海堤深厚填石层钢管灌注桩潜孔锤阵列引孔与双护筒定位成桩施工技术学习体会

文献概况与工程挑战

本文发表于《施工技术》2025年第54卷第19期第49至55页，作者来自深圳市工勘岩土集团有限公司，提出了一种针对海堤深厚填石层大直径灌注桩的综合施工技术，采用"潜孔锤跟管钻进阵列咬合引孔置换"与"全回转埋置安放双护筒定位"相结合的方法。该研究受深圳市工勘岩土集团有限公司2023年度科研创新项目（23-02）资助，直接源于工程实践中的技术难题。

海堤工程中，深厚填石层是大直径灌注桩施工的主要障碍。填石层由大小不一的石块和砂土混合组成，块度不均匀、间隙大、整体性差。常规施工工艺采用冲孔桩机冲击上部填石成孔，并下入与设计桩径一致的永久性钢护筒作为桩体护壁。但实际操作中，由于填石块度不均匀和间隙大，桩孔内泥浆流失严重，需要反复回填黏土再冲击钻进，施工效率极其缓慢，严重影响项目整体进度。

技术方案与工艺要点

该方案的核心创新在于两个阶段的协同配合：

第一阶段为潜孔锤阵列引孔置换。利用潜孔锤的破岩优势，采用阵列布置的潜孔锤对填石层进行咬合引孔。潜孔锤是一种将冲击能量直接传递到钻头的工作方式，相比冲击钻更适用于硬岩和填石层。阵列布置意味着多个潜孔锤按照特定间距排列，形成连续或近连续的引孔区域。置换工艺的关键在于利用砂土置换填石，形成良好的地层条件，为后续成桩创造有利基础。

第二阶段为双护筒定位成桩。采用全回转钻机埋置安放双护筒结构，实现桩孔精准定位。双护筒结构相比单护筒具有更强的护壁能力和更高的定位精度，能够有效防止填石层中的泥浆流失和孔壁坍塌。全回转钻机通过连续旋转切削地层，避免了冲击钻的反复冲击，提高了施工效率。

工程效益与质量控制要点

该方案的综合效益体现在三个方面：一是充分利用潜孔锤破岩优势，有效提升施工效率；二是利用砂土置换填石形成良好地层条件，减少后续成桩难度；三是设置双护筒护壁结构，实现桩孔精准定位，确保施工质量稳定可靠。

从质量控制角度看，该方案需要注意以下关键点：第一，潜孔锤阵列的间距和深度需要根据填石层的块度和分布进行优化设计，间距过大可能导致引孔不连续，间距过小则增加施工成本。第二，砂土置换的深度和均匀性直接影响后续成桩的稳定性，需要通过地质雷达或物探方法验证置换效果。第三，双护筒的垂直度和埋深是控制桩位精度的关键，全回转钻进过程中需要实时监测护筒的倾斜情况。第四，海堤工程通常面临海水浸泡和潮汐影响，护筒的防腐处理和密封性需要特别关注。

工程实践启示

该文献反映了一个重要的工程理念：面对复杂地质条件，不应局限于单一施工方法，而应通过多种工艺的有机组合来解决难题。潜孔锤阵列引孔置换与全回转双护筒定位的组合，体现了"分段处理、逐层优化"的施工策略，与PDCA（计划-执行-检查-改进）管理循环的理念高度契合。

从钢管工程的角度看，该方案中使用的钢护筒是典型的钢管结构应用。钢护筒的选型需要考虑壁厚、材质、焊接质量和防腐处理等因素。在海堤这种海洋环境下，护筒长期暴露于海水和潮气中，防腐性能至关重要。建议采用热浸镀锌或环氧涂层等防腐措施，并定期检查护筒的壁厚变化和腐蚀程度。此外，护筒的焊接接头质量直接影响其整体强度和密封性，应严格执行焊接工艺规程，并进行必要的无损检测。

总体而言，该研究提出的综合施工技术为海堤深厚填石层大直径灌注桩施工提供了有效的解决方案，其"工艺组合优化"的思路对其他复杂地质条件下的桩基工程同样具有借鉴意义。