褚志远、孟珊、刘一璇、朱广旭、赵梓彤
（中国建筑第二工程局有限公司华南分公司，深圳，518045）
[摘要] 灌注桩基础已在工程中得到了广泛的应用，其中钻孔灌注桩作为灌注桩的一种形式，具有震动小、适应性强、成本适中、施工简便、施工工期短等特点。随着该工艺的广泛使用，将面对较多的地质条件。本文就干成孔灌注桩在山坡地带的应用进行叙述，可为干成孔灌注桩在特殊条件下的施工提供参考借鉴。
[关键词] 基础工程、灌注桩、干成孔钻孔灌注桩、山坡地带
1工程概况
某项目位于广州市增城区小楼镇，项目占地710亩，距离广州市区约70km，三面环山，总建筑面积：241429㎡。拟建建筑物修筑于山坡地带，地处边坡的边缘，具有滑坡、崩塌的可能性。其中共有3栋8层养猪舍，均位于山脊，经土方开挖改造成平台，建筑物南北两侧形成长边坡。
现场情况
2水文及地质概况
2.1地质概况
拟建建筑物修筑于山坡地带，地处边坡的边缘，地形较为复杂，具有滑坡、崩塌的可能。根据地质勘探报告，主要分布的土层有：粉质粘土、砂质粘土、全风化花岗岩、强风化花岗岩、中风化花岗岩，工程地质条件总体相对较好。
2.2水文概况
拟建场地地表水较发育，水量较为丰富，主要以渔塘的形式分布。水位受地形地貌、大气降水及季节性等因素而变化。地下含水层主要在强风化花岗岩层，总体情况较好。
典型地质剖面
3基础设计
3.1基础选型
为保证项目基础设计安全的前提下，在桩基础设计时与设计进行沟通，力求基础设计更加经济、适用、安全。我项目部组织业主、分公司技术人员及设计人员，对预应力管桩、旋挖灌注桩、冲孔灌注桩、人工挖孔桩等桩型进行比对分析。
1）预应力管桩：该类型桩具有施工速度快、质量好等特点，相对工期较短，但对于本项目而言，预应力管桩存在挤土效应，对整个结构周边的边坡存在安全隐患，且本项目位于山区，岩面起伏不定，桩长存在较大的差异性，在施工过程中容易出现断桩的情况，严重影响施工的质量。不建议采用。
2）旋挖灌注桩：该类型桩的优点是施工速度快、移动方便、对原有土体扰动较小等。旋挖灌注桩有泥浆护壁成孔和干成孔两种成孔方式：但因本项目的施工场地较小，泥浆池的放置存在困难，不利于现场施工；干成孔方式无需设置泥浆池，利于现场的施工，故建议采用干成孔旋挖灌注桩。
3）冲孔灌注桩：该类型桩的优点是设备构造简单，适用范围广，操作方便，所成孔壁较坚实、稳定、坍孔少，不受施工场地的限制等。但存在成孔速度慢，孔底泥渣难以掏尽，易发生质量事故，施工时间长等缺点。本项目业主要求工期较紧，故不建议采用。
4）人工挖孔桩：因政府要求，在该地区禁止采用人工挖孔桩，故本项目无法使用该类型桩基础。
综上所述，本项目采用干成孔旋挖灌注桩的基础形式。
3.2工程桩设计参数
桩基规格表
4干成孔旋挖灌注桩施工
4.1施工原理
旋挖钻成孔是通过底部带有活门的桶式回转破碎岩土，并直接将其装入钻斗内，然后再由钻机提升装置和伸缩钻杆将钻头提出孔外卸土，这样循环往复，不断地取土卸土，直至钻至设计孔底标高。
4.2施工工艺流程
施工工艺流程：平整场地→测量放线→埋设护筒→钻机钻头对正桩中心→成孔钻进至设计桩底→清孔→吊装钢筋笼→下导管→灌注混凝土→拔导管→钻机移位→养护。
4.3干成孔旋挖灌注桩施工控制要点
1）桩位放样
根据设计图纸，由专业测量人员制作施工平面控制网，校测场地基准线和基准点、测量轴线、桩的位置及桩的地面标高。为保证放样准确无误，对每根桩必须进行三次定位，即桩位放样、下护筒后桩位复核、旋挖机下钻头前钻头定位。在测定的桩位点，打入标志桩（露出地面5～10cm）。定位后会同监理和业主单位对轴线、桩位进行复核，并作记录。在复核符合设计、规范要求后方可进行施工。
2）护筒埋设
在旋挖工艺中，护筒埋设的准确与否，直接关系到成桩后桩位偏差的大小，护筒不仅起防止地表土坍塌的作用，对桩位的定位也起非常重要的作用。护筒平面位置与垂直度准确与否，护筒周围和护筒底脚是否紧密、不透水，对旋挖钻孔机成孔、成桩的质量都有重大的影响。
护筒一般采用4～8mm厚的钢板加工制作，因现场采用干成孔工艺，为有效减少上部塌孔。采用高度4m护筒，对于较深的桩孔，应适当增加护筒埋设深度。现场钻孔直径为900mm，护筒的内径大于钻头直径100mm，并高出地面0.50～0.80m。护筒埋设好后要复核校正，护筒中心与桩中心偏差不得大于50mm。
2）钻孔
（1）钻机定位
旋挖钻机底盘为伸缩式自动整平装置，并在操纵室内有仪表准确显示电子读数，当钻头对准桩位十字中心线时，各项数据即可锁定，勿需再做调整。钻机就位后，钻头中心与桩位中心应对正准确。误差控制在2cm以内。
（2）钻孔施工
钻进时每回进尺深度控制在60cm左右，开始钻进时钻机要轻压慢转，并注意放斗要稳，提斗要慢，特别是开孔时至旋挖至地下5-8m的过程，要注意通过控制盘来监控垂直度，如有偏差及时进行调整。
成孔中，按试施工确定的参数进行施工，设专职记录员记录成孔过程的各种参数，如加钻杆、钻进深度、地质特征、机械设备损坏、障碍物等情况。记录必须认真、及时、准确、清晰。
钻孔过程中根据地质情况控制进尺速度：由硬地层钻到软地层时，可适当加快钻进速度；当软地层变为硬地层时，要减速慢进；在易缩径的地层中，应适当增加扫孔次数，防止缩径；对硬塑层采用快转速钻进，以提高钻进效率；砂层则采用慢转速慢钻进。
成孔到达设计标高后，对孔深、孔径、孔壁、垂直度等进行检查，不合格时采取措施处理。成孔检查方法根据孔径的情况来定，可用重锤将孔内的虚土夯实，采用测绳及检孔器测。
3）清孔
钻机钻到持力层，桩孔成孔后，进行清孔。清孔时用钻斗处理沉渣（带挡板的钻斗），在原处（不加压）旋转数圈，将孔底虚土（沉渣）尽量装入斗内，慢慢起钻，以防虚土再次落入孔底。复测孔底沉渣厚度要小于50mm，否则再次清孔，直至满足要求，填写清孔记录。
4）混凝土灌注
（1）下导管
采用直升导管法进行混凝土的灌注。导管用直径300mm的钢管，壁厚3mm，管端粗丝扣、法兰螺栓连接，接头处用橡胶圈密封防水。导管使用前，应进行接长密闭试验。导管要依次下放，全部下入孔内后，应放到孔底，以便核对导管长度及孔深，然后提起30～50cm。
（2）混凝土浇灌
在浇灌前办理好桩孔终孔及钢筋笼隐蔽验收手续，施工准备工作就绪，材料准备充分。混凝土进入漏斗时的坍落度控制在18―22cm之间，扩展度控制在50―55cm之间，并有很好的和易性。混凝土初凝时间不小于4小时，并应保证在初灌混凝土完成后、混凝土初凝以前开始上部的混凝土灌注工作。
桩基混凝土采用罐车运输配合导管灌注，灌注开始后，应紧凑连续地进行，严禁中途停工。在灌注过程中，应防止混凝土拌和物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底，致使测探不准确；应注意观察管内混凝土下降情况，及时测量孔内混凝土面高度，正确指挥导管的提升和拆除；导管的埋置深度应控制在2～4m。同时应经常测探孔内混凝土面的位置，及时调整导管埋深。
在灌注过程中，当导管内混凝土不满，含有空气时，后续混凝土要徐徐灌入，不可整斗地灌入漏斗和导管，以免在导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡皮垫，而使导管损坏。
当混凝土面升到钢筋骨架下端时，为防钢筋骨架被混凝土顶托上升，可采取以下措施：①尽量缩短混凝土总的灌注时间，防止顶层混凝土进入钢筋骨架时混凝土的流动性过小。②当混凝土面接近和初进入钢筋骨架时，应使导管底口处于钢筋笼底口3m以下和1m以上处，并慢慢灌注混凝土，以减小混凝土从导管底口出来后向上的冲击力；③当孔内混凝土进入钢筋骨架4m～5m以后，适当提升导管，减小导管埋置长度，以增加骨架在导管口以下的埋置深度，从而增加混凝土对钢筋骨架的握裹力。
混凝土灌注到接近设计标高时，要计算还需要的混凝土数量（计算时应将导管内及混凝土输送泵内的混凝土数量估计在内），通知拌和站按需要数量拌制，以免造成浪费。
为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上应加灌50~80cm，以便灌注结束后将此段混凝土清除。
5结语
本工程采用干成孔旋挖桩施工技术，有效的解决了场地及施工条件限制，完成了业主既定的施工节点，通过检测，所有工程桩均满足规范和设计要求。证明了旋挖钻干成孔灌注桩的施工质量是有保障的。
本文结合工程实践，对施工过程中施工重点进行了阐述，为今后类似工程提供了技术手段及参考资料。