成孔压浆小直径桩在实际工程中的应用

李书明 丁忠锋 郑 炜

(1.成都市地质环境监测站，四川成都 610081;2.中国建筑西南勘察设计研究院有限公司，四川成都 610081)

0 引言

针对山区区县，拟建场地起伏多变，大型桩基设备无法进场施工的特点，根据现有的桩基施工经验，借鉴较为成熟的抗浮锚杆成孔工艺，开发出了一种新的桩型——成孔压浆小直径桩。通过在成都附近周边区县工程中的实践，总结出该桩型的施工工法以及和普通钻孔灌注桩相比的优越性。

1 工程概况

某市拟建幼儿园场地为河沟，后经场地周边安置房开挖的土方抛填整平。原设计方案采用CFG桩，后由于地下水和地层坚硬，CFG桩在施工了一部分后以失败告终。后又改为高压旋喷桩、旋挖桩、冲孔桩等，都由于填土内含大量漂石、砂岩坚硬(单轴抗压强度最高约100 MPa)，或受场地限制，泥浆无法外排等原因而放弃。后经过勘察、设计、施工等单位和邀请的部分专家共同商议，采用偏心潜孔锤全跟管工艺成孔、填料后压浆成桩、桩端后压浆等技术，即成孔压浆小直径桩。

根据地层出露的先后顺序将地层的岩性、特征分述如下:

①新近人工堆积。

素填土:黄色，稍湿，松散，成分以粉质粘土为主，卵、砾石及碎石含量约占5%～20%，局部地段见粒径较大的块石。

②第四系全新统冲洪积(Qal+pl4)堆积。

卵石土:黄～浅黄色，稍湿，松散，成分以岩屑石英砂岩为主，页岩次之。粒径在2 cm～20 cm，含少量大于20 cm的漂(块)石，呈圆状或次圆状，以微风化为主，强风化次之，局部偶见全风化(呈砂状)。充填物以粉质粘土为主，含少量圆砾、角砾。

③中生界三迭系上统须家河组上段(T3x3)地层。

碳质泥岩:黑灰色，泥质结构，中厚层状构造，矿物成分以泥质为主，含少量碳质，全胶结，胶结物为泥、钙质。上部为全风化，中部为强风化，下部为中风化，岩石节理、裂隙不发育，岩心较完整，呈柱状或长柱状。

砂岩:浅黄色，硅质结构，中厚层状构造，全胶结。为中风化，岩石节理、裂隙不发育，岩心较完整，呈柱状或长柱状。

2 施工工艺

1)工艺流程。

成孔注浆小直径桩主要施工工序:放线定位桩及高程→钻孔定位→钻孔→下套管→制筋→下筋→填充豆石→拔管→注浆→养护。

2)放线定桩位及高程。

在场地三通一平的基础上，依据拟建建筑物测量控制网的资料和平面布置图，测定桩位轴线方格控制网和高程基准许点。确定好桩位中心，圆桩以中点为圆心，以桩身半径画出上部(即第一步)的圆周，撒石灰线作为桩孔开挖尺寸线。

3)钻孔。

根据设计资料，本工程成孔直径250 mm，长度为7.00 m～18.00 m不等;工程量较大，地质条件复杂，钻孔施工难度较大，钻孔是本工程工期控制的重点。选择合理施工方法，解决安排好施工顺序，才能保证整体工程按计划工期完成。

a.钻机安装。钻机安装平稳周正。b.跟管钻进成孔。钻机定位根据测量放线。钻机及其钻杆的位置确定以后，应保证HM-90型钻机在钻进过程中位置不发生变化，为了保证在填土及淤泥层，钻孔不发生坍塌，保证成孔孔径，钻机应采用φ250的高强度地质套管全断面跟管钻进。本次钻孔难度大，为了提高成孔效率，保证工程顺利进行，根据地层具体情况，采用以下钻进工艺方法，钻具组合:钻头→潜孔冲击器→扶正器→满眼钻杆→扶正器→镶有合金的取粉管→普通钻杆→主动钻杆。c.清孔。成孔达到设计要求深度后，采用空气清孔，将孔内碎屑、沉渣清除干净，吹干孔壁，以便土层与砂浆有良好粘结。

4)钢筋笼制作、吊放。

钢筋笼采用在地面备好料，在孔外绑扎的施工方案。遇有两段钢筋笼连接时，应采用焊接(搭接焊或帮条焊)，双面焊接，接头数按50%错开，以确保钢筋位置正确，保护层厚度符合要求。钢筋笼绑扎时应预埋两根φ20高压注浆管，以便二次注浆。钢筋笼的吊放应保证垂直，钢筋笼应放置在钻孔正中。

5)填充豆石、拔管。

钢筋笼吊放后应及时向钻孔内填入20 mm～30 mm的碎石，并将钻孔填充饱和，再用SH-11型拔管机对地质套管进行拔管，以便地质套管能重复使用。

6)灌浆。注浆管采用φ25 mm硬质塑料管。设计水泥浆强度为M30，注浆压力300 kPa～500 kPa，第一次灌浆1 h后，采用二次灌浆。二次灌浆压力不小于2.0 MPa。

3 结语

成孔压浆小直径桩作为一种新桩型，具有很多突出的优点:

首先，其成孔工艺是对现有的钻孔灌注桩的一种改进，这使得成孔压浆小直径桩同样具有施工机械化程度高，成桩速度快、安全性高等特点。

其次，成桩设备小型化，使得其在山区场地施工时，当建筑场地起伏较大或场地狭小，其优越性更胜于普通的钻孔灌注桩设备。

综合对比成孔压浆小直径桩和钻孔灌注大直径桩可以发现两者实际上是优缺点互补的桩型。在类似成都平原这样的建设场地，地形较为平坦，大型桩基设备可以自由进出的场地，使用钻孔灌注大直径桩能以较低的成桩成本来完成施工任务。在类似于甘孜、阿坝这种山区场地，原始地貌起伏较大，地层较为复杂，采用成孔压浆小直径桩，可以灵活的安排施工机械，提高工程效率。

成孔压浆小直径桩作为一种新桩型、新工艺，也有自身的一些不足，需要进一步完善，例如:潜孔锤未批量生产，造价高、经济性差等缺点。相信在以后的工程实践中，经过对该桩型施作工法不断的完善，成孔压浆小直径桩的优点将更加明显。

［1］刘金砺.桩基工程技术［M］.北京:中国建材工业出版社，1996:1-7.

［2］西南交通大学岩土所.钻孔桩压力灌浆的工艺及机理研究专题报告［R］.成都:西南交通大学，1994.