摘要：针对钻孔压浆桩工艺的应用实例，具体介绍了本施工工艺的成桩原理、施工方法和应用效果。
关键词：钻孔压浆桩；基坑围护；施工方法；应用效果
钻孔压浆桩工艺在国内已应用多年，从各方面的施工经验和统计信息看，对此工艺的应用效果普遍反映甚佳。长期的桩基础施工业务，积累了较丰富的工程施工的经验，但对于钻孔压浆桩工艺一直是一个空白。前不久，有机会对这一领域进行了大胆实践，并取得了满意效果。
一、工程背景
某市地下商城基坑围护工程。工程位于河畔，地层以中细砂、砾砂和圆砾为主，地下水位较高。场地位于约270mX 48m的狭窄街区，基坑设计开挖深度6.5m，南北两侧集中了商业及居民建筑，已有建筑墙基距设计开挖边缘最短间距2.8m，所以工程设计采用了以控制水平位移为主的刚性支护。由于场地位于闹市且四周为高密度人群聚居区，要求工程在安全文明施工方面要严格执行国家标准。根据工程设计的总体要求，项目部研究讨论的结果是：振动沉管桩在砂砾层进尺困难，施工缓慢，效率低，且施工引起的振动对居民干扰较大；由于本围护工程设计仅用于临时挡土，对于地下连续墙则存在费用提高、废弃泥浆的处理问题；预制桩、钢板桩则存在成本高，施工噪声大等问题，也不符合本设计要求。经对各类施工方案的反复研究论证，确定以钻孔压浆桩作为基坑的主体围护体系进行施工。
钻孔压浆桩法是一种能在地下水位高、流砂、塌孔等各种复杂条件下进行成孔、成桩，并且能使桩体与周围土体致密结合的钢筋混凝土桩。其经济性、安全性和适用性非常适合本工作设计要求，并且在未来的施工发展中也存在较好的市场前景。
二、施工方法
即先用螺旋钻机成孔到预定深度，通过设在钻头上的喷嘴向孔内压注已制备好的水泥浆，至浆液液面达到孔内没有塌孔危险的孔段，提出钻杆，吊放钢筋笼，放好补浆管，然后投人骨料，多次补浆后成桩（见图1）。
1施工准备
1.1放线
依据设计图纸的桩位进行测量放线。
1.2设备及场地
根据设计方案选用适当的成孔设备（本项目采用长螺旋钻机），注浆高压泵及管路和水泥浆制备系统。现场工作面要清理干净、平整，如基面过软不实影响设备稳定时，要临时用钢板、基枕木等加强基面硬度和平整度，以便于施工。设备进场后要进行调整启动，使钻杆垂直度控制在设计桩长的1%以内。
1.3水泥浆制备
制备水泥浆时，应使用强度等级325以上的普通硅酸盐水泥，水灰比一般控制在0.6±0.02即可。
1.4钢筋笼制备
根据设计计算箍筋用料长度、主筋分布段长度，将所需钢筋调直后用切割机成批切好主筋、箍筋和绕筋并分类摆放、备用；将制作好的钢筋笼稳固放置在平整的地面上，防止变形。
2施工技术要求
围护桩的施工顺序要正确防止在混凝土初凝期间内，各相邻钻孔因间距较近致使浆液串孔。因此，应将钻孔分组间隔施工，本例为将20个孔分为一组，隔孔施工，即施工奇数孔，待奇数孔内混凝土达到初凝后，再施工偶数孔，以此类推，完成全部钻孔为止。
3成孔过程
第一根桩施工时，要慢速运转，掌握地层对钻进的影响情况，以确定在该地层条件下的钻进参数，保证成孔质量。开孔时，钻头应离开地面不小于20cm，钻机启动后空转20s后下钻，下钻速度平稳，严防钻进中钻机倾斜错位，钻孔至设计孔底杆高后，开始启动高压泵，通过钻杆中心孔将水泥浆向孔内压注，同时静拔提钻，这一过程中应严格控制提钻速度，提钻高度不得高于水泥浆液面高度，以塌孔。注浆压力为12MPa（可根据注浆排量不同地质条件使注浆压力在5～15MPa范围内）。注浆时，钻具先在孔底旋转清理杂物，然后再徐徐提钻，在这过程中使钻头在浆中lm以下。直到水泥浆面到达水准线以上lm左右时可停止注浆。
4下钢筋笼和补浆管
将预先制备完好，检验合格的钢筋笼通过起吊设备稳定下入孔内，起吊点在钢筋笼上部箍筋与主筋连接处，且吊点对称，钢筋笼要设置4～6个起吊点，以保证起吊时受力均衡不变形。下笼过程中要注意笼口对准孔口，笼身竖向垂直，缓慢下入，不得左右旋转，若遇障碍不可加力强制下放，应查明原因进行处理后再正常操作，以免扰动孔壁。钢筋笼固定后，再下入一长一短2根补浆管，长管应为桩长的3/2左右，短管为3～5m左右，视孔内注浆情况进行2～3次补浆，待孔内浆液相对稳定后停止补浆。
5骨料投放
首次补浆结束后，即可通过料斗向孔内投放骨料，骨料投至桩顶标高300～500mm，完成后再利用后留在孔内的短管再次补浆，直至桩身最终密实，所有补浆均在水泥浆初凝前完成。
6成桩
经过以上程序，要做好后期的桩头和桩径养护，最后成桩。
三、钻孔压浆桩的成桩特点和适用效果
（1）钻孔压浆工艺的机理在于下部采用了高压喷浆扩张渗透护壁，在诸多不良地质条件下，均可采用压浆成桩，并且由于能够及时进行后续补浆，可使桩料与浆液均匀，对初期成孔造成的浆液渗透及孔壁收缩造成的空隙得以填充致密，使得成桩后的桩身密度大、强度高、质量好。
（2）钻进达到稳定标高后，在钻具上提之前即开始压浆程序，减少机具因素对钻孔壁的扰动，避免了较多的沉渣入孔。同时，水泥浆在高压作用下向孔底持力层内渗透，一方面使桩端部分扩大，增加了桩的端承力；另一方面水泥浆在压力作用下沿桩身周围向土层孔隙渗透，形成大量枝状凸起，增大了桩的表面积，从而大大提高了桩身的侧摩阻力。因此压浆桩比普通钻孔桩的承载力有较大提高。
（3）该项工艺对地层要求没有显著的不适应性，几乎可应用于各类地层环境，既能克服预制桩和沉管对进入设计持力层的局限，又能解决泥浆护壁桩施工周期长，施工过程排污量大的问题，特别是在防震减噪方面更具明显优势，大大提高了安全施工，文明施工水平，有利于在高聚居区和城市环境的施工。是一种有较强适应性、经济性、安全环保的施工工艺。
四、结语
本次应用钻孔压浆桩工艺在基坑围护桩的施工，在此施工工艺方面积累实践经验，由于钻孔压浆桩应用范围很广，通过此次工程经验，我们会对该工艺进行深入学习和研究，通过实施更多的工程项目掌握工艺特点，并从多方面进行优化和完善，力争达到更好的经济和社会效益。
参考文献
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