1前言
建设的一种普遍平段，如澳门特区属地化明显，普遍存在填海造地区砂层深厚，采用承载力 随著社会的进步和坡市的不断发展，坡市土地资源越来越少，填海造地已成为沿海坡市
高、成本低、施工效率高等优点的610mm直径全护筒钻孔注浆钢桩是其型的基础构造.
在以深厚砂层地质为主的610mm桩基施工中，由于砂层孔隙率大、渗透系数高、610mm桩细长比小、桩身垂直度控制难等特点，采用气动锤冲击成孔，高压水洗孔时易引起泥浆外流、泥砂外溅、砂浆突涌等问题，甚至导致周边回填砂层迅速内挤、翻滴，导致周边建筑、周围地面、地下管线下沉等难题.因此，如何提高610mm直径全护筒钻孔注浆钢桩在深厚砂层地质条件下的施工效率，是本类型桩基施工亚待解决的难题.
开展“深厚砂层地质条件下610全护筒钻孔桩施工关键技术”课题研究，针对澳门新填E2 中交四航局第一工程有限公司依托澳门北安大马路连接E2区天桥及潢路建造工程项目，区深厚砂层流动性大、孔隙率大的地质特点，采用优化桩机钻头，使用环保钻头装置，注浆保留钢护简的方法，提高桩基成孔效率及降低成孔过程中对周边环境的影响，成功解决深厚砂层地质施工中的难题，形成了“深厚砂层地质条件下610全护筒钻孔桩施工的关键技术”新成票，并在“澳门北安大马路连接E2区天桥及道路建造工程”及“澳门垃圾赞化中心第三期扩建设计连建造工程”桩基基础施工中成功应用，总结形成了本施工工法.
2工法特点
（1）成孔效率高.采用钢护简全护壁，高压水循环清孔，减少泥浆循环清孔时间，钻进效率高，桩孔整体钻进速度快.
（2）成桩质量好.610m直径全护简钻孔注浆钢桩为嵌岩端承桩，成孔后采用气举反循环清孔，相比较泥浆护壁成孔成渣厚度50mm的要求更高，孔底为零沉渣，沉降量小.在深厚砂层地带采用无收缩水泥浆施工保留护简形成复合钢管桩，成桩质量优越.
（3）周边地表沉降小，环保性能好.在深厚砂层地质条件下，采用环保钻头带钢护筒钻进成孔时封闭性能较高，可有效防止周边砂层内陷，严格控制周边地表沉降，环保性高.
（4）机械化程度高，成本低.整个成桩过程采用气动式钻机钻孔，空气压缩机辅助清孔，吊机安放工字钢，搅拌机拌浆，压浆机注浆，设备机械使用半富，减少大量人工操作.降低成本.
3适用范围
本工法适用于复杂软弱地质条件下的中等直径钻孔桩施工，特别是深厚砂层地质条件下的建筑密集、场地狭小、周边沉降要求严格、环保要求高的房屋建筑、市政桥繁桩基工程.
4工艺原理
深厚砂层地质条件下610全护筒钻孔注浆钢桩是一种以钢护简作为护壁，高压水配合空工分为土层钻进、砂层钻进、岩石钻进，采用DHIP-80履带式钻孔机，利用空气压缩机、风 气潜孔锤钻头成孔，内置工字钢并注浆成型的一种端承桩桩基.在深厚砂层地质区域成孔施水管及钻杆把压缩空气送进至钻头底部的潜孔位置，钻头在机械提供驱动力进行冲击、回旋钻孔时，通过机械操作钻头内的齿块，通过湿作业气举法排出钻孔渣土，带动钢护筒连续进入土层、砂层及岩层.在深厚砂层地质采用不同钻头的相互配合钻进，整个钻孔过程通过高压水循环冲洗清孔，成孔清渣干净后，内置工字钢并保留钢护筒注浆成桩.
5施工工艺流程及操作要点
5.1施工工艺流程
施工工艺流程如图5.1所示.
图5.1610mm直径全护简钻孔注浆钢桩施工流程图
5.2操作要点
5.2.1工前地质钻探
（1）施工前应获取桩位的地质钻探资料，要求每个端承桩周边5m范围内至少一孔.对照地质报告，根据设计要求的嵌岩深度，逐桩查清桩长及各土层、砂层覆盖层厚度，确定钢护简理入深度，制定施工方案，安排设备进场.
（2）地质钻孔需延伸至基岩岩石以下5m或最近桩的嵌岩长度，取较深者，基岩岩石要
求为轻度及中度风化之花岗岩并最少属于第三级别或者更佳，其总岩芯回探多于85%而最低单轴抗压强度（UCS）不少于25MPa（相当于点荷载测试PLI50中的不少于1MPa）.
5. 2. 2施工准备
（1）进行场地平整、测量放样、水电布置、注浆配合比报验等施工准备.此外，需检查钻机与注浆的各种施工机械及其配套设备（一般包括空气压缩机、挖掘机、拌浆机、注浆机），重点检查钻机是否能够正常工作，钻杆、钻头是否齐金，注浆泵是否正常工作，流量计、压力表是否显示正常.
（2）机械就位前，在桩位四周设置排水沟和沉淀箱.
5.2.3桩位测量及放样
桩中心控制点采用全站仪测量放样，钻机摆放后，拉“十字”交叉线对桩位进行保护：钻机定位后，进行钻机的立杆垂直度测量定位.
5. 2.4钻孔
（1）钢护筒加工
根据钻机设备立轴的高度，施工前可把两节6m钢护筒进行焊接，12m整体安装钻孔随进，在首节管底加焊管载以利于钻头带动钢护简下沉，钻头底部做一个凸缘，施工时凸缘顶住钢环，随着钻头的钻进带动钢护简一起下沉.如图5.2.4-1所示.
图5.2.4-1焊接钢护筒管靴
（2）钻机就位
将履带式钻孔机立轴调整至倾斜状态，吊机配合将首节钢护简套在钻杆上，打开钻头底部的扩孔暴，钢护筒卡在钻头上方，调整钻机立轴至垂直状态，钻机移至桩孔的设计位置，使钻头与桩中心对准，并利用平水尺或角度仪把钻机立轴调较至90°垂直状态，使桩机准确就位.
（3）土层钻孔
待钻孔机完成桩位定位及垂直度校核后，启动风机，压缩空气通过钻杆传送至气动潜孔锤驱动钻头，再由钻机带动钻头做慢速回转运动（顺时针），进而不断形成对孔底不同扇面的土体或孤石冲击破碎效果.同时利用潜孔锤排出的压缩空气，对钻头进行冷却和将破碎的
土体颗粒排出孔外，从而实现桩孔钻进.首节钢护筒下沉完毕，钻机带动钻头反钻几下（逆时针），使扩孔器回收，钻头变小，方便钻头抽出护筒.如图5.2.4-3所示.
图5.2.4-3钻头工作示意图
钢护筒接长时，把钻杆倾斜后套入钢护筒后立直，使新加护筒与已理入土中的护简焊接接长，钢护筒均采用对接焊施工方法将钢护简接长至设计长度，接口位应满焊，焊接前将其中一端的钢管口切割成45”，清除焊接点的杂质（例如：渣土、油渍或污染物等），然后进行焊接，如图5.2-4所示.焊缝100%进行目视检测.目视结果由检测人员当场判定，合格焊缝由检测单位出具相应报告.
图5.2.4-4钢护简接长施工
（4）深厚砂层钻孔
对于砂层地质厚度较大处，中租砂为主，空隙率较大，砂层钻进采用土层钻头过程易发生涌砂、排沙量大，导致施工周边地表沉降，为解决此种技术问题，采用以下方法：①利用环保钻头，增加了护简与钻头中间的密封性，如图5.2.4-5所示：②遇到砂层减慢钻进速率，以减少对周围砂层土体的扰动：③钻进过程中采用水泥浆进行钻进，提高砂层土体的粘结力，防止涌砂现象.
图5.2.4-5环保钻头的应用
（5）岩层钻孔
初步清渣及收集岩样后，把钻杆、钻头抽出拆除，然后改用Φ550mm迪石钻头，进行嵌岩部份钻孔，其嵌岩直径不会小于550mm，直至达到设计要求的嵌岩深度，并检查孔深.如图5.2.4-6所示.
图5.2.4-6钻孔嵌岩桩大样图
（6）垂直度检测
完成钻孔后，利用气举法把钻孔内的泥碑、石周及石粉等进行初步清孔，并再次检查孔深，最后进行垂直度Koden test检测.
5. 2.5 清孔
在安装工字钢前，再次利用气举反循环工艺进行清孔工作，先把桩孔注满清水，然后把一条直经约75~100mm的喉管放进至桩孔底部，喉管外接高压风管，入风口离底部约1m，利用气举法把桩孔内的泥渣及石碎抽排出孔外，期间不断往桩孔内灌注清水，以保持孔内水头高度，直至孔底无沉渣、水质不浑浊.
5.2.6安放工字钢
使用S355等级钢，截面为305×305×223Kg/mH型钢，根据每根桩的实际成孔深度加工
