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摘要：本文以杭黄铁路进贤溪大桥7#墩为例，主要介绍斜岩松散覆盖地层钻孔桩钢护筒偏位和穿孔漏浆的原因及技术处理措施，为今后同类工程提供参考。
关键词：水中桩基；斜岩；护筒偏位；穿孔漏浆；清水成孔
1工程概况
杭黄铁路进贤溪大桥7#墩位于千岛湖支流-新安江水库，桩基采用φ2.0m群桩基础，水深0~8m，河床地形陡峭，桩位处河床表层为3~8m松散块石土，其下为强风化泥岩，岩面倾角40°，桩基采用搭设钢管桩钻孔平台，桩基钢护筒采用振动锤振动下沉，桩基采用冲击成孔施工。
平面布置图 立面图
2水中桩基遇斜岩施工常见问题及原因分析2.1钢护筒偏位
（1）当河床倾斜岩面无覆盖层或覆盖层较薄时，因钢护筒无法入岩，护筒刃脚一侧与岩面接触，另一侧处于半悬空状态，护筒锚固力不足，在桩基冲击钻孔过程中，钻头遇斜岩会向外弹射，撞击护筒使护筒沿斜岩面向外滑移产生偏位。
（2）当河床倾斜岩面覆盖层较厚，土体较松散时，钻孔产生的冲击振动将扰动松散土体，使松散土体沿坡面向下滑移，土体滑移推力将钢护筒向外挤压，造成钢护筒偏位。
2.2穿孔漏浆
当河床倾斜岩面无覆盖层或覆盖层较薄时，钻孔泥浆产生的压力将沿护筒底部缝隙渗漏，或冲开覆盖层造成孔桩穿孔漏浆。
3斜岩地层成孔技术处理措施
桩基在斜岩地层施工中常出现护筒偏位和穿孔漏浆，造成桩基无法成孔或减缓成孔速度。为保证桩基成孔质量和加快施工速度，针对桩基施工易出现的护筒偏位和穿孔漏浆问题，采取如下技术措施保证成孔质量。3.1护筒偏位防治措施3.1.1倾斜裸岩地层护筒偏位防治措施
倾斜裸岩地层或覆盖层较薄的斜岩地层，桩基钢护筒无法入岩，护筒底部锚固力不足，稳定性极差，钻孔过程中钻头的弹射冲击使护筒极易产生偏位，导致无法成孔，可通过增加护筒底部锚固力和减小钻头对护筒的冲击来防止护筒偏位。
（1）在护筒底部增加锚固桩限制护筒位移，锚固桩可采取埋设钢棒的形式。安装护筒前通过测量定位，在护筒与岩面接触的上口位置，利用地质钻机沿护筒内缘钻孔，孔径至少大于钢棒直径10cm，钻孔后将钢棒锚入孔内，注水泥砂浆进行锚固，钻孔深度保证钢棒埋入护筒底口以下10m左右，具体深度还需根据地层岩性的不同进行调整。随着钻孔深度的加大，钢棒的锚固深度随之减小，为不改变锚固力，钻孔过程中每钻进50cm跟进一次护筒，使护筒埋入基岩一定深度，将钢棒对护筒的锚固力转换至基岩上。
（2）钻孔冲击倾斜岩面时，钻头一角受力将产生晃动和偏斜，撞击护筒使护筒产生偏位，为保证钻孔过程中钻头受力均匀不偏斜，在进入倾斜岩面时，向孔桩内回填硬质片石和粘土，回填高度至倾斜面以上2m，通过冲击将倾斜面找平，当基岩面岩性较硬时，可循环回填片石进行冲击找平。
3.1.2松散地层护筒偏位防治措施
倾斜岩面上的松散地层在钻孔过程中极易产生向下滑移，将护筒底脚向外挤压，造成护筒偏移。采取定位桩的方式固定护筒，定位桩采用φ47.8cm的螺旋钢管，利用振动锤将定位桩打入松散地层以下至基岩，单根桩基采用四根定位桩沿钢护筒外壁等距布置，定位桩与倾斜面平面轴线成45°角布设。定位桩打设过程中采用双层“井”字形限位架保证定位桩的平面位置和垂直度，第一层限位架设在钻孔平台上与平台焊接固定，第二层限位架设在水面以上与平台管桩焊接固定。
3.2穿孔漏浆防治措施
钢护筒穿孔漏浆主要发生在河床无覆盖层或覆盖层较薄部位，钻孔过程中，泥浆直接从护筒底口空隙渗漏或冲挤覆盖层后渗漏。常见的处理方法有护筒外堆码沙袋或回填土增加覆盖层、大护筒套小护筒、化学浆液固结覆盖层、引孔增加护筒埋深或采用清水成孔等。当河床覆盖层透水性较好时，堆码沙袋或回填土的止漏效果不佳，且河床倾斜较大时，堆码或回填的数量太大。而采用大护筒套小护筒的方式工序较复杂，当水深较深时不易控制，护筒和护筒之间的混凝土用量较大，不经济。现主要对后三种方法进行研究。
定位桩平面图 定位桩立面图
3.2.1化学浆液固结覆盖层
当河床有一定覆盖层时，冲孔过程中泥浆有可能通过松散体进行渗漏，河床覆盖层属于饱和土，直接对覆盖层进行注浆加固效果较差，可在桩孔内加入水泥砂浆，通过钻孔冲击使水泥砂浆渗漏填充漏浆空隙，停止钻孔，待水泥砂浆填充后静置24小时，水泥砂浆与覆盖层固结后再行钻孔。若钻孔过程中泥浆突然渗漏掉，无法保证泥浆液面高度时，应进行孔内回填片石和粘土冲击，使冲碎的片石填补漏浆空隙，再采用水泥砂浆填充静置固结。
3.2.2引孔增加护筒埋深
当河床无覆盖层或护筒刃脚悬空时，采用冲击引孔的方式增加护筒埋深，引孔可在护筒埋设前或埋设后进行。
（1）护筒埋设前引孔采用比护筒直径大20~30cm的钻头进行冲击引孔，引孔产生的钻渣采用掏渣筒或孔底吸渣的方法清除，每引孔30cm左右清渣一次，引孔深度至2~4m后埋设钢护筒，钢护筒定位准确固定后，采用水下混凝土导管法封闭桩孔与护筒之间的空隙，待混凝土达到一定强度后进行正常钻孔。
（2）护筒埋设后引孔可将护筒和钻头同时加大20cm，引孔产生的钻渣采用孔底吸渣吸出，每次引孔深度50cm后跟进钢护筒，待钢护筒埋深满足要求改用同桩径相同的钻头正常钻进。
泥浆分离器实物
3.2.3清水成孔
当河床覆盖层或基岩透水性较强，透水路径较深，无法阻止泥浆渗漏时，采用清水成孔的方式减小对水体的污染。
清水成孔利用钻机进行清水冲击钻孔，冲击产生的钻渣通过孔底吸渣的方式吸出，虽然采用清水钻孔，但在钻孔过程中自造浆使孔内水变浑浊，孔底吸渣将抽取大量的水，为减少浑浊水的产生和处理费用，抽出的水采用过滤的方式将钻渣过滤后引入孔桩内形成循环。钻渣采用自制泥浆分离器进行过滤，泥浆分离器采用钢板焊接成漏斗箱，箱体顶部做成斜面，顶部斜面铺挂一层钢丝滤网，抽出的泥渣经滤网过滤后排入渣箱中，并定期对渣箱内钻渣进行挖除外运处理。浆体经过滤后流入箱形下部漏斗中，漏斗底部设出浆口，浆体通过出浆口流入孔桩内形成循环。
4结语
水中桩基在斜岩地层施工中，最常见的问题就是护筒偏位和穿孔漏浆，当采取的处理措施不当，将严重影响桩基成孔质量。为保证成孔质量，需进行现场数据采集和分析，根据不同的地形条件和地层岩性，采取限位、土体加固和加大埋深等措施，增强护筒的锚固力和提高止漏效果，达到快速成孔要求。
论文作者:陈利
论文发表刊物:《基层建设》2016年6期
论文发表时间:2016/7/4
标签：钻孔论文; 桩基论文; 地层论文; 锚固论文; 河床论文; 泥浆论文; 松散论文; 《基层建设》2016年6期论文;