩孔内注入粘性土或通过冲打桩内原生粘性土与水的混合物而制成相对（与水比较）密度在1.15～1.45的泥浆，泥浆在孔内会对孔壁产生一定的静水压力，（在不抽水条件下）可抵抗作用在孔壁上的侧向土压力和水压力，相当于一种液体支撑，

7、可防止孔壁倒坍和剥落，而完成孔深进尺施工的需要，并防止地下水渗入。泥浆在孔壁上还会形成一层透水性较低厚度为5mm的泥皮，在泥浆的静水压力下防止孔壁剥落。（3）泥浆的携渣作用：泥浆具有一定的粘度和包裹性，它能将孔内因冲锤冲击孔底而产生的土渣、石渣悬浮起来，并通过泥浆双循环泵置换出桩孔外并完成运土、清渣工作。在水下砼浇灌过程中因泥浆携渣作用的存在（在控制好泥浆相对比重的前提下）使得采用比重大的具有流动性、粘聚性、保水性的砼拌合物将泥浆整体置换出来完成水下砼非振捣砼浇灌成为可能。（其原理类似于在煤油瓶中加入水后

8、，结果原本处于瓶子底部的煤油在注入水后被水的浮力抬到水面上部水在重力作用下沉入瓶底。）1.3.2工艺流程机械成孔、泥浆护壁、水下砼灌注桩施工工艺：放样、定位→冲孔机就位→冲锤对中检查→钢护筒埋设→冲击成孔（泥浆制备、泥浆比重检查、置换）→复核孔深是否满足设计、地勘要求→沉渣置换、泥浆检查→检测沉渣厚度→成孔验收→下钢筋笼、导管连接→泥浆置换、比重复查→检测沉渣厚度→砼初灌→测量已灌砼深度→灌注砼→再次测量砼灌注深度→继续灌注砼