中国建筑2013年技术交流会论文集
大厚度砂层的湿陷黄土地区砼灌注桩快速成孔
施工中的应用研究
姚军
（中建五局第三建设有限公司,湖南,长沙,410004）
摘要： 介绍旋挖钻在大厚度细砂层钻孔桩施工中化学聚合物泥浆护壁成孔技术。
关键词： 细砂层，成孔，粘土泥浆，膨润土泥浆，学泥浆，护壁
近年来，随着国家重点工程对桩基质量、成孔速度、环保等要求的不断提高，以及在高速铁路建设的带动下，
旋挖钻市场占有率迅速扩大。旋挖钻机在覆盖层施工具有成孔质量好、速度快，无噪音、无污染或小污染等优势。
但是由于旋挖成孔施工无循环造浆功能，只能采用静态泥浆稳定液护壁，靠不停的向孔内进行补浆来保证孔内外水
压的平衡和护壁效果，所以泥浆的选用及性能指标在成孔过程中显得尤为重要。
目前我国传统上仍采用膨润土矿物泥浆护壁，但是在某些复杂地质条件下，膨润土泥浆存在一定的局限性。随
着市场的发展，国外化学聚合物泥浆技术逐渐地引入国内，并取得良好效果。本文通过我司施工总承包的韩城兴隆
大厦的实例来阐述化学聚合物泥浆在复杂地质条件下旋挖成孔施工中的应用。
1 工程概况
本工程位于陕西省韩城市新城区，东临盘河路，南靠帧州公园，总建筑面积79399m2， ，由地下
室(2层)、裙楼（4层）以及主楼（35+1层）组成，属一类超高层高级建筑。基础主楼采用桩筏基础，
裙楼采用桩-承台-筏板基础。地基基础设计等级为甲级，主、裙楼均采用混凝土灌注桩地基，主楼
桩径800mm，有效桩长4 5.00m，桩数294根；；裙楼桩径700mm，有效桩长2 5.00m，桩数438根。根据
勘察报告，主楼的砼灌注桩组穿越第⑥层中细砂层，层厚7.6M及第⑨层中砂层，层厚11.0M，裙楼
的砼灌注桩组穿越第⑥层中细砂层，层厚7.60M。
1.1 地质条件
兴隆大厦位于韩城市新城区。地段地形开阔，地形西高，东低。地面标高介于428.011～
429.729m，相对高差约1.718m。地貌单元属黄土梁洼地貌的洼地和黄土梁北坡。根据野外勘探揭露，
拟建场地地层自上而下由人工填土，第四纪全新世冲、洪积黄土状土，第四纪晚更新世风积黄土和
残积古土壤组成。场地土地为非湿陷性黄土，有部分景观树木。
1.2 水文条件
地下水：依据地勘报告勘察期间稳定水位埋深为14.80～15.70m，相应标高为413.31～413.98m
之间，地下水位多年变幅不超过1m。 地表水：黄河峡谷出口处位于韩城市北30公里，黄精流经此地，破山峦而径出，冬冷夏热，场
地地表有湿地，一般每年的8~10月份为雨季，地表水较多。
1.3 地质条件特点
桩基施工的地质条件复杂，地表以下为最深达8m的粉质粘土与粉土互层，为软塑状态，用手摇
有水析出，易造成塌孔。主楼的砼灌注桩组穿越第⑥层中细砂层，层厚7.6M及第⑨层中砂层，层厚
11.0M，裙楼的砼灌注桩组穿越第⑥层中细砂层，层厚7.60M，易造成塌孔。
1.4 成孔方法选择
桩基采用摩擦桩。因施工场地处于韩城乔南大道上，交通繁忙，考虑到工程进度比较紧张和环
保要求高等因素，通过对现场地质情况的分析，采用国内目前应用广泛的SY150型旋挖钻机。
2 泥浆选择过程
2.1 泥浆的重要性
规范要求泥浆的比重控制在1.15～1.20 g/cm
3之间（用比重计测， 清孔后在距孔底50cm处取样） ，
泥浆的粘度18～22Pa·s，泥浆的含砂率应不大于4%。钻孔泥浆质量差将造成以下后果：
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（1）无法形成护壁泥膜或形成泥皮粘附力差，易于脱落，导致孔壁稳定性差，易塌孔和缩颈。
（2）泥浆的稠度大，比重大，含砂率高，形成的泥皮质量差，厚度大，降低桩的侧摩阻力。
（3）稠浆在钢筋笼上沉积粘附，导致钢筋与混凝土的握裹力降低，泥浆比重过大，使得混凝
土水下灌注的阻力增大，降低混凝土流动半径，使混凝土骨料大部
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