粉质砂层桩基础施工技术要点探究

陈栋

（无锡市锡山三建实业有限公司，江苏 无锡 214104）

工程领域的发展已受到社会各界的密切关注，对其提出了安全性、稳固性以及实用性要求，使得工程项目在施工过程中，必须注重粉质砂层地质的桩基础施工水平、质量的提高，从而对后续各工序的顺利施行起到保障性作用，避免工程因承载性能的薄弱问题而引发坍塌等安全事件，整体强化其稳固性，不仅实现工程使用寿命的延长，也对民众的人身安全起到了良好的维护作用。

1 粉质砂层桩基础施工技术

1.1 定位放线

施工人员需要将设计图纸所标注的坐标作为依据，对纵横中心点坐标予以计算，并通过全站仪的运用，明确现场的中心点及已知点部位，将纵横中心线的位置放出；随后，基于图纸所设计的桩间距，对所有桩基的中心点予以明确，并采用较为明显的标志物，如钢筋段、小木桩等，标识好各个桩基的中心点，且在地下位置隐蔽。完成上述操作后，需及时复检定位点与中心线，抽查桩位的实际情况，确保其与相关的设计要求、规范相符。

1.2 钻孔

钻头与设计的桩径相比，其直径与其趋于一致，外形主要采用锥形体，且装设1cm 厚、50cm 高的后钢板作为护圈，护圈的外径即为钻头的直径，具体如图1 所示。

图1 钻头外形示意图

实际展开钻孔施工中，所遵循的步骤为：（1）钻孔的先期需将桩机的垂直度调整，从而使孔保持符合规定的垂直度；（2）若采用湿作业方式，则需采取有效的措施防范塌孔问题的发生；（3）主要由输土是否通畅而决定反循环钻机的钻孔操作速度，同时，也需保证钻孔速度的适宜性，避免因过快而沉积土屑，造成堵塞现象的发生，也避免过慢而难以上升土屑为泥浆；（4）施行钻孔操作期间，若出现摆荡钻杆现象，则表示钻头可能触碰到障碍物，此时，需暂停钻孔施工，检查且处理好后再行后续的操作；（5）应当科学化、合理化管控钻进的压力与进给量，避免增加进刀的频率，使钻孔始终保持在每钻10 ～30mm 的速率范围内。除此之外，在实际的施工作业过程中，极有可能因过高的泥浆含砂率而发生扩大密度值问题，因此，应当对钻头的冲击情况时常检查，若发觉泥浆有着过大的密度，则必须暂停钻孔，并通过掏渣筒的使用掏出钻渣，在明确相对密度、含砂率与相关标准先付后，再进行合格黏土、水或者是泥浆的补充。同时，施工人员需妥善处理好钻孔泥浆，避免其对周边生态环境造成污染影响，在施工过程中采取细孔筛将钻渣筛出，并在孔内回流筛出的泥浆，以达成二次利用的目标，实现经济成本的节约，符合现下所倡导的节能、环保等持续性发展理念。

1.3 清孔清底

在完成钻孔操作后，施工人员应当运用各种方法做好清孔、清底工作。在清孔的干作业方面，主要是于孔底标高部位进行空转处理；在清孔的湿作业方面，主要是采用加土筒、气举法、泵吸等方式。清孔工作需始终贯穿于钻孔作业过程中。正式进行清孔前，应当在其中添加量度适中的黏土，并不断钻击其为浆状，从而无安全悬浮泥浆。同时，在孔内持续适量清水，并对水压力做出良好管控以发挥稀释作用。目前，在完成清孔操作后，需确保泥浆在5%的含砂率。针对清底操作而言，与清孔、清渣有所差异，不仅需要保证彻底干净，还需对沉淀问题予以防范，因此，需在清底过程中采用如图2 所示的由水下混凝土导管所改制的空气吸泥机。

图2 空气吸泥机示意图

通过采取此设施，能够在完成清底操作后，利用最短时间进行后续的灌注混凝土施工。此外，在完成清底操作中，需要在既定的部位放回钢筋笼，待钢筋笼处于既定的位置后，通过自制φ19mm 钢棒清底探测计以及测绳的运用进行孔底探测，从而对是否彻底清除干净孔底做出精准辨别。

1.4 加工及安装钢筋笼

基于桩基础的类型，可划分钢筋笼为P4 型、P3 型、P2 型、P1 型四类。在全长方面，四类钢筋笼皆为31m，同时，主筋包含6 种规格的二级钢筋，分别为φ12、φ14、φ16、φ20、φ25、φ32。施工人员需集中加工钢筋笼，其工序为：（1）组装各钢筋；（2）装设框架；（3）绕螺旋筋；（4）垫块焊接；（5）堆存。同时，采取弯曲机对定位圆弧筋进行加工，焊接好端头，并人工装绕螺旋筋，并分段点焊。随后，对完成加工的钢筋笼做好分节，正式安装先期，拼接好下面两节，并装设固定好声波测试管，且一并装设好第一节声波测试管。使用50t 汽车吊、2 根各6m 长度的φ16 钢丝绳进行吊装操作，整体吊装第一节后采取钢管予以锁定，后对最后一节施行吊装操作。在最后一节的对接过程中，应先搭接钢筋、对接声波测试管，在完成对接施工后，整体下放钢筋笼，达到设计高程部位时，通过钢管的运用固定好钢筋笼，同时，派遣专业人员对声波测试管及高程的部位进行检查，明确合格后，可实施后续环节的操作。

1.5 泥浆配比

在配制泥浆的比例方面，主要对井点降水设计加以参考，从而使配比与相关要求相符，具体参数如表1所示。

表1 泥浆配比参数表

1.6 混凝土浇筑

在混凝土的配比方面，相关技术条款已做出明确规定，即B5A 型号，P·O42.5 水泥为400kg 的掺量，天然砂为所用砂子，石子为15 ～25mm 粒径，添加自来水进行拌和，以达到30MPa 的强度等级。通常主要对其7d强度、28d 强度、初凝时间以及塌落度进行验证。在试拌以后，确定其运送到施工现场时为19 ～20cm 的塌落度，在1.5h、7d 及28d 的初凝时间里，其强度能够与技术标准相符。

在混凝土的浇筑方面，通过罐车的运用直接喂料，且溜管入仓，并在桩底部位装设溜管，但需确保其与底部之间预留0.2 ～0.5m 的距离。同时，将2m³集料斗安装于溜管顶部，将封堵球放在集料口处，在料斗内卸满混凝土，或者是达到1.8m³时，将封堵球解开，从而连续化、瞬时化下落混凝土，全部挤出孔中的泥浆。在此过程中，应当持续卸料、灌注，在完成10m³灌注时，对上升混凝土的高度予以测量，并针对实际值、理论值进行测算，了解其是否吻合。如果上升混凝土的高度比计算的理论值低，则表示孔壁或底部有严重的塌陷问题，会严重损失混凝土，因此，需要对混凝土的理论计算量重新调整；如果灌注混凝土与理论量相符，则需对混凝土与孔口之间的距离进行测量，以判定是否灌注混凝土达到设计高程，若未达成，应当持续灌注至符合设计高程。

2 粉质砂层桩基础施工技术要点

2.1 施工勘察

施工作业的前期，需全面勘察施工现场的实际情况，并整理勘察数据，为后续施工方案的编制、施工机械选择、成桩质量起到支持作用。

2.2 技术准备

在技术准备中，主要包含几个方面：（1）编制施工方案。从而对施工顺序、成桩方法、成桩机械、保护地下管线或邻近建筑物措施予以明确；（2）明确施工进度规划。将工程的总进度作为依据，对桩基施工规划予以明确，此计划中需包括设施材料需求计划、劳动力需求计划以及进度规划；（3）积极开展工艺试桩。

2.3 现场准备

于施工现状中，所要完成的各项准备工作包含：不论是采用振动、静压还是锤击打桩法，所用机械均有着较大的自重，在平整场地的过程中，应当尽可能铺设一些厚度适中的碎石，从而将地基表面的承载力提高，避免打桩操作时发生不均匀沉降问题，以免对打桩垂直度造成负性影响。通常情况下，履带式打桩机需确保地基有着100 ～130kPa 的承载力。如果碎石铺设难以对施工要求有所满足，则可运用铺设走道板方式，实现地基土压力的减小。同时，在灌注桩方面，应当基于不同的成孔方法，做好平整场地工作。

2.4 特殊情况处理

进行粉质砂层桩基础施工期间，孔缩径、塌孔属于常见的特殊情况，而造成此情况发生的主要原因在于：（1）地下水位过高；（2）地层属于含砂层；（3）安装钢筋笼时长过长，在此期间，没有及时做好孔内泥浆循环，在水压的作用，造成固壁泥浆的破坏。在处理这些特殊情况时，首先，应该将完整的钢筋笼提前组装好，即在桩旁进行预打孔，使其作为组装完整钢筋笼的孔，并通过旋挖钻机的运用做好扫孔处理，在孔成型后，迅速安装好钢筋笼，并及时进行孔内泥浆循环，直至灌注好混凝土；其次，如果在洗孔期间有流砂问题发生，则需将洗孔时间延长；如果泥浆增大比重，需在其中添加适量的纤维素，从而二次形成泥皮固壁。

3 结语

综上所述，建造各类型的工程项目中，不得缺少并至关重要的环节之一当属桩基础施工，其施工水平决定工程项目未来投入使用后的质量与安全。而粉质砂层地质中采用灌注桩基础，具备稳固性强、承载能力高等众多优势，掌握其技术要点，提高此类型桩基础的施工技术水平，可切实降低发生安全隐患的概率，使工程项目得以延长使用的寿命周期，是保障工程领域稳定化、长远化发展的核心要素。