浅谈深厚软土地层钻（冲）孔灌注桩质量管控

0 引言

广东沿海地区经济发达，自上世纪 90 年代起广泛围垦填海拓展城市空间。在此类软土地基上，房屋建筑基础工程质量尤为关键，其中灌注桩作为常用基础形式更是重中之重。本文实例为我司承建的广州南沙曜玥湾项目 08 地块 6、9、10# 楼及周边地下室（三层地下室范围），项目包含住宅楼、商务办公及幼儿园。因原两层地下室变更为三层地下室，故需进行补桩施工。施工过程中，选用冲孔钻机、旋挖钻机设备，对 1.0m、1.2m 的灌注桩进行施工，从项目特点、地质情况、周边外围情况等方面对灌注桩质量进行对比分析，论证在软土地层旋挖钻机及冲孔钻机灌注桩的质量管控措施。

1 工程概况

1.1 结构形式

广州南沙曜玥湾项目 08 地块桩基础补桩工程位于广州市南沙区横沥岛横沥大道东，桩基础选用灌注桩基础，共补桩 163 根。灌注桩桩径为 1.0m、1.2m 两种桩径，有效桩长 40 ～ 65m，孔深50 ～70m，均为摩擦端承桩。

1.2 地质情况

场地位处珠江三角洲冲积平原区，属河口三角洲堆积地貌，场地原为鱼塘，现已填平，地势较平坦，场地岩土层按地质成因分为第四系填土、冲积土、残积土和燕山期基岩，现分述如下：

1、填土：为粘性素填土及砂性素填土，土质不均匀。

2、软土：为淤泥质土。

3、残积土及风化岩：残积土为砂质粘性土，厚度普遍不大，局部稍大。风化岩为花岗岩，全风化～中风化状态，埋深普遍较大。

软土层主要为淤泥质土，在场地内广泛分布且厚度为 30 ～ 40米，流塑，含少量腐殖质及较多粉砂，土质不均匀，具触变性及流变性，对灌注桩的成桩质量有不良影响，易出现断桩、夹泥、缩径、扩径等质量问题。

1.3 项目特点

本次工程涉及 6#、9#、10# 楼及周边三层地下室区域。施工作业面主要位于负一层。因总包单位已在7#、8# 楼进行上部结构施工，且 6# 楼及 7#、8# 楼周边区域开挖已至负二层，导致场地狭小且存在交叉作业情况。

2 灌注桩施工方案

根据现场实际情况和设计图纸，9# 楼、10# 楼等负一层作业面主要使用旋挖钻机施工，靠近 7# 楼、8# 楼周边及 6# 楼负二层降土区域主要使用冲孔钻机，并且冲孔钻机冲孔过程中造泥浆供给旋挖钻机使用。

2.1 施工准备

开工前复核相关图纸，完善技术交底及材料进场工作，复核控制点精度并布置控制轴网。场地平整利用 GPS 精确放样，按规范要求控制误差，设置十字形控制桩，便于校核。

2.2 护筒埋设

护筒用厚度 8mm 的钢板制作，直径大于桩径 0.2m ，护筒顶宜高出地面 0.2～0.3m 。护筒埋设采用锤击或振动的方法进行。埋设护筒应准确、稳定，护筒顶面中心与设计桩位偏差 ⩽50mm ，倾斜度 ⩽1% 。

2.3 钻（冲）孔桩机就位

护筒埋置准确无误后，用履带吊将冲孔桩机就位（旋挖钻机自主就位），钻机站位稳固，不产生位移和沉陷，钻头铅垂并且钢丝绳轴线或钻头中心对准桩位，施工就位对准按0 误差控制。

2.4 泥浆制备及循环

泥浆由冲孔桩机现场自制。因自制泥浆过于黏稠，需在冲孔过程中加水调节浓度。泥浆池通过泥浆泵和进浆管与桩孔连通，孔内泥浆由此排入泥浆池内储存备用。同时，孔内循环排出的泥浆经出浆槽流入沉淀池进行处理。

2.5 钻孔

开孔时低锤密击（低速钻进）。钻深超护筒底 3m 后，视地质情况加大冲程。每钻进 2 米或遇地层变化，及时记录，排渣换浆，并根据土层动态调整泥浆密度，确保护壁有效。

2.6 成孔检查

成孔达到要求深度后，用检孔器测量孔径、垂直度，用测绳测量孔深。

2.7 一次清孔

清孔采用换浆法，将新浆液冲入孔底，从孔口排出，清理孔底沉渣，待钻渣沉淀过滤后再将泥浆泵入孔底，如此反复，直到沉渣达到施工规范要求。

2.8 钢筋笼加工及吊放

钢筋笼集中加工，声测管同钢筋笼一起安装，钢筋笼骨架外侧设混凝土保护层垫块，垫块竖向间距宜小于 2m ，横向周围不少于 4处，顶笼部位适当加大垫块密度。钢筋笼吊装采用两点起吊，吊点分别位于骨架的下部和中点到上1/3 位置之间。

2.9 二次清孔

二次清孔利用导管进行反循环，使沉渣厚度、孔内泥浆等指标满足规范要求。

2.10 混凝土灌注

混凝土采购商砼，由运输车运至浇筑点，通过导管料斗灌注水下混凝土置换泥浆。初灌时设置隔水栓，并确保首车混凝土方量大于6m³。浇筑过程中严格控制导管埋深在 2～6m 灌注接近尾声时，需精准控制下料速度与埋管深度，维持导管内混凝土压力，防止桩顶因泥浆密度过大形成泥团。

3 本项目质量问题分析

3.1 桩位偏斜

原因分析：（1）冲孔钻机成孔耗时3 ～4 天，过程中偏斜误差累计超标；（2）施工期（8-10 月）正值广东台风季，雨水多，场地表层回填土遇水泥泞后沉降；（3）钻头受力不均且钻进速度过快。

预防措施：（1）利用 GPS 对桩心放样过程精准控制，护筒埋设后复核偏差并用十字木桩定位，施工中定期复测钻头中心；（2）钻机就位前平整压实场地，检查钻杆垂直度；（3） 严格控制冲程和钻进速度，加强角度检测，确保垂直度误差在允许范围内。

处理措施： 对桩位偏移超标的孔位，回填粘土、块石、片石并压实沉积，待稳定几天后重新进行钻进施工。

3.2 桩底沉渣过厚

原因分析：（1）泥浆浓度未达标；（2）二次清孔与混凝土灌注间隔时间过长。

预防措施：（1）钻进过程及时加水调整自制泥浆浓度，防止过稠导致泥皮过厚；（2）二次清孔采用反循环泥浆泵，确保孔底沉渣厚度小于 50mm ；（3）提前充分准备，缩短下钢筋笼及导管时间，保证混凝土连续浇筑。

处理措施：混凝土浇筑前复测孔底沉渣，若沉渣厚度超标则再次进行反循环清孔。

3.3 塌孔、扩径、缩径及夹泥

原因分析：（1）与总包交叉作业且仅有一个进出口，场地未设洗车槽，门口洗车耗时等因素导致成孔后混凝土灌注不及时，加之软土层深厚且呈流塑状态，终孔停顿时间过长引发孔内泥浆失水沉淀，削弱护壁效果；（2）邻近孔位同步冲孔施工产生振动冲击。

预防措施：（1）结合现场实际调整钻进速度，确保终孔后能立即灌注混凝土；（2）相邻钻机保持足够间距，避免同步施工。

处理措施：（1）遇严重塌孔或扩径时，回填黏土或片石并充分压实，随后移开钻机，待回填稳定后重新钻进；（2）出现严重缩径时，钻机重新就位进行扫孔，确保孔径满足设计要求。

4 结论

实践证明，在软土地层中，通过采取技术和组织措施，旋挖钻机与冲孔钻机均能满足施工要求。旋挖钻机成孔速度快，但因其自重较大、钻杆高及取土作业特性，对场地要求高，易引发塌孔、缩径及孔底沉渣厚等问题；冲孔钻机设备自重轻、采用挤土工艺，对场地适应性好，成桩质量更优，但存在成孔效率低、水电消耗大、泥浆处理成本高等不足。本工程的成功实施，积累了宝贵的广东沿海软土地层施工经验，为后续类似项目提供了重要的实践指导。

参考文献：

［1］吴成钢. 软弱地层大直径超长灌注桩施工技术研究［D］.安徽：安徽理工大学，2021.［2］曹健辉 . 复杂地势环境下的地质工程桩基施工技术分析［J］. 江西建材，2021,（6）: 111+113.［3］董彦会 . 深厚淤泥土层土质特性及钻孔灌注桩施工研究[J]. 绿色科技，2020(6):212-213.