护岸超深预制桩螺旋钻引孔沉桩施工工法在吴淞江工程（上海段）新川沙河段河道工程的应用

1 工程概况

吴淞江工程（段）新川沙河段河道工程施工 1 标工程，位于新川沙河段的西侧段，标段长度约 4.2 公里，其中嘉定区约 1.47 公里，宝山区约 2.73 公里。在本工程的护岸居民段（B1-1 型），采用前排钢板桩后排预制方桩的桩基形式，其中预制方桩的尺寸为 400mm×400mm×22000mm ，设计桩顶标高为 3.3m ，该段护岸长约 411.36m ，共计方桩 264 根。由于本工程地处居民密集区域，周边环境敏感，环保要求极高。同时，根据设计方案，本工程采用锤击沉桩工艺而非静压沉桩工艺，为有效防止锤击振动对周边建筑物造成损伤，保障居民的正常生活秩序，本工程专门引入了新型的螺旋钻引孔沉桩施工工法。

2 护岸超深预制桩螺旋钻引孔沉桩施工工法

2.1 桩位测放

桩位测放作为整个施工流程的首要环节，其精度直接影响后续沉桩施工的质量。施工过程中，施工人员依据设计桩位点的坐标以及现场测量控制点的坐标数据，运用高精度的 GPS 测量设备，将桩位点精准地测设到施工场地上，确保每个桩位的位置误差控制在规范允许范围之内[1]。在桩位定位操作时，选用直径适宜的钢筋打入地下，作为桩位的临时标记，钢筋顶部采用红漆进行醒目标注，以便于后续施工过程中快速、准确地识别桩位。同时，根据预制方桩的外径尺寸，施工人员使用石灰在桩位周边划出清晰的标记线，明确界定桩的施工范围，避免施工过程中出现偏差。方桩中心位置埋设完成后，在正式进行沉桩施工之前，还必须安排专业的测量人员对桩位进行二次复核，再次核对桩位的准确性。只有在复核结果合格，确认桩位无误后，方可进入下一道工序的施工。

2.2 螺旋钻机就位

将螺旋钻机移动至指定的桩位点后，施工人员需要对钻机的位置进行细致调整，确保钻机能够平稳就位，避免在后续的钻进作业过程中出现晃动或偏移现象[2]。钻机就位完成后，应立即对钻杆与桩位点进行对中调整，使钻杆的中心与桩位中心保持重合，最大限度地减少钻进过程中的偏差。随后，利用经纬仪对长螺旋钻杆的垂直度进行精确调整，并将垂直度的精度误差严格控制在 0.5% 以内，为后续的钻进作业奠定良好基础。

2.3 钻进至设计深度

在本工程中，引孔深度设计为 11m，引孔作业主要针对土层中的淤泥质黏土层进行。在钻进作业过程中，施工人员必须严格遵循 “先慢后快” 的原则。刚开始钻进时，采用较慢的钻进速度，使钻头能够充分适应土层的地质情况，确保钻进过程的稳定性[3]。随着钻进深度的逐渐增加，根据土层的实际地质条件和钻进反馈情况，逐步适当加快钻进速度。但在整个钻进过程中，要始终对钻杆的垂直度进行实时监测和检查，一旦发现垂直度出现偏差，应立即停止钻进作业，及时进行调整，确保钻杆始终保持垂直状态。

2.4 提钻至地表及清孔

当钻进作业达到设计深度后，施工人员需继续保持钻杆旋转 1 分钟。这一操作的主要目的是进一步松动孔底周围的泥土，使孔底的泥土更加松散，便于后续的提钻和清孔作业顺利进行。1 分钟后，停止钻杆旋转，随后以不大于 2m/AA min 的提钻速度，将钻杆缓慢提升至地表。在提钻过程中，钻杆上的螺旋叶片会持续旋转，将孔内的泥土不断带出孔外，从而实现清孔作业的目的，确保孔内无过多残留泥土，为后续的沉桩作业创造良好条件。

2.5 移机至下桩位

当上一个桩位点的引孔作业顺利完成后，施工人员应迅速将螺旋钻机移动至下一个桩位点，准备开展下一个桩位的引孔操作。在钻机移动过程中，必须确保钻机的平稳性，避免因钻机晃动或与周边物体发生碰撞而导致设备损坏，同时也要防止因移动不当影响施工精度。

2.6 清理引孔渣土

每完成一个桩位点的引孔取土施工后，施工人员应及时对孔口周围的渣土进行清理。若这些渣土不及时清理，会在孔口周围大量堆积，不仅会影响现场桩机和钻机的移动操作，增加设备移动的难度和风险，甚至可能导致设备陷入渣土之中，无法正常移动，从而严重影响施工进度。

2.7 柴油打桩机就位

将柴油打桩机移动至指定的桩位点后，施工人员要仔细调整打桩机的位置，确保打桩机平稳就位，避免在沉桩过程中出现晃动或偏移情况，影响沉桩质量。打桩机就位完成后，首先利用打桩机自身配备的起重设备将预制方桩吊起，使桩尖刚好离开地面并处于悬空状态。在此过程中，要确保预制方桩的稳定性，防止方桩在吊起过程中发生晃动或倾斜，避免方桩受损或引发安全事故。然后，将桩尖与引孔孔口的中心进行对中调整，缓慢下放方桩，利用方桩自身的重量使桩尖沉入孔内约 0.5m 。使用经纬仪对桩身的垂直度进行精确测量，并将垂直度严格控制在 0.5% 以内。在调整垂直度的过程中，施工人员要根据经纬仪的测量结果，通过打桩机的调整装置（如液压缸等）对桩身进行微调，直至桩身垂直度符合设计和规范要求为止。

2.8 锤击沉桩

在锤击沉桩作业过程中，桩锤的落距不宜过大。在沉桩初期，当桩身入土深度未达到桩长的 1/3 之前，要严格控制桩锤的落距，一般情况下，落距应控制在较小范围内，防止因落距过大导致桩身发生偏斜或损坏。当桩身入土深度达到桩长的 1/3，且桩身不易发生偏斜后，再按照正常的落距进行沉桩作业。在整个沉桩过程中，施工人员要实时监测预制方桩及柴油打桩机的垂直度，通过经纬仪等专业测量设备，随时掌握桩身的垂直状态。

2.9 终止沉桩

根据设计图纸的要求，通常情况下，沉桩的停锤标准采用桩顶标高控制为主、贯入度控制为辅的原则。但在本工程中，由于采用了螺旋钻机引孔的施工工艺，引孔后孔内土体的受力状态和地质条件发生了一定变化，因此，停锤标准的原则调整为以贯入度控制为主、桩顶标高控制为辅。

3 结语

综上所述，护岸超深预制桩螺旋钻引孔沉桩施工工法在吴淞江工程（段）新川沙河段河道工程施工 1 标中的应用取得了显著成效。本工程 264 根预制方桩的施工质量检测结果来看，桩体质量表现优异。经专业检测机构采用低应变反射波法等检测手段对所有预制方桩进行检测，结果显示：一类桩数量达到 251根，一类桩比例高达 95.07% ；二类桩数量为 13 根，二类桩比例为 4.93% ；未出现三类桩及以下质量等级的桩体。所有桩体的桩身完整性、垂直度以及承载力等各项指标均满足设计和规范要求，充分验证了该工法在保障桩体施工质量方面的可靠性和有效性。

未来，随着我国水利工程建设规模的不断扩大，以及对工程环保要求、施工质量要求的持续提高，护岸超深预制桩螺旋钻引孔沉桩施工工法凭借其显著的技术优势和良好的应用效果，必将在更多类似的护岸工程及其他相关工程领域得到更广泛的应用，为推动我国水利工程建设事业的高质量发展发挥重要作用。

参考文献：

[1]高险峰,李欣霖,雷斌.预应力管桩长螺旋引孔注浆与自重式植桩施工技术 [J].科技和产业,2024,24(19):159-165.

[2]李希名,孟兴涛,毕晓鹏,等.深厚砂层中引孔参数对钢管桩围堰变形影响分析[J].工程质量,2023,41(07):7-11.

[3]胡尧,刘注.旋挖钻与回旋钻组合施工工艺在大直径超长桩中的应用[J].施工技术,2021,50(08):73-75.