金栋，朱伟伟
浙江中成建工集团有限公司，浙江 绍兴 312000
摘要：随着我国道路桥梁建设水平的日益提高，道桥设施在满足人们交通出行需求的同时，也面临着众多的技术问题，尤其是在桥梁桩基础工程施工过程中，桩基成孔技术直接影响桥梁工程的质量控制。本文结合实际工程，先后阐述了旋挖钻施工工艺，冲击成孔工艺以及全回转钻机（长护筒跟进到桩底）施工工艺，旨在为提高桥梁的桩基础工程提供一些建议。
关键词：道路桥梁；桩基础；桩基成孔；施工技术
引言
贵州省近年来公路工程及市政基础设施工程发展迅速，该地区地质多为强溶岩发育区，且地层中往往含有软塑红粘土层，对建筑结构影响大,尤其是桩基础施工难度较大,存在许多技术问题尚未解决和完善[1]。松江路桥桩位处地质为软塑红粘土层+强溶岩发有区,传统工艺塌孔频次高、一次成孔率低、 成孔时间长、造价高、施工安全性差。软塑红粘土层+强溶岩发育桩基塌孔、埋钻、卡钻现象多有发生,甚至导致桩孔报废，如何提高强岩溶发育地质桩基一次成孔率, 是确保桩基质量及施工进度关键[2]。
1.主要施工方法
1.1.护筒埋设下压及孔内取土
桩机就位后，利用履带吊起吊钢护筒放入RT-260H360度全回转钻机内，钢护筒端部1.8m钻头（图1-1）钢板加厚5cm，并焊接钨钢刀齿（图1-2），钨钢刀齿可用于穿透岩石层以及其他障碍物。钢护筒分节制作，每节长3-9米，在钢护筒使用前，进行钢护筒垂直度的检查和校正，首先检查和校正单节钢护筒的顺直度，然后检查按桩长配置的全长钢护筒的顺直度，根据地勘图对各节钢护筒编号，做好标记，施工时按序螺栓安装连接[3]。
图1-1钢护筒钻头
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图 1-2 40型钨钢刀、刀座图
（1）土层段，钢护筒由RT-260H360度全回转钻机旋转下压钻进，孔内取土采用抓斗进行。地质比较坚硬换成钻头来凿取岩石，凿岩时应不断观察其凿岩效果，换置不同凿岩钻头以达到提高施工进度要求。
（2）当进入勘岩段，采用旋挖钻机和360度全回转钻机相互配合工作。先用360度全回转钻机下护筒，再用旋挖钻掏芯，交替进行直至钻至设计孔深。以护筒为一个单位，钢护筒先采用360度全回转钻机旋转下压钻进，利用钻头凿取岩石辅助下护筒。在钢护筒外露原地面高度1.5≥L≥1.2时，履带式吊车将全回转钻机移走，旋挖机就位钻进至护筒底（旋挖钻工作流程参考5.5旋挖成孔及检查）[4]。钻至护筒底时，旋挖钻移机，履带式吊车辅助全回转钻机就位下护筒。
1.2.吊装钢筋笼
1.2.1.钢筋骨架的制作与安装
钢筋进场后必须立即取样送检，待检测钢筋符合设计规范要求后，方可投入工程使用，钢筋每60t为一检验批，不同批号、不同炉号或不足60t时必须分别进行取样进行检测。钢筋骨架要求在固定平台上制作成型。
图 1-3钢筋骨架 图 1-4钢筋骨架螺旋筋
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图 1-5钢筋骨架主筋配筋图
钢筋笼分节制作吊装，每节长度20m左右，并以方便吊装为准，钢筋骨架成型后，经质检员和驻地监理工程师检验合格后方可使用。
钢筋骨架在吊装下孔前，在骨架圆周上设置定位筋间距2m绑扎在钢筋骨架主筋上，以保证钢筋保护层厚度，横向圆周不少于4块呈梅花型布置。保证钢筋骨架尽量对中，不伤孔壁并保证保护层厚度。在钢筋笼底外侧加一个加强圈，保护声测管的安全[5]。
钢筋骨架根据预先焊接好的吊环进行穿10工字钢固定，防止骨架下掉或上浮。
钢筋笼吊装就位注意事项：
（1）吊装钢筋骨架时，钢筋骨架的轴心尽可能和钻孔同轴，避免钢筋骨架直接激烈碰撞孔壁。
（2）桩基钢筋骨架起吊时一定要慢速匀速起吊，以免造成钢筋骨架变形。
1.3.下导管及水下混凝土灌注
因钻机上护筒顶标高比地面高3-4米，采用泵送。水下混凝土灌注采用导管灌注，水下混凝土导管在首次使用之前必须进行闭水试验，导管灌满水后，对导管进行打压试验，合格方可使用。导管接长采用丝扣连接，接头采用密封圈处理。
灌注水下混凝土注意事项：
（1）安装水下灌注导管时，注意清理导管接头，使用完好的密封胶圈；
（2）灌注场地必须保证泵车和混凝土罐车顺畅抵达灌注位置，必要时适当对场地进行硬化处理；
（3）灌注之前应找专业修理工对泵车进行检修。
（4）使用和易性良好的混凝土，注意混凝土供应的连续性；
（5）由于本工程桩基混凝土方量较大，故灌注首批混凝土之前，保证现场混凝土罐车不得少于5辆，且后续混凝土罐车应保持连续。
1.4.成桩检测
注意事项：
（1）破除桩头混凝土时，严禁使用破碎炮等强振动力设备进行破除，以免扰动桩头。
（2）进行桩检之前必须将桩头清理干净。
（3）桩基进行无破损检测之前，应该将桩基顶面清理干净以免影响检测结果[6]。
2.提高桩的一次成孔率
2.1.现状调查
2017年11月26日，我团队对正在施工的松江路桥0号桥台（共24根桩基）采用旋挖钻成孔工艺完成的9根桩基进行了详细调查，其中有两根桩一次成孔，其余桩基在成孔过程中均出现多次塌孔等问题，调查情况如下：
表 2-1成孔失败频数统计表
从以上调查结果可以看出，已完成的9根桩基一次成孔率仅为22.2%（2/9），平均每根桩基钻孔过程中出现问题13（115/9）次。为进一步明确一次成孔率低的主要原因，QC小组成员通过运用排列图统计来进一步分析，排列图如下：
图 2-1现状调查排列图
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从上图可看出，塌孔所占频率最高（85.3%），所以塌孔是降低桩基成孔率的“症结”所在。
2.2.原因分析
针对桩基塌孔情况，经过小组成员的分析、讨论，列出各影响因素，制作了以下因果分析图：
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图 2-2因果分析图
3.实施对策
3.1.控制进尺及升降速度
3.1.1.措施实施
（1）安排专人负责检查进尺及升降速度，采取项目管理人员巡视，施工作业人员专职检查的方法严格控制钻头进尺及升降速度。
（2）对操作人员进行专项技术交底，根据各桩位地勘报告分别统计各底层情况，并对施工作业人员进行专项交底。
3.2.旋挖钻机加长护筒施工
3.2.1.措施实施
常规施工时，护筒埋置深度2-4m，护筒以下孔壁完全依靠泥浆护壁，当遇有软塑红粘土+强溶岩发育地质时泥浆护壁效果不大，尤其在软塑红粘土层会造成持续漏浆，溶洞及裂隙则会造成泥浆面骤降，导致塌孔，此种情况只能采用粘土加块石或混凝土填筑封堵，重新钻进，施工过程中封堵位置容易开裂再次发生漏浆[7]。
小组成员通过分析旋挖钻机施工存在问题，通过网上查询桩基施工新工艺、新设备以及考察类似地区桩基施工等手段，最终选用JAR-210H全套管回转钻机超前埋置护筒，然后采用旋挖钻进行钻孔施工。
其主要施工过程，先采用JAR-210H全套管回转钻机埋置护筒，护筒埋置深度根据地勘报告中裂隙、溶洞及软塑红粘土层深度及实际地质情况确定，护筒埋置到位后，撤走全套管回转钻机使用旋挖钻机将护筒内核心土取出成孔，施工完成后再利用全套管回转钻机将钢护筒取出。该工艺利用钢护筒封闭孔壁，隔绝不良地质影响，杜绝了漏浆、塌孔现象，提高一次成孔率。
4.总结
本文通过工程实践，在实际工程中先后阐述了护筒埋设下压及孔内取土、钢筋骨架的制作与安装、下导管及水下混凝土灌注、成桩检测等主要施工方法。由于地域上的特殊性，桩基施工过程中面临一次成孔率低的问题，通过对其原因的分析，制定了一些提高桩基一次成孔的措施，旨在为解决相关问题提供建议。
参考文献
[1]周旋. 山区岩溶地带桥梁桩基成孔技术比选分析[J]. 筑路机械与施工机械化, 2016, 33(008):99-102.
[2]朱光富, 陈俊波. 岩溶地区桥梁桩基的施工技术分析[J]. 交通标准化, 2013, 11(002):67-70.
[3]王巍. 岩溶地区桥梁桩基成孔处理方案的研究[J]. 中国设备工程, 2018, 000(014):220-221.
[4]杨占连. 旋挖钻机成孔在灌注桩施工中的应用[J]. 山西建筑, 2014, 40(009):59-60.
[5]蔡加玲. 浅谈旋挖钻机成孔灌注桩在某项目钻孔桩施工中的应用[J]. 广东科技, 2011(14):186-187.
[6]B?hm, Karl, Karpellus W . Method for the drilling, in particular percussion or rotary percussion drilling, of holes in soil or rock material and device therefor[J]. 2012.
[7]Hongyang L . Pile Foundation Construction in Karst Area[J]. Guangdong Highway Communications, 2013.