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摘 要：在桥墩桩基础施工中，会遇到各种形式的地质条件，其中，厚砂层地质就是常见的一种。遇到厚砂层地质条件进行钻孔灌注桩施工时，很容易对施工质量和效果带来威胁和影响。所以，必须要采取有效的施工技术措施才可以顺利完成施工，同时，扩孔系数控制到规范要求的合理范围内，减少混凝土超方，创造经济效益。文章将对相关内容进行论述。
关键词：厚砂层地质 钻孔灌注桩 施工技术
中图分类号：U445 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）07（a）-0019-02
钻孔灌注桩是建设工程施工中经常应用的一种施工技术，在提升工程施工质量和速度等方面发挥着重要作用。尤其是在对厚砂层这种特殊地质进行施工时，其作用会更加明显。所以，为了最大限度地发挥出该技术的优点，在施工中，必须要扎实地掌握其中的关键技术，为打造出高质量的工程项目而奠定基础。
1 工程概况
文章以厦门翔安机场快速路南段（翔安南路-大嶝段）工程A2标为例进行了阐述。该标段路线长2.33 km，包含前岭互通主线桥全长1 446 m，南港特大桥全长884 m，田墘互通B匝道桥长433 m。桥墩、桥台均采用钻孔灌注桩基础，1.8 m、1.5 m两种桩径的桩基539根。沿线场地主要位于海湾滩涂、滨海潮间带、冲洪积阶地及局部残积台地路段，沿线地形整体较平缓开阔。地基整体均匀性较差，砂层较厚，呈松散状。
2 具体的施工工艺分析
2.1 放样桩位
放样桩位是一件重要工作，要力求准确无误。施工前应认真阅读有关设计图纸，对墩台桩基坐标进行复核无误后，按图纸的要求进行墩、台位置的放样定位，以免出现墩台中心位置的错位。施测现场的基准点是放线定位桩的初始环节，防止有误差累积。而且应该有效地防护控制点，比如测量后，觉察到有较大误差，需要明确其原因，如果需要，还应该检查导线，完成测定后，用别的方法进行校核。
2.2 护筒埋设
用垂直的基坑埋设护筒和桩位保持同心，它的半径要比护筒半径大20 cm，进入土中2 m深。用6 mm的厚钢板卷制护筒，桩身设计直径要比有钻杆导向的正反循环钻杆护筒内径小200 mm，桩位中心同护筒中心应该重合，在25 mm以下控制其偏差，而且确保护筒是垂直的，在1%以下控制其倾斜度，在地面1 m以上设置钻孔护筒上口。埋设完毕后，分层回填并夯实其周围的粘土，并将护筒上口的高程测定出来，进行详细的记录。从而有效地控制钢筋笼安放、桩顶高程和孔深。为了避免在埋设桩位后护筒出现偏移，在埋设好护筒后，对桩的中心位置再进行一次核对，将护筒埋设期间桩的偏位问题的几率降低。
2.3 钻机成孔施工
（1）设置泥浆循环系统，因为工程处表层是4 m左右的粘土粉砂层，剩下的全是密实程度不等的细砂层，所以，泥浆的制备与泥沙循环系统的设置是非常关键的、该桥主要沿桥轴线将泥浆循环系统设置于各个墩位一旁，各个墩位4根钻孔桩共用4个泥浆池，三小一大。钻渣主要通过大泥浆池沉淀，循环泥浆通过其中两个小泥浆池过滤，优质的泥浆用另外一个小泥浆池存储，为二次清孔换浆提供帮助。在钻孔期间，将其中的渣质要有效地清理出去，经常降砂。通过泥浆沟连通护筒和泥浆池，并且，在0.25 m2以内控制泥浆沟水断面面积，并且将泥浆沟的长度尽量延长，从而将足够的时间为降砂留设出来。
（2）制备泥浆。①制作原浆，将清水加入到泥浆搅拌机中，把泥浆泵打开，之后按照1∶0.04∶10的比例，将优质粘土、纯碱和水加入进去，然后进行搅拌，直到完全溶解。②聚丙烯酰胺泥浆的制备，将一定比例水解之后的聚丙烯酰胺加入到原浆中，令二者有效地混合。为了节约用水和发挥良好的护壁效果，将水解后的20～30 kg聚丙烯酰胺加入到每平方米的原浆中，按照现场实测的泥浆技术指标调整聚丙稀酰胺泥浆用量。有着良好的絮凝作用存在于聚丙烯酰胺泥浆中。所以，泥浆有着较小的失水量，护壁效果优越，泥皮致密。③安装钻机和钻进，按照具体的施工进度对钻机的施工位置进行安放，通过间隔桩位跳钻的方法进行钻进，防止过于严重的扰动砂层。在安装钻机时，一定要水平安放转盘，天车悬吊中心、转盘中心和桩位中心要重合，在5 mm以内控制最大偏差。钻孔时，孔深5 m左右时，对钻杆的垂直度要立刻进行检查，保证在1%以内控制成孔垂直度。在较弱的粉砂层钻孔时，钻孔速度会减慢，所以，泥浆的比重在粉细沙段需要加大，避免出现塌孔或者缩颈的问题。在钻进施工中，安排专业人员对泥浆的含砂率、失水量、胶体率和粘度等参数进行测定。根据实际情况，随时的调整泥浆成分，并且进行认真、细致的记录。在钻孔到预定的深度之后，首先清理孔内，进行换浆，再进行孔洞的验收。
2.4 制作与安放钢筋笼
钢筋笼制作前，先调直主筋，并且除锈，严格依据图纸要求控制钢筋间距。焊接时应用双面搭接焊法，在主筋的5D（D是钢筋直径）以内控制焊缝长度。认真清理焊渣，确保焊缝饱满。主筋和螺旋箍筋间一定要满焊或者满扎，防止跳焊或者跳扎。当在25 mm以上控制主筋直径时，通过镦粗直螺纹进行连接，应该在2D+10 mm或者以上控制套筒长度。对钢筋笼进行制作时，钢筋笼上面临近两个主筋错开25倍D，而且应该大于1 m。而且在桩身砼强度以上控制保护层垫块的强度。在钢筋笼制作完毕后，需要认真验收与检查，符合标准后才可以被应用，不然需要返工处理。
2.5 灌注混凝土
浇筑混凝土是整个施工中的关键，在安装完毕钢筋笼之后，将导管立刻安装上去，通过钢导管灌注水下混凝土，在200～300 mm之间控制导管内径。根据桩径大小来判断，在应用导管前，需要开展接头抗拉实验与水密承压试验，确保导管的强度及密封性能同有关要求相符，在不存在差错之后，进行混凝土灌注。在灌注混凝土时，将第一批灌注孔段的混凝土需求量准确计算出来。在灌注首批混凝土时，应该将导管的下端进行1 m以上的埋设，通过0.5 m3的水泥砂浆完成起始部分施工，并且向孔内进行一次性灌注。在灌入混凝土时，需要严格控制导管埋入到混凝土中的具体深度，过大或者过小的埋设导管都不正确。所以，应该勤拆勤提，通常维持在2～6 m之间，任何情况下都不能高于6 m或者低于1 m。
按照灌注桩的基本特征，需要合理地控制水下混凝土的流动性和初凝时间。通常规定，所给出配比的初凝时间要比具体灌注时间高出两倍，不然在浇筑时导管凝死等问题就非常容易发生，要求在18～22 cm之间控制流动性坍落度。当存在较小的坍落度时，导管就容易被堵塞，如果具有较大的坍落度，很容易出现离析问题。当柱顶与砼灌注顶面的距离为5 m左右时，应该在160～170 mm之间控制坍落度，从而防止桩顶有着过高的浮浆。
3 结语
综上所述，在遇到厚砂层地质条件下进行钻孔灌注桩施工，很容易对施工质量和效果带来威胁和影响。所以，必须要采取有效的施工措施，才可以顺利完成施工，同时扩孔系数控制到规范要求的合理范围内，减少混凝土超方，提高经济效益。其中，钻孔灌注桩施工技术在厚砂层地质条件下施工就表现出了巨大的应用优势。对此，文章通过上文对钻孔灌注桩施工技术在超厚砂层地质工程施工中应用的相关内容进行了探究，目的是为有关单位及工作人员在实际工作中提供一定的借鉴。
参考文献
[1] 王小平.超厚砂层旋挖扩孔灌注桩施工技术的工程应用[J].石家庄铁道大学学报，2016（1）：896-897.
[2] 李锴.旋挖钻机在大连地区桩基施工中的应用研究[D].沈阳建筑大学，2013.
[3] 鄢伟利.混合动力旋挖钻机动力系统设计与控制策略研究[D].吉林大学，2015.
[4] 曾凡奎，张雅维，李建国.在役空腹式混凝土板拱荷载试验[J].西安工业大学学报，2013，33（10）：819.
[5] 程千红，王立学.超厚砂层地质条件下钻孔灌注桩的施工方法探讨[J].城市道桥与防洪，2015（1）：841-843.
关键词：厚砂层地质 钻孔灌注桩 施工技术
中图分类号：U445 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）07（a）-0019-02
钻孔灌注桩是建设工程施工中经常应用的一种施工技术，在提升工程施工质量和速度等方面发挥着重要作用。尤其是在对厚砂层这种特殊地质进行施工时，其作用会更加明显。所以，为了最大限度地发挥出该技术的优点，在施工中，必须要扎实地掌握其中的关键技术，为打造出高质量的工程项目而奠定基础。
1 工程概况
文章以厦门翔安机场快速路南段（翔安南路-大嶝段）工程A2标为例进行了阐述。该标段路线长2.33 km，包含前岭互通主线桥全长1 446 m，南港特大桥全长884 m，田墘互通B匝道桥长433 m。桥墩、桥台均采用钻孔灌注桩基础，1.8 m、1.5 m两种桩径的桩基539根。沿线场地主要位于海湾滩涂、滨海潮间带、冲洪积阶地及局部残积台地路段，沿线地形整体较平缓开阔。地基整体均匀性较差，砂层较厚，呈松散状。
2 具体的施工工艺分析
2.1 放样桩位
放样桩位是一件重要工作，要力求准确无误。施工前应认真阅读有关设计图纸，对墩台桩基坐标进行复核无误后，按图纸的要求进行墩、台位置的放样定位，以免出现墩台中心位置的错位。施测现场的基准点是放线定位桩的初始环节，防止有误差累积。而且应该有效地防护控制点，比如测量后，觉察到有较大误差，需要明确其原因，如果需要，还应该检查导线，完成测定后，用别的方法进行校核。
2.2 护筒埋设
用垂直的基坑埋设护筒和桩位保持同心，它的半径要比护筒半径大20 cm，进入土中2 m深。用6 mm的厚钢板卷制护筒，桩身设计直径要比有钻杆导向的正反循环钻杆护筒内径小200 mm，桩位中心同护筒中心应该重合，在25 mm以下控制其偏差，而且确保护筒是垂直的，在1%以下控制其倾斜度，在地面1 m以上设置钻孔护筒上口。埋设完毕后，分层回填并夯实其周围的粘土，并将护筒上口的高程测定出来，进行详细的记录。从而有效地控制钢筋笼安放、桩顶高程和孔深。为了避免在埋设桩位后护筒出现偏移，在埋设好护筒后，对桩的中心位置再进行一次核对，将护筒埋设期间桩的偏位问题的几率降低。
2.3 钻机成孔施工
（1）设置泥浆循环系统，因为工程处表层是4 m左右的粘土粉砂层，剩下的全是密实程度不等的细砂层，所以，泥浆的制备与泥沙循环系统的设置是非常关键的、该桥主要沿桥轴线将泥浆循环系统设置于各个墩位一旁，各个墩位4根钻孔桩共用4个泥浆池，三小一大。钻渣主要通过大泥浆池沉淀，循环泥浆通过其中两个小泥浆池过滤，优质的泥浆用另外一个小泥浆池存储，为二次清孔换浆提供帮助。在钻孔期间，将其中的渣质要有效地清理出去，经常降砂。通过泥浆沟连通护筒和泥浆池，并且，在0.25 m2以内控制泥浆沟水断面面积，并且将泥浆沟的长度尽量延长，从而将足够的时间为降砂留设出来。
（2）制备泥浆。①制作原浆，将清水加入到泥浆搅拌机中，把泥浆泵打开，之后按照1∶0.04∶10的比例，将优质粘土、纯碱和水加入进去，然后进行搅拌，直到完全溶解。②聚丙烯酰胺泥浆的制备，将一定比例水解之后的聚丙烯酰胺加入到原浆中，令二者有效地混合。为了节约用水和发挥良好的护壁效果，将水解后的20～30 kg聚丙烯酰胺加入到每平方米的原浆中，按照现场实测的泥浆技术指标调整聚丙稀酰胺泥浆用量。有着良好的絮凝作用存在于聚丙烯酰胺泥浆中。所以，泥浆有着较小的失水量，护壁效果优越，泥皮致密。③安装钻机和钻进，按照具体的施工进度对钻机的施工位置进行安放，通过间隔桩位跳钻的方法进行钻进，防止过于严重的扰动砂层。在安装钻机时，一定要水平安放转盘，天车悬吊中心、转盘中心和桩位中心要重合，在5 mm以内控制最大偏差。钻孔时，孔深5 m左右时，对钻杆的垂直度要立刻进行检查，保证在1%以内控制成孔垂直度。在较弱的粉砂层钻孔时，钻孔速度会减慢，所以，泥浆的比重在粉细沙段需要加大，避免出现塌孔或者缩颈的问题。在钻进施工中，安排专业人员对泥浆的含砂率、失水量、胶体率和粘度等参数进行测定。根据实际情况，随时的调整泥浆成分，并且进行认真、细致的记录。在钻孔到预定的深度之后，首先清理孔内，进行换浆，再进行孔洞的验收。
2.4 制作与安放钢筋笼
钢筋笼制作前，先调直主筋，并且除锈，严格依据图纸要求控制钢筋间距。焊接时应用双面搭接焊法，在主筋的5D（D是钢筋直径）以内控制焊缝长度。认真清理焊渣，确保焊缝饱满。主筋和螺旋箍筋间一定要满焊或者满扎，防止跳焊或者跳扎。当在25 mm以上控制主筋直径时，通过镦粗直螺纹进行连接，应该在2D+10 mm或者以上控制套筒长度。对钢筋笼进行制作时，钢筋笼上面临近两个主筋错开25倍D，而且应该大于1 m。而且在桩身砼强度以上控制保护层垫块的强度。在钢筋笼制作完毕后，需要认真验收与检查，符合标准后才可以被应用，不然需要返工处理。
2.5 灌注混凝土
浇筑混凝土是整个施工中的关键，在安装完毕钢筋笼之后，将导管立刻安装上去，通过钢导管灌注水下混凝土，在200～300 mm之间控制导管内径。根据桩径大小来判断，在应用导管前，需要开展接头抗拉实验与水密承压试验，确保导管的强度及密封性能同有关要求相符，在不存在差错之后，进行混凝土灌注。在灌注混凝土时，将第一批灌注孔段的混凝土需求量准确计算出来。在灌注首批混凝土时，应该将导管的下端进行1 m以上的埋设，通过0.5 m3的水泥砂浆完成起始部分施工，并且向孔内进行一次性灌注。在灌入混凝土时，需要严格控制导管埋入到混凝土中的具体深度，过大或者过小的埋设导管都不正确。所以，应该勤拆勤提，通常维持在2～6 m之间，任何情况下都不能高于6 m或者低于1 m。
按照灌注桩的基本特征，需要合理地控制水下混凝土的流动性和初凝时间。通常规定，所给出配比的初凝时间要比具体灌注时间高出两倍，不然在浇筑时导管凝死等问题就非常容易发生，要求在18～22 cm之间控制流动性坍落度。当存在较小的坍落度时，导管就容易被堵塞，如果具有较大的坍落度，很容易出现离析问题。当柱顶与砼灌注顶面的距离为5 m左右时，应该在160～170 mm之间控制坍落度，从而防止桩顶有着过高的浮浆。
3 结语
综上所述，在遇到厚砂层地质条件下进行钻孔灌注桩施工，很容易对施工质量和效果带来威胁和影响。所以，必须要采取有效的施工措施，才可以顺利完成施工，同时扩孔系数控制到规范要求的合理范围内，减少混凝土超方，提高经济效益。其中，钻孔灌注桩施工技术在厚砂层地质条件下施工就表现出了巨大的应用优势。对此，文章通过上文对钻孔灌注桩施工技术在超厚砂层地质工程施工中应用的相关内容进行了探究，目的是为有关单位及工作人员在实际工作中提供一定的借鉴。
参考文献
[1] 王小平.超厚砂层旋挖扩孔灌注桩施工技术的工程应用[J].石家庄铁道大学学报，2016（1）：896-897.
[2] 李锴.旋挖钻机在大连地区桩基施工中的应用研究[D].沈阳建筑大学，2013.
[3] 鄢伟利.混合动力旋挖钻机动力系统设计与控制策略研究[D].吉林大学，2015.
[4] 曾凡奎，张雅维，李建国.在役空腹式混凝土板拱荷载试验[J].西安工业大学学报，2013，33（10）：819.
[5] 程千红，王立学.超厚砂层地质条件下钻孔灌注桩的施工方法探讨[J].城市道桥与防洪，2015（1）：841-843.