时间：2022-05-03 02:14:51
关键词：桩基施工；溶洞；地质勘测；钢护筒；袖阀管
一、工程概况
广珠铁路官抱公路特大桥位于佛山市，属亚热带季风性湿润气候区，气候温和，雨量充足。大桥全长916.22m，全桥共228根钻孔灌注桩。本区属平原微丘区，海拔4.1～5.6m之间，沿线沟渠鱼塘多，地下水丰富。地质层情况分别为粘土、粉中粗砂、细圆砾土、泥质灰岩、灰岩等。
二、地质勘测
钻孔灌注桩施工前，根据超前地质勘测法准确了解溶洞的发育规律、基本形态、规模大小、溶洞顶板以上地质情况，溶洞顶板岩层厚度、完整性、洞内充填物、形状等，为采取稳妥的措施，保证施工的顺利进行是十分重要的。
三、施工处理方法
根据溶洞顶层的覆盖层厚度、溶洞顶板岩层的厚度、溶洞的高度、洞内充填物情况、是否漏水、洞体是否相互连通、周围钻探资料反映的地质情况及对钻探资料归纳总结、分析后采用的几种处理方法：
3.1 钢护筒全程跟进法
溶洞高度在5m以上或累加5m以上，覆盖层不稳定，砂层很厚，溶洞顶板岩层厚度小于2m，无填充或半填充全漏水，洞体连通好，且溶洞位置离地面较浅，采用灌注低标号水泥砂浆。
3.2袖阀管注水泥浆法
溶洞高度在5m以上或累加5m以上，覆盖层不稳定，砂层很厚，溶洞顶板岩层厚度小于2m，无填充或半填充全漏水，洞体连通好，且溶洞位置离地面很深，采用灌注水泥浆法。
四、方案实施
4.1 钢护筒全程跟进法工艺过程
官抱大桥22#-1、23#-5等桩基，溶洞较大，洞内无填充物，漏水很严重，采取片石加粘土反复挤密，仍然无法形成泥石护壁，最终采用钢护筒全程跟进法取得了一定效果，现已顺利施工完21#、22# 桥墩的桩基础。
钢护筒全程跟进法就是一边冲孔，一边接高钢护筒，直至把钢护筒下沉岩面，将其震动到溶洞底板，用以隔断溶洞内流塑充填物或水的活动。
桩径1.0m的，采用厚度为0.8cm到1.1cm的钢板卷制成直径为1.15m的钢护筒。每节长度为1.5m，每三节连在一起，单个长度为4.5m，接缝采用满缝焊接，并在其四周均匀布置四块铁板（10cm*20cm）以加固钢护筒焊缝强度。
沉放钢护筒前先用直径为1.2m桩基锤成孔至溶洞顶板以上3.0m左右，并采用高密度泥浆护壁，然后采用60kw以上的振动锤和25T以上的吊机配合震打钢护筒至溶洞底板。钢护筒下沉到设计位置以后，则换用1.0m的桩基锤继续冲打，直至桩基设计标高。
4.2袖阀管注水泥浆法
对于官抱公路特大桥26#-10等桩基，溶洞高度达11m的大溶洞，洞内半填充，填充物为流塑状黄色粘土，全漏水，覆盖层及其不稳定，砂层厚度达30m之多。桩基施工过程中极易出现急骤漏浆、塌孔、地陷等工程事故，甚至危及施工人员的安全，故先对覆盖砂层进行袖阀管注水泥浆加固，使其砂层成为一个整体，不会出现突然塌孔。再对其溶洞腔进行灌注水泥砂浆填充密实，使充填物能够与周围环境固结成为一个整体，且具有一定得强度，使其不再发育，以保证后续施工安全顺利进行，确保地基的稳定性。
4.2.1 袖阀管注水泥浆
4.2.1.1 袖阀管注浆设计参数
（1）钻孔布置：2m*2m正方形布置
（2）钻孔直径：91mm～110mm
（3）注浆范围：砂层分布区
（4）注浆段分段长度：1.0m～2.0m
（5）注浆设备：袖阀管、搅拌机、BWS-200/10注浆机
（6）注浆配合比：水泥：水=1：1（根据注浆情况适当调整）
（7）注浆压力：0.3Mpa～0.9Mpa
（8）注浆结束标准：在注浆压力下，灌入量
4.2.1.2袖阀管施工工艺
袖阀管施工工艺是目前比较先进的注浆工艺，其适应性强，对砂层、粉土、淤泥层等均能达到较好的注浆加固效果。能进行定深、定量、分序、分段间歇、重复注浆，集中了劈裂注浆法、压密注浆法与渗入注浆法的优点。袖阀管注浆使用的注浆工具为袖阀管，袖阀管内径为50mm～60mm，一次性使用的塑料管，由两部分组成，注浆段位带射浆孔的花管，注浆段以上为实管。花管每隔33cm钻一组蛇浆孔，射浆孔成梅花形布置，其外为5cm～8cm的橡皮袖阀包裹。基本施工工序为泥浆护壁成孔，浇注封壳料，下袖阀管及圆管止浆，注浆等步骤。
4.3 常规处理溶洞法
对于官抱公路特大桥，21#-1、21#-5 等桩基，覆盖层较稳定，溶洞内半填充或全填充，溶洞高度不太大，单层溶洞在3m以内，多层溶洞累加不超过5m，但存在严重漏水，故采用常规处理方法。常规处理溶洞法分：片石粘土筑壁法和水泥浆筑壁法。
4.3.1 片石粘土筑壁法
冲孔桩基按设计桩径冲孔至溶洞位置，发现漏浆时，及时用粘土加片石（按2：1的体积比）回填冲击，边回填边冲击，反复在溶洞处，每冲进1.0m左右，就投入足够的片石、粘土，粘土和片石挤密填筑溶洞，形成坚实的护壁，使其溶洞不再漏浆为止。
4.3.2 水泥浆筑壁法
此法类似于片石粘土筑壁法，对于采用片石粘土筑壁反复多次，还是出现回填后不漏浆，重新冲孔又开始漏浆，则采用水泥浆筑壁法。用冲击桩基冲到溶洞位置，反复漏浆，则回填足够的粘土和少量的片石再加入整包的水泥，一般每次投放0.5吨左右，每次回填2m～4m，再用冲击锤充分搅拌形成水泥浆，重复几次，然后回填2m～4m的粘土，取出冲击锤，等待24小时，待水泥浆达到一定强度，再进行冲孔，一般会取得良好的效果。如还是漏浆，再重复回填，使其不再漏浆，穿过溶洞底板达到设计标高为止。
五、结语
1. 广珠铁路二标段官抱公路特大桥溶洞桩基成孔施工方法，是经过一段时间不断总结，不断翻阅大量资料和现场试验等摸索总结出来的，施工伊始，由于对桩位处溶洞大小估计不足，备用的片石，粘土及水泥数量不够，打穿溶洞后，补浆和回填不及时，和对施工方法选择不得当，造成了两次地面塌陷。经过两个月才处理完成，因此岩溶地区成孔预防措施和施工方法的选择非常重要。
2.在岩溶地区桩基施工是工程施工的关键，桩基施工的顺利与否，往往决定了工程的工期和成本，若出现问题，对工期和成本的影响更是难以估量。在施工过程中，我们运用上述溶洞的处理方法，基本实现了小溶洞不塌陷，大溶洞少塌陷，比较顺利、安全的完成了溶洞地区冲击钻灌注桩的桩基基础施工。
3. 由于溶洞桩基施工具有不可预见性、复杂性、危险性，施工前应认真仔细阅读施工图纸及勘察资料等有关文件，弄清桩基溶洞的地质情况，为确定施工方案提供依据。
4. 根据地质资料，制定详细的施工方案，做好逐桩技术交底。遇见各类异常问题时能够及时做出处理，确保工程进度、质量和施工安全。
参考文献：
[1]湖南交通科技.2002年第一期《岩溶地基处理方法》
[2]交通世界.2004年第5期《岩溶地区地基处理及桩基施工技术》
[3]岩土注浆理论与工程实例. 北京 .科学出版社 .2001
[4]建筑地基处理技术规范 . 中国建筑工业出版社 . 2003
关键词：旋挖钻机回转钻机接力成孔工艺
Abstract: this paper introduces the main bridge of hainan YangPu construction and wuhan jianghan six main bridge 3 # pier the rotating drill rig relay with rotary construction into hole process; Two engineering pile bore maximum depth of 117 ~ 118 m are, and geological layer complex, and TR400C the rotating drill biggest only for 105 m drilling depth, so to the rotating drill rig relay with rotary construction, shorten the cycle of pile, and achieved good technical and economic benefits.
Key words: the rotating drill rig relay into hole turning process
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：
旋挖钻机在钻孔直径与深度方面相对于回旋钻机没有较大的优势，尤其是在地层的适应性方面更没有优势，然而两种钻机结合使用确很好地发挥了各自的优势。我公司引进的TR400C型旋挖钻机从钻机扭矩、施工桩径和孔深方面有了较大的提高，但仍不能取代传统的回转钻机，回转钻机在钻进硬质地层及钻孔深度方面仍然发挥着不可替代的作用。我公司承建的海南洋浦大桥主桥5#墩及武汉江汉六桥主桥3#墩桩基采用旋挖钻机与回转钻机接力施工的实例充分发挥两种设备特点，优势互补，取得了较好技术经济效益。
1两种设备的主要性能参数
钻孔灌注桩施工设备选型正确与否关系到施工效率的高低，甚至关系到工程的成败，综合考虑两个工程的地质情况、施工桩径、孔深及施工进度要求等各种因素，施工所采用的设备为TR400C型旋挖钻机和300型回转钻机及配套的气举反循环设备，各类钻机的主要性能参数如表1、表2所示。
回转钻机气举反循环钻机性能参数 表1
2施工实例
TR400C型旋挖钻机受钻杆长度的限制，钻孔深度最大为105m，而所承担的2个工程项目的桩基成孔最大深度均超过105m，所以旋挖钻机不能单独成孔，而回转钻机可单独成孔，因此在这两个工程项目上采用两种钻机接力成孔工艺。现以海南洋浦大桥主桥5#墩试桩与工程桩5-22#桩孔及武汉江汉六桥主桥3#墩3-12#与3-1#桩孔的施工实例进行分析。
2.1 海南洋浦大桥主桥5#墩施工
海南洋浦大桥为海南洋浦湾一座跨海湾的大桥，主桥4#～5#墩为海上平台施工，桩径为2.5/2.2m的变截面桩，各设计37根桩。5#墩平台标高为+5.7m，桩底标高为-112.0m，钻孔深度为117.7m，护筒下设长度30m。
施工区域的地质构造主要分3个地质层，第一层主要为淤泥、砾砂、粘土。第二层主要为粉砂、中砂、砂岩夹层。第三层主要为硬塑状粘性土、密实砂土及砂岩夹层。
依据试桩施工资料分析，砂岩夹层是造成成孔效率降低的主要因素，砂岩夹层位于孔深92～105m范围内，各桩之间砂岩地层出现的深度不一，厚度变化幅度为0.3m～0.5m。
2.1.1 试桩施工
试桩的施工，试桩设置在5#墩工程桩承台的外侧，成孔钻进完全采用回转钻机以气举反循环工艺施工。其目的是了解施工区域的实际地质地层状况，为工程桩的全面施工获取技术参数。试桩施工其桩径、孔深与工程桩一致，其成孔施工总历时412.69小时，即17.5天。其成孔施工的功效分析如表3所示。
海南洋浦大桥主5#墩试桩成孔各地层钻进工效（回转钻机施工）表3
2.1.2旋挖钻机与回转钻机接力成孔施工
鉴于试桩的施工历时，结合施工区域的地层情况，选择旋挖钻机与回转钻机结合的方式施工，即在桩孔深度95m作为临界点，上部由TR400C型旋挖钻机成孔，下部以回转钻机气举反循环工艺接力成孔施工。其成孔施工的功效如表4所示，上部69.96m进尺，旋挖钻机仅耗时26.74小时，成孔总天数为4天。
海南洋浦大桥主5-22#桩成孔各地层施工工效（旋挖钻机施工） 表4
2.2武汉江汉六桥主桥3#墩
武汉江汉六桥是武汉市城市规划的第六座跨越汉江的通道，主桥3#墩位于汉江汉口岸，设计有18根桩径2.5m，其施工平台为岸坡填筑而成，平台标高在+20.0～+20.5m，设计桩底标高为-97.0m，即钻孔深度在117.0～117.5m，护筒埋设深度4m。
该施工区域的地层依据地质勘探资料提示，自上而下主要为第一单元层为人工填土层汉江冲填与湖积层、第四系粘性土层、砂性土层、碎石土层；第二单元层为半成岩、灰岩、泥质粉砂岩、石英砂岩、含钙硅质碳质页岩岩层；第三单元层为灰岩、砂岩层及石英砂岩层。
2.2.1 回转钻机施工
武汉江汉六桥主桥3#墩，旋挖钻机尚未到位时，即进行3-12#桩成孔施工。成孔工艺也为气举反循环，该钻孔各地层的功效分析如表5所示，孔深98.25m以上历时444小时达18.5天，成孔总天数24天。
武汉江汉六桥3-12#桩成孔各地层钻进工效（回转钻机施工）表5
地层名称 起始孔深m 终到孔深m 进尺
m
2.2.2 旋挖钻机与回转钻机接力成孔施工
旋挖钻机到位后，即行开始桩基施工，由于TR400C型旋挖钻机的钻杆长度及扭矩的局限，旋挖钻进深度仅在85～100m，即进入较为致密的硬质地层后改换回转钻机气举反循环工艺钻进成孔。其接力施工以3-1#桩为例，该桩孔各地层的成孔功效见表6所示，孔深96.7m以上仅耗时38.2小时，即1.5天，整孔的成孔周期为17天。
武汉江汉六桥3-1#桩成孔各地层施工工效（旋挖钻机施工） 表6
2.3 功效分析
2.3.1 海南洋浦大桥主5#墩功效分析
表3为试桩功效分析表，在孔深95m以上的覆盖层仅62m的纯钻耗时124.16小时，钻进总耗时达到358.69小时将近15天，成孔总历时17.5天。
表4为5-22#孔功效分析表，上部69.96m进尺的纯钻耗时16.75小时，旋挖钻机仅耗时26.74小时，成孔总天数为4天。
由表3、表4可以明显的看到，由回转钻机与旋挖钻机结合成孔钻进可以大大地降低了成孔周期。
2.3.2 武汉江汉六桥3#墩功效分析
表5为3-12#桩成孔各地层钻进工效统计表，孔深98.25m以上纯钻历时233.3小时，总历时444小时达18.5天，成孔总天数24天。
表6为3-1#桩成孔各地层施工工效统计表，孔深96.7m以上纯钻耗时14.7小时，总耗时仅38.2小时，即1.5天，整孔的成孔周期为17天。
以上4个表格所反映的数据充分表明，两种钻孔设备的施工工效对比分析，旋挖钻机的纯钻工效明显高于回转钻机，旋挖钻机是回转钻机纯钻工效的6～10倍，生产工效更显优势，旋挖钻机是回转钻机的9～20倍。从上述各表所示，旋挖钻机的辅助作业时间短，而回转钻机的辅助作业时间远远大于旋挖钻机的辅助作业时间。无论是表3、表4中所反映的数据看，还是表5与表6所示的数据反映，在相同的地质条件下，桩孔的成孔周期明显的降低，海南洋浦大桥5#墩的成孔周期的降幅较大，武汉江汉六桥3#墩的成孔周期也有显著的效果。
3技术经济效果
以上两个工程项目的数据，显示了2种钻孔灌注桩成孔设备结合运行的优势，这对于以后类似工程项目的承接揭示了新的举措。
3.1成孔周期
上述表3、表5反映了回转钻机单独成孔周期，表4、表6展示了采用旋挖钻机接力成孔后的成孔周期，两个工程项目在成孔周期上都有较大幅度的降低。综合海南洋浦大桥5#墩工程，其成孔周期由15天降低到5天左右；武汉江汉六桥3#墩其成孔周期也降低了近一周时间。
3.2施工成本
众所周知，回转钻机能耗高，尤其是大型回转钻机的能耗更大，百米深的钻孔灌注桩其耗电量需3万千瓦小时，即使以1元/千瓦小时计为3万元；而TR400C型旋挖钻机相应深度的桩能耗在2000～2500升柴油，以现在的市场价7.50元/升计为1.5～2万元，但是因为其功效高，当两者结合运用则大幅度地缩短成孔周期，可以较大幅度地缩短施工工期，从而也大幅度地降低了施工成本。
4结语
关键词：钢管桩 沉桩 质量 进度 冲打结合
1 工程概况
苏丹麦罗维灌溉工程取水泵站位于尼罗河的左岸，共布置20台立式长轴泵，共计抽水量为90m3/s，水泵安装高程为243.3m，设计总水头为22.6m。水泵、管道、交通道路、供电线路等建立于栈桥式平台上，栈桥下为钢管桩桩基，桩基总计117根，桩基直径均为1m。
2 方案优化
根据钢管桩沉桩施工情况和大应变检测结果，对钢管桩沉桩控制标准进行了调整，钢管桩设计桩端标高和贯入度按以下标准控制：
①当钢管桩端达到设计标高，且最后100mm平均贯入度不大于5mm/击，可停锤。
②当钢管桩端未达设计标高，且最后连续10击平均贯入度不大于3mm/击，可停锤，后期进行冲打结合使钢管端达到设计标高，然后钻进至最终设计标高进行灌注段施工。
按照上述沉桩控制标准并结合现场实际钢管桩已沉桩情况，采用冲打结合工艺使钢管桩端达到设计标高。
3 施工工艺
对于初打沉桩时桩端未达到设计标高的钢管桩，后期需采用冲打结合工艺对其进行复打沉桩施工。钢管桩冲打结合复打沉桩主要施工工艺流程见图1。
4 设备选择
根据钢管桩沉桩情况和现场条件，钢管桩复打施工选用ZZ-5型冲击式钻机进行桩内钻孔，DZ120振动锤进行复打沉桩。
5 施工方法
5.1 接桩
钢管桩初打沉桩完成后，在夹桩、下层钻孔作业平台搭设前需对实际标高低于设计标高的部分钢管桩进行接桩。接桩钢管材料用驳船运输，50吨浮吊配合起吊。接桩前需在所接钢管桩上搭设临时接桩施工平台。
5.2 一次夹桩、下层钻孔作业平台搭设
接桩完成后，可进行一次夹桩、下层钻孔作业平台搭设施工工作。
①牛腿焊接。首先在钢管桩上测出牛腿顶标高（26.79m），100t自航驳上架设操作平台于钢管桩上焊接钢牛腿。
②工字钢主承梁安装。钢牛腿焊接完成后进行排架横向32a工字钢主承梁的安装加固：100t自航驳运送I32a工字钢至平台底部，利用水上50t浮吊将I32a工字钢搁置在钢牛腿上，在钢管桩两侧及排架桩与桩间跨中位置用Φ16对拉螺杆固定。25m宽码头平台每排架布置6根，排架单侧3根，每根工字钢长为9m；15.5m宽码头平台每排架布置4根，排架单侧2根，每根工字钢长为9m，总计需32a工字钢176根。
③夹桩20a槽钢安装。在32a工字钢主承梁安装加固完毕后，在钢管桩两侧安装纵向20a槽钢于32a工字钢上，并将其与32a工字钢焊接，钢管桩每侧一根20a槽钢，并在桩口两侧及跨中用Φ16对拉螺杆锁定。20a槽钢安装加固完成后夹桩系统便可形成纵横向稳定整体，以加强抗水平变形的稳桩性能。
④下层钻孔作业平台搭设。在32a工字钢主承梁安装完成后开始搭设下层钻孔作业平台，下层钻孔作业平台为整体式22a工字钢平台结构，共有10根工字钢，每根长12m。用100t自航驳运送22a工字钢平台结构至指定位置，利用水上50t浮吊将22a工字钢平台结构吊装搁置在需复打沉桩的钢管桩两侧I32a工字钢上。22a工字钢平台与钢管桩两侧纵向20a槽钢间放置木方作为弹性装置，木方用8#铁丝绑扎紧固于32a工字钢上；钢管桩两侧的2根22a工字钢上焊接20a槽钢作为限位装置，以防止钻机工作时搁置在32a工字钢主承梁上的22a工字钢平台发生移位现象。
5.3 上层箱体式钻机作业平台型钢托架制作
在一次夹桩、下层钻孔作业平台搭设完成并通过承载、安全检查后即进行桩端上层钻孔作业平台的搭设。上层钻孔作业平台的搭设方式为在下层钻孔作业平台上安放箱体式型钢托架结构（50吨浮吊配合起吊），并与下层钻孔作业平台连接加固，在钻机自重荷载下为保证箱体式型钢托架在下层22a工字钢平台上的稳定，需在下层22a工字钢平台上焊接车挡限位装置以防止托架在工作时发生移位。箱体式型钢托架长10m，顶宽6m，底宽6m，高4m，托架顶部平台满铺5cm厚木板，平台上钻机工作位置需铺设δ16钢板，平台四周需安装临时栏杆结构。根据钻机台数及工期进度要求，拟制作加工型钢托架14个用于周转使用。
5.4 钻机就位、钻孔
上层箱体式型钢托架钻孔作业平台安放并加固后即进行桩内地形标高测量。桩内地形标高测量完成后利用50吨浮吊将钻机就位，进行钻孔作业。
5.5 上、下层钻孔作业平台移除
钻孔到设计需求高程并经验收合格后停止钻孔，利用50吨浮吊将钻机、型钢平台托架、下层钻孔作业平台结构移走（拆除）。
5.6 振动锤就位、复打
50吨浮吊将DZ120振动锤吊放就位到桩顶端并夹固，测量定位无误后开动振动锤对钢管桩进行复打沉桩，此次复打沉桩以设计桩顶标高控制来确定停锤标准，终锤后本次复打沉桩工作即结束。若出现一次复打未沉桩到位，需进行二次或多次复打以保证钢管桩沉桩至设计高程。
5.7 冲打结合桩内钻孔及复打沉桩过程中安全防险加固措施。
在冲打结合桩内钻孔时可能发生所钻打钢管桩单桩下沉，这样钢管桩上牛腿将失去支撑32a工字钢主承梁作用，导致32a工字钢主承梁跨度由原4.5m（5m）变为9m（9.5m），过大的跨中弯矩将造成工字钢主承梁挠度过大、刚度不足，易发生平台结构失稳现象。同时在钢管桩复打沉桩过程中也会发生上述现象。为防止上述危险情况的发生，采取如下措施进行除险加固：
①在所复打钢管桩江、岸两侧靠近牛腿处的32a工字钢上焊接横杆及吊耳，同时在相邻的2根钢管桩上焊接吊耳，在此两处吊耳上穿以钢丝绳并用卸扣带紧。
②在所复打钢管桩江、岸两侧桩身顶部位置各焊接1吊耳，穿以15t葫芦，葫芦另一端带紧32a工字钢的横杆。在钻打过程中派专人根据钢管桩的下沉情况拉紧葫芦，这样可保证该桩在下沉时当牛腿支撑作用失效后，32a工字钢主承梁仍有新的支撑点（反拉支撑）。
5.8 钻打结合复打沉桩施工临时施工通道及安全防护措施。为方便钻孔作业人员通行及小型机具的摆放，需在一次夹桩系统平台上搭设钻打结合复打沉桩施工临时施工通道，同时通道四周需安装临时栏杆及围网。
5.9 下道工序（二次夹桩、钻孔作业平台搭设）。复打沉桩结束后，及时对钢管桩进行二次夹桩，并开始搭设钻孔作业平台。
5.10 钢管桩测量控制方案。复打过程水平桩位控制采用二台经纬仪和一台全站仪，采取任意角交会法控制，其中两台经纬仪用于控制桩位，一台全站仪用于校核桩位，两台主控经纬仪的交会角保证在60°-90°；钢管桩标高控制采用水准仪。
6 结语
通过对常规钢管桩施工方法的改进，采用冲打结合的新工艺，保证了沉桩质量，加快了施工进度，取得了良好的工程效果。
参考文献：
[1]中国标准JGJ 94-2008《建筑桩基技术规范》.
[2]中国标准YBJ 233-1991《钢管桩施工技术规范》.
[3]中国标准JGJ 106-2003《建筑基桩检测技术规范》.
关键词：桥梁桩基; 岩溶地质处理
Abstract: in this paper, the karst geological bridge pile foundation construction treatment to carry on the summary, combined with practical engineering, the bridge pile foundation construction karst geological processing measures is expounded, the karst geological for the future of the bridge pile foundation treatment provide some references for the experience.
Keywords: bridge pile foundation; Karst geological processes
中图分类号： K928文献标识码：A 文章编号
目前，在岩溶发育地区进行桥梁桩基施工，由于溶洞分布的不规则性，在施工过程中会遇到一些不可预见的地质情况，给施工带来很大困难, 如处理方法不当,会造成经济损失和工期延误。针对这些突况的处理方案，下面就我们遇到的两个桥梁桩基施工的事例，总结一下溶洞帷幕注浆法与钢护筒跟进回填法的应用。
一、新田大桥3—1#桩基溶洞帷幕注浆
1、桩基地质分析与施工实验方案的拟定
新田大桥3-1#钻孔灌注桩基础，桩经1.5m，设计桩长25.5m,井口标高188.541m,桩底标高161.103m。桥位区不良地质主要表现为岩溶发育，地表以溶蚀裂隙、溶孔为主，地面以下则以溶沟、溶洞为主。溶洞溶沟埋深在标高149—186米之间，呈不规则状分布，规模大小不等，洞高在0.5~16.7米。根据专家们对地质报告和工程现状的分析，提出了两种常规做法：一是下钢护筒；二是目前常用的注浆固化形成帷幕法。第一种方法，由于施工方在3—1#，3—2#，4—1#，4—2#号桩上都已经施工不同深度（总计深度34.8M）至岩石层面，其中3—1#号桩施工已至溶洞顶板50cm，已有14.3m深。再穿过8.0m溶洞，入岩层4.6m，将基本成孔的事实，下钢护筒较为困难，势必要废弃原有洞口进行扩孔。重新制作钢护筒，再下入溶洞，碰上溶洞中、底部位突出的奇石或成倾斜角度岩石，不可避免地发生护筒倾斜，处理难度很大、工期加长。与之相比，第二种方法，设备比较简单，操作简便，工艺不复杂，施工过程较容易控制，适应范围广，治理效果好。因此，专家们提出了帷幕注浆处理方案。帷幕注浆法治理溶洞的机理就是在钻孔桩施工之前，沿桩基孔壁外侧1.0M左右的地方,对称布置地质钻孔,钻孔深度以达到最底层溶洞底板为宜,通过向地质钻孔内压注水泥浆,使溶洞内原有和后续充填物固相化,以达到桩基成孔时孔壁稳定,避免钻孔施工过程发生垮孔、埋钻、卡钻事故，确保桩基施工质量和进度。以达到不耽误工期，切实可行，又尽可能节约建设资金的目的。
二、湖南桂武高速武水河大桥5-4#桩基溶洞钢护筒跟进回填
1、桩基地质情况与施工处理的过程控制
该桩地层由上而下为素填土、耕植土、淤泥、粘土、全风化粉砂质页岩、全风化炭质页岩、溶洞、微风化含炭质灰岩、溶洞、微风化含炭质灰岩、溶洞、微风化含炭质灰岩、溶洞、微风化含炭质灰岩。该桩有四层溶洞呈串珠型分布，上面两个溶洞较小，分别为0.8m、1.2m和1.6m。该桩护筒顶标高为11.005m，设计孔底标高-35.5m，应钻深度46.505m.采用冲击钻成孔，钻头直径2.10m（加大钻头直径，使成孔直径不小于2.1m，为下放钢护筒做准备，钢护筒直径2.09m），钻头质量4000Kg，后换为7000Kg原装钻头。本桩钻孔深度40.3m。上部松软地层厚度9.29m，钻进速度较快。泥浆颜色灰黑色，且有臭味。上面两个溶洞较小，分别为0.8m和1.2m，中间间隔只有10cm，两溶洞已基本联为一体。钻头钻至最上一层溶洞溶顶以上0.6m时，向孔内抛投片石高度0.5m，以平衡钻头，防止穿破溶洞时出现孔斜。冲程控制在0.8m，平稳冲砸。经仔细观察钻头穿破溶洞后钢丝绳无摆动，孔位无偏斜。钻进溶洞后，无漏浆，钻头进尺稍微加大。为保证固壁良好，向孔内投放片石1.5m，以0.6m的小冲程钻进，钻进1m后，再次投放片石1.5m，其中夹杂投入粘土，钻进时进尺较小，并加大冲程至1m，钻进过程中无异常现象发生。溶洞内钻进时，泥浆比重为1.6。就在钻孔钻到离桩底高程约3米的位置时，突然发生钻头掉下去8米多深，泥浆瞬间大量流失，筒内水头不能保持；因是突况，施工单位准备的片石和粘土不足，发生了塌孔，钻头被埋在里面。业主立即组织有关技术专家对桩基探查和处理，查地质资料，勘察资料中没有发现桩位下部有如此大的溶洞。估计是把桩位邻近有大溶洞，打桩时打穿了。于是，对桩基用粘土、袋装水泥、片石回填，用小冲程冲击筑壁。并采用全程钢护筒跟进的方法进行钻孔。然而，这个桩基的施工一波三折，施工队在安放的护筒不够垂直，钻孔在钻到溶洞位置时，钻头卡住了提不上来。这样反复好几次后，工期拖了好几个月。最后，重新对溶洞回填，采用钢护筒全程跟进和片石回填相结合的方法，保证了施工的顺利进行。
三、归纳与总结
根据以上的经验，我们想对岩溶地质的桥梁桩基岩溶处理方案比选和施工控制要点，做一个总结和归纳，已供今后施工参考借鉴使用。
施工方法 回填法、钢护筒跟进回填法 帷幕注浆法
适用范围 （1）回填片石和粘土的方法：此法适合小型溶洞处理：当溶洞不高（小于3米），半填充或无填充时，存在严重漏水，护筒内水头不能保持，可采用片石、粘土、水泥回填筑壁法。
（2）全程钢护筒跟进法适用于大型溶洞的处理（大于3米），如果溶洞内无填充物，需要下钢护筒与回填片石相结合。 （1）当溶洞高度较高，覆盖层大于8米，采用冲桩深度比较深后发现的漏浆、筒内水头不能保持的溶洞地质，采用增加钢护筒，扩孔耗时长，可考虑用帷幕注浆法。
（2）对不好的桩基地质情况进行预处理也可用此法。
优缺点 （1）此种方法造价偏高，但对于加快工程进度有其优势。
（2）如事先没有采用钢护筒跟进，扩孔下放钢护筒到桩基下部比较费时。 （1）优点:设备简单,操作简便,工艺不复杂,施工中容易控制,适应范围广,治理效果好.特别是对已成孔部分后续溶洞处理可不需扩孔,不延误工期。
（2）缺点：相对其他方案而言，注入浆液耗量不确定因素较高，费用控制较难掌握。
关键字：钻孔灌注桩技术；建筑施工；钻孔工艺；施工检测；
钻孔灌注桩技术是指通过机械钻孔使用导管进行混凝土等材料灌注的施工工艺。它在建筑工程施工中的应用较广泛。钻孔灌注桩技术进行建筑工程施工操作简单，并且容易掌握。在实际建筑工程施工中，钻孔灌注桩施工质量对于建筑工程整体施工质量有着很大的影响作用，而且钻孔灌注桩施工质量容易受到各种施工因素的影响。因此，在进行建筑工程施工操作中，尤其要注意钻孔灌注桩技术的施工操作过程，并且应当及时的做好各种施工检测，以保证钻孔灌注桩的施工质量和整体工程质量。本文主要围绕钻孔灌注桩技术在建筑工程应用中的施工工艺以及要点等内容，并对建筑工程施工中对于钻孔灌注桩技术检测做讨论。
1、钻孔灌注桩施工工艺与要点
钻孔灌注桩技术是指通过机械钻孔使用导管进行混凝土等材料灌注的施工工艺。在建筑工程施工过程中，对于钻孔灌注桩技术的施工首先要求钻孔的大小以及钻孔标准必须符合相关工程的施工要求，能够保证施工材料顺利通过钻孔进行灌注，在进行工程施工混凝土材料等灌注时要注意控制好灌注速度，进行匀速平稳的灌注，而且灌注导管要连接紧实，不能在进行混凝土等浆材料灌注时，出现脱落等现象影响正常的泥浆灌注施工。对于注浆连接导管的位置固定等也有一定能够的要求，注浆连接导管的放置位置要与地面之间有一定的高度距离，而且注浆导管要保持通畅。另外，还可以通过向注浆导管内灌水来检测注浆地区的密封性，如果不存在漏水或者渗水现象就说明注浆地区的密封很好，反之就需要进行补救。对于工程施工泥浆的材料配制，各种材料要严格按照一定的配比进行，泥浆搅拌时间一定要充分，在泥浆搅拌配制成功后，还要进行过滤以防止在进行钻孔注浆的过程中，出现注浆导管被堵的现象，在进行泥浆灌注的过程中，对于泥浆灌注的压力以及泥浆灌注的速度一定要注意控制合适，以影响灌浆工程施工质量。
运用钻孔灌注桩技术进行建筑工程泥浆灌注施工的技术优点主要表现在，和一般的灌注技术相比，钻孔灌注桩技术的灌注桩承载力较大，并且在进行泥浆灌注时，对于灌注泥浆的压实作用及效果较明显。其次是在进行灌浆施工过程中，由于灌注桩压力的作用使得泥浆黏性较大，因此在灌注进工程结构中后，非常坚固，而且具有一定的抗震作用。另外，钻孔灌注桩技术在进行工程施工设计中非常注意对灌注桩的承载作用力，因此即使在进行灌浆后，灌注装的承载性能依然非常好，对于整个工程承载情况没有负面影响，而且对于灌注桩的承载作用设计，使得灌注桩结实耐用，也可以相对减少工程投资成本。
2、钻孔灌注桩技术在建筑工程的施工应用
由于钻孔灌注桩技术的简单易操作特征，使得钻孔灌注桩技术在实际建筑工程中的应用非常广泛，而且在一些公路建设以及水电施工中也会经常运用到钻孔灌注桩技术。下文主要介绍钻孔灌注桩技术在建筑房屋建筑工程应用中的施工工艺以及技术特点。
该工程为一般的房屋建筑工程，建筑面积与工程规模中等。该建筑工程中将采用钻孔灌注桩基础进行工程地基施工。工程桩基桩径及其相关施工标准已知。工程现场设置有一定的排水设施，并且设有施工通道，以防止对工程施工产生影响。在进行钻孔灌注桩基施工中，首先使用钻孔机械进行钻孔施工，钻孔开始后在慢慢进行注水冲洗，当钻孔符合一定时期标准后，加快钻孔速度继续进行施工，直至最后钻孔的深度达到工程施工标准，则停止钻孔，进行清理。这时开始进行钻孔灌注桩基工程的灌注导管制作，也就是钢筋笼制作。对于钢筋笼的制作要求不仅钢筋材料要符合标准，而且钢筋笼的制作也要按照工程施工的要求进行制作，这其中尤其要注意钢筋笼长度要与设计标高相符。制作好钢筋笼之后就要进行安放加固，以能够实现后期的混凝土灌注施工，对于钢筋笼的放置，除了要按照工程要求放置外，还要注意钢筋笼的加固，以防止在进行混凝土浆灌注时，钢筋笼受力错位，从而影响施工质量。
做好上述的钻孔以及钢筋笼制作加固后，就要进行混凝土的灌注施工了。进行混凝土灌注施工时首先要将灌注导管安装连接好，其次要对钻孔进行再次的检验，这时就可以将混泥土浆通过灌注导管进行地下灌注了。需要注意的是在进行灌注前需要对混凝土浆进行检查，看是否拌合均匀。进行灌注的过程中要在规定时间内用平稳的速度进行灌注。可以在灌注的混凝土浆中兑入一些缓凝剂，以保证混凝土凝结，进行混凝土灌注的时间与钢筋笼安置好的时间间隔不能太大。在混凝土浆进行灌注的过程中使用到的灌注导管要符合施工的标准，而且还应经过相关检测试验，对于已经灌注的混凝土浆要注意防止冻结。
在该建筑工程的钻孔灌注桩技术施工中，混凝土的灌浆高度要比桩基高，以保证桩基顶部混凝土浆的质量。在后期的工程养护中也应当及时对混凝土灌注工程进行检查，对于不符合标准的混凝土将应及时处理。此外，对于建筑桩基的检测可以通过抗压静荷载试验进行检测，以避免出现不合格桩基。
3、钻孔灌注桩技术施工检测
建筑工程施工对于钻孔灌注桩的施工质量要求很严格，因此在进行钻孔灌注桩施工过程中不仅要从施工技术上严格按照规范要求进行操作，还要及时做好钻孔灌注桩施工的检测，以保障工程施工质量。下面以桥梁钻孔灌注桩施工检测为例，对钻孔灌注桩施工监测要点进行总结。
桥梁钻孔灌注桩基施工检测一般是采用声波透射法进行无破损桩基检测，就是利用先进的声波探测仪等设备对桥梁桩基进行混凝土灌注材料、桩基承载力以及桩基完整性等有关检测，以防止因地质结构变化引起桥梁桩基沉渣、夹泥、断桩、缩颈、偏斜等影响桥梁桩基质量问题。在进行桥梁钻孔灌注桩基检测中，不要仅仅只通过样本采集检测方式，以少数样本的检测结果来代表整体桥梁桩基的检测结果，要对所有桥梁桩基都通过声波透射法进行质量和施工检测，以避免错漏桩基检测对桥梁整体质量造成影响。总之，做好桩基施工检测后，根据检测结果应及时对桥梁桩基进行完善或修补，以保障桩基质量。
4、结束语
总之，钻孔灌注技术本身具有的施工优势，使得它在建筑工程的施工建设中应用十分广泛，但是需要注意的是，在进行建筑工程施工中也要注意对钻孔灌注施工技术工艺以及质量的把握检测，已能够真正保障建筑工程的施工质量。
参考文献
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关键词：建筑工程 土建施工 桩基础 施工要点
中图分类号：TU198 文献标识码：A
桩基础方案在很多建筑形式中得到了广泛的应用，桩基础的安全性和可靠性直接关系到整体建筑的质量和安全，因此，在进行桩基础施工过程中，就一定要对桩基础的施工要点进行分析并采取科学合理的方法来进行施工。
1 对桩基单位的质量管理
桩基工程质量管理任务将主要是针对桩基施工过程中钻孔灌注工程桩和围护桩进行监控，以确保工程的整体质量要求。在施工中，重点围绕以下几个方面进行管理。
1.1 技术质量的管理
桩基施工前必须按照程序文件的要求及相关管理规程认真做好图纸会审工作，对本专业施工图进行仔细审核，对发现的设计缺陷、质量问题及矛盾部位应及时报建设单位，由建设单位会同设计单位重新修改，避免因设计引起的质量问题。组织设计、勘察单位到现场，进行试沉桩工作，以确定各种施工参数，如桩长、桩入岩深度、持力层岩样等，为工程桩验收提供依据。
1.2 材料设备质量管理
桩基单位采购的材料、设备等的品牌、产地、规格、技术参数必须与设计及承包合同中规定的要求一致，及时上报监理单位对进场材料和设备进行见证取样及复检，对不符合要求的材料、设备必须退场。
1.3 施工过程的质量管理
首先，桩基单位应配备足够的现场质量管理人员，并将人员名单书面上报总包方和监理方。总包单位专职质安员将对桩基单位在施工过程的质量开展面对面的监督与认可，同时要求桩基单位对产品质量进行《三检制》（自检、互检、交接检）检查，并做好检查记录，凡达不到质量标准的，总包单位、建设单位不予以签证付款并促其整改，对一些成品与半成品的加工制作，项目部亦将抽派人员赶赴加工现场进行检查验证。
1.3.1 施工准备：
在施工前清除场地杂物，更换软土，整平夯实，如地面松软可能导致钻机倾斜时，可以用碎石灰土进行地面加固。检查施工单位现场放线情况是否符合规范要求，检查桩的长度，直径或型号、规格等是否符合设计要求，并合理安排好钻孔顺序。同时钻进的孔距为3～5培的孔径，一般不少于5米。安装钻机时地基要稳固，机座要保证水平，钻杆上部设导向架，钻杆经常保持垂直，以防止钻孔偏斜。
1.3.2 泥浆制备
在桩基地质条件较差时，需制备泥浆护壁。护壁泥浆,由水、粘土和添加剂组成，调制泥浆时，先将粘土加水浸透，然后以搅拌机或人工拌制。制备泥浆是旋挖钻能否成孔的关键，也是影响钻孔进度和桩基混凝土质量的关键。成孔采用制备泥浆作为孔桩护壁，泥浆材料采用优质膨润土加粘土、聚丙烯酰胺以及火碱。
1.3.3 成孔过程控制
①钻孔：钻机安装就位后，钻头对中，根据四角控制桩用细线绳交出桩的中心，确定钻杆垂直后开始钻进。钻机每次进尺控制在50cm 左右。钻进过程中要及时补充提前制备好的泥浆，保证在钻进过程中和提钻后孔内液面高于护筒底部2.0m，在钻进过程中应根据地层变化及时调整泥浆性能，以满足正常的钻进需要。
②清孔：钻孔达到要求深度后，测量孔深。技术标准为孔深不小于设计桩长；孔径不应小于设计尺寸：倾斜度不大于1%H。符合要求后立即进行清孔，清孔可采用抽浆清孔法（或掏碴法），用空气吸泥机进行抽浆清孔，清孔时，必须始终保持孔内水头高度，防止塌孔，清孔后，将取样盒（开口铁盒）吊到孔底，待灌注水下混凝土前取出检查沉淀在盒内的碴土，碴土厚度不得大于0.4d（d为设计桩径）。否则，要重新清孔。
③成孔检查：钻孔在终孔和清孔后， 对孔径、孔形、孔深、桩孔竖直度、孔成孔位等进行检查。
④钢筋笼吊装：为了规范施工，钢筋笼集中下料，就地焊接，绑扎成型，并制作导向架、定位钢板及声测管。为了防止钢筋笼变形，采用分节制作，分节吊焊接。钢筋笼吊装前，会同监理工程师对钢筋笼的材料、尺寸、接头型式等进行检查。检查合格经监理工程师签认后吊装钢筋笼，钢筋笼吊装至设计位置后，及时准确地焊接。
⑤水下混凝土的灌注：灌注混凝土前，探测孔底泥浆的沉碴厚度，如大于规定，应再次清孔。混凝土拌合物运至灌注地点时，检查均匀性和坍落度，如不符合要求，应进行第二次拌合，二次拌合仍达不到要求的，不得使用。
⑥桩的检验：成桩后采用无损检测仪或监理认可的检测方法进行桩的质量检测，如果监理工程师认为必要，则进行桩的钻探取芯试验，确保成桩质量。
1.4 桩基施工的质量控制
1.4.1 质量检测人员的配备
设专职质量管理员，并配备专职质检员。在灌注桩工程开工之前须经质检工程师自检，经监理同意签证后才可进行下一工序施工。
1.4.2 钢护筒埋设质量的控制
钻孔桩钢护筒的埋设质量直接影响钻孔桩的施工质量。施工中先准确放线，然后由施工单位的监理工程师与主管技术员一起测量平面位置的准确性，确认符合规范要求后才埋设钢护筒。
1.4.3 钻孔泥浆的质量控制
钻孔过程中泥浆质量控制的好坏直接影响成孔质量和成孔速度。为减少钻孔事故的发生，采用膨润土泥浆，施工中严格按规范要求的各项指标进行控制。 根据地质情况随时调整泥浆比重，合理掌握钻速，防止塌孔和缩孔
1.5 桩基础质量检测
1.5.1 沉碴检查
成孔后需对沉碴及孔壁质量进行检查。沉碴厚度的测定可采用测砣及沉淀盒的方法。由于孔深、线长，测砣测碴厚靠手感把握，故采用沉淀盒，至灌注水下砼下放导管前取出，视其盒内的沉碴量作为沉碴厚的数据，超过标准，需二次清孔。
1.5.2 孔壁质量检查
施工中要求值班技术人员24小时跟班作业。钻孔过程中要有详细记录，把钻孔地质情况、作业进度等祥加记录。严格保证孔内水位和泥浆各项指标符合要求，每钻进5～10m利用探孔器检测孔径，检查钻头的磨损情况和直径变化，发现斜孔或缩孔时，随时校正或扩孔，以保证钻孔的直径和垂直度。由于基桩所需水下砼体积大，灌注时间长，采用抽浆法进行清孔，尽管费用高，但孔底沉淀厚度均能控制在规范标准以内，有效地保证了成孔质量。
2 对桩基单位的工期管理
对桩基工程工期目标的最终依据是合同工期，即在约定的时间内必须向施工总承包移交桩基工程，技术、工程部门必须对总进度计划进行周密策划和严格管理，桩基单位的计划工期必须实现分包合同工期要求。
（1）在排总进度计划时，桩基单位的主要负责人员均共同参与，对施工总承包所排的计划进行论证、提出意见。同时充分预计为实现预定计划可能产生的技术、质量，安全及施工进度等问题，事先制定方案，确保总进度计划的顺利实施。
（2）在总进度计划中标明桩基工程最迟应开始的时间及最迟应完成的时间，同时注明关键工序的节点工期。
（3）当情况有变化，桩基需要调整进度计划时，必须经过双方协调，经施工总承包单位认可。并报监理和业主签认。
3 桩基施工的安全及文明施工的管理
为确保施工的正常开展及安全、文明施工的总体目标：杭州市标准化工地的实现，要求桩基分包单位做好以下几点：
（1）从思想上和组织上把安全生产管理纳入总承包公司统一的安全管理体系之中，进场的管理人员与员工都要接受总包方的安全教育，并由总包方质安部门制定统一完整的安全、保卫管理制度，如：人员登记制、人员进出场制度、区域通行证制度、生活区管理制度、门卫制度等，分包商必须遵守，以确保施工现场安全、文明施工。
（2）桩基单位配备足够数量的安全、保卫人员，对本方的材料库房、成品、半成品进行看护；现场安全员名单须书面报总包方，其主要职责为监督本单位施工人员的安全生产，发现违规、违章操作的（如机械操作、用电操作、高空作业等），必须予以制止并处理，施工总承包项目专职安全员进行现场监督检查，发现隐患或违章将予以严肃处理。
（3）夜间施工，必须办理夜间施工许可证，夜间施工照明必须注意不直接照射到附近建筑物内，防止光污。尽量做到不扰民，合理安排，尽可能的避免投诉事件的发生。
结束语：通过上方对桩基础施工要点的探讨，可以总结出在进行桩基础施工时要对各个工序进行控制和管理，结合质量、工期及安全文明施工等方面对桩基础的施工进行科学的控制和管理。
参考文献：
关键词：水利施工技术；钻孔灌注桩技术；质量
在水利工程施工中，基础施工最为重要，因而为了确保水利基础质量，很多施工企业在施工中往往采取钻孔灌注桩作为桩基进行施工。但经常由于水利施工技术水平的低下，质量问题失控导致工程质量的低下。进而影响企业的经济效益和人民的生命财产安全。因而作为新时期背景下的水利施工企业，只有切实掌握这项技术，才能更好的确保工程质量的提升。以下笔者结合自身工作实践，提出以下几点仅供同行参考与交流的浅见。
一、概述水利施工中钻孔灌注施工的原理
随着时代的发展，各种水利施工技术的成熟，传统只在建筑基础施工中应用的灌注桩已经引入水利施工之中。但就目前来看，应用水平还有待进一步提升，因而为了更好的探讨水利施工技术中的钻孔灌注桩技术，作为施工人员必须对该技术的施工原理有一定的认识。其施工原理如下：在备足原材料和清孔之后，在混凝土中埋设导管的出料口，并利用进料口将混凝土连续不断的注入桩孔之中，再将导管提升的同时在混凝土中埋设导管的进料口，从而形成一定深度，使得进料口和出料口将产生强大的压力，从而将再次浇灌的混凝土挤入已浇混凝土之中，从而提高钻孔灌注桩的坚固性和严实性，最后将最初浇灌混凝土的上部作为灌注桩的隔离顶层，直至后续浇筑的混凝土被顶向灌注桩桩口。
二、水利施工技术中的钻孔灌注桩技术的初探
通过上述分析，我们对水利施工技术中的钻孔灌注桩技术有了一定的认识，以下笔者结合自身工作实践，分别从钻孔、钢筋笼的制作与安放以及水下砼的灌注等方面对水利施工技术中的钻孔灌注桩技术作出以下几点分析和探讨。
（一）钻孔施工技术
在钻孔施工之前，应结合护筒埋设的情况，针对性的调整偏差，有助于钻机的就位。在就位之前，应利用砂卵石填筑平台，再将钻机平稳地架设平台上，在钻机就位后，应注意收集每根桩的施工参数，并对其进行及时归纳和总结，并结合地质资料对施工所在地地层的情况基本了解，再根据施工工艺设备和自身的实践工作经验，对钻孔参数进行校核，为确保整个钻孔施工有序进行奠定坚实的基础。与此同时，还应严格按照图纸进行测量放线，并确定钻孔位置，利用水平尺对磨盘平整度进行检查，利用经纬仪对主钻杆垂直度进行检查。在钻进施工中，应对孔内的泥浆指标进行严格的控制，并对钻进垂直度进行随时校核和检测，确保整个钻进过程无偏差，再将钻孔时排出的泥浆进行沉淀和废水处理之后方能排入河道，并将废渣运到指定的堆放场所，尤其应对钻进速度进行控制，当从较硬地层钻进较软地层时，可以适当的提速，若从较软地层钻进较硬地层时，而应放慢速度缓慢钻进，而遇到易缩径地层时，应加大扫孔频率，严防缩径情况的出现，当遇到砂层时，应确保压力中等并适当地造价泥浆的比重与黏度。当钻至设计深度之后，应空钻不进尺，再注入稀泥浆，从而置换浓泥浆，确保泥浆比重到1.1到1.2左右方能提钻，再用测量绳对孔深进行测量。当终孔之后，还应进行清孔换浆，并对孔内的泥浆含砂率进行严格地控制，若在钻进过程中，遇到障碍物时，应马上停止钻进，并迅速查明原因和排除障碍。
（二）钢筋笼的制作与安放技术
1、钢筋笼的制作技术
钢筋笼的制作应进行精心的设计，一般应根据孔径和孔深进行加工，并确保其位置、间距、根数的正确，再严格按照规定进行焊接和牢固，并每隔2两米加设箍筋，预防其在运输和吊装过程中发生变形。在制作过程中，应确保钢筋表面无锈蚀，且各规格尺寸与设计要求相符，尤其应对钢筋笼的外形尺寸严格按照设计要求进行控制，一般竖向的钢筋偏斜必须控制在2%以内，且在清孔之前，必须将钢筋笼全部制作完成，并对其进行编号，尤其是上下端应有明显的标示，再将其平放在场地上，严防变形清孔的出现，尤其应确保钢筋笼底部轮廓必须与钻孔洞的基底岩面线之间的相符。
2、钢筋笼的安放技术
在安放钢筋笼之前，应对主钢筋及其接头的长度进行正确丈量，且对制作和运输之后的钢筋笼变形和编号正确与否进行检查，换言之，只有钢筋笼质量达标之后，方能进行钢筋笼的安放，在安放过程中，应缓慢下放，当遇到卡笼的情况或下放受阻时，应对其原因进行及时查明，切勿利用钢筋笼强行施压，严防钢筋笼的变形和孔坍塌，并采取相应的措施，必要的时候提出钢筋笼，排除障碍之后方能进行钢筋笼的安放。
（三）水下砼施工技术
钢筋笼安放之后，应进行混凝土浇筑，由于在水利施工中，因而一般采取水下导管进行灌注，将各导管节用丝扣连接起来，且其内径为250毫米，在泵送混凝土时，应将料斗设置在孔口，并在浇灌混凝土之前，应准备足量的混凝土，以确保封孔一次性完成，再下完导管之后，应利用导管对所钻孔洞实行二次清孔，并在灌注混凝土之前对孔深进行二次测量，且达标之后方能灌注混凝土。其中，桩孔砼的浇筑速度是影响砼质量的重要因素，速度太慢会使砼坍落度损失，容易造成堵管。浇筑速度一般应达到6-8米每小时，最高可达10米每小时。在浇筑过程中，应定时测量砼面的上升情况，并与所浇入的砼量相核对，避免导管拔离混凝土面，并根据混凝土面的上升情况及时调整各导管的混凝土注入量，保证混凝土面的均匀上升。试验人员进行抽样检测砼坍落度，并在现场对砼试块进行见证取样。每浇注50m3有1组试块，小于50m3的单根桩，每根桩要有1组试块，并做编号，编号与桩号相对应。孔桩砼浇筑面的最终高程要高于设计标高10cm以上，以便成桩后清除强度较低的表面砼，清除表面砼在砼强度达到2-2.5N/mm2时进行。对成桩的各项试验、测试达到要求后进行下道工序施工。
三、结语
总之，对水利施工技术中的钻孔灌注桩技术具有十分重要的意义。作为新时期背景下的水利施工人员，必须切实掌握这一技术，认真分析该技术的原理，并严格按照施工工序施工，尤其是钻孔、钢筋笼的安放以及水下砼的浇筑尤为重要，只有切实掌握这一技术，才能更好的夯实水利桩基础，为整个工程质量的提升奠定坚实的基础。
参考文献
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关键词：钻孔灌注桩 泥浆制作 反循环钻机成孔 钢筋笼的制作 水下浇灌砼
中图分类号： U443.15+4文献标识码： A
1.工程概况
陕西省中小河流水文监测系统建设在商洛市6县1区新设12处水位站，塔基础全部采用钢筋混凝土灌注桩施工工艺，水位塔基础采用钢筋混凝土钻孔灌注桩，桩径为1200mm，桩长为10至13m不等，塔身桩径800mm，12处水位站采用混凝土灌注桩基础，根据《地质勘察报告》表明，使用反循环钻机泥浆护壁成孔施工，现以反循环钻机成孔泥浆护壁施工工艺为例，在灌注砼桩施工当中总结了一套较完整的施工方法。
2.反循环钻机泥浆护壁成孔灌注桩施工方法
反循环钻机泥浆护壁成孔灌注桩的施工工艺是：钻孔吊装钢筋笼浇灌砼抽出护筒成桩处理桩头
钻孔：挖泥浆池和制作泥浆：泥浆的作用是防止孔壁坍塌和对孔壁起保护作用，它既能使孔内的泥浆不致流入孔外，又能使孔外的水不致渗入孔内，它的具体要求为：比重：1.3~1.5T/m3；含沙率：≤4-8%；胶体含量：≥90%；塑性指数：IP＞17。
挖泥浆池：泥浆池应设至距桩位6-8米以外的空地为宜，坑口尺寸大约4×5米（也可根据钻机多少确定），深1.5M为宜，四周用红砖铺砌，坡度大约600左右，上抹20厚1：2.5的水泥砂浆。泥浆池必须保证一次施工30~40个桩的排放和需求，泥浆池施工完毕，应从桩位至泥浆池施工两条排浆循环沟，以便泥浆循环使用，施工方法同泥浆池。截面尺寸=宽×高=800~1000×500~600mm为宜。
制作泥浆：泥浆的制作选用自然水和粘土或黄土拌制而成，粘土必须取样送试验室鉴定，粒径≤5mm，粒径太大必须过筛。施工时将粘土送泥浆池搅拌使用。水的选用不得使用对砼有害的水。
埋放护筒：护筒一般用4~5mm的钢板压制而成，钢板太薄容易变形，其内径一般比钻孔大20cm，高度为1.5~2米，埋入桩位后高出地面300~400mm，侧边开300×300mm左右的孔，距地面100~150mm为宜，护筒埋好后，在筒外垫20厚粘土，用脚踏实，以防地面水渗入，护筒中心线与桩位中心线距离≤50mm。
反循环钻机成孔：待泥浆循环池及护筒施工完毕后，选择10kw的反循环钻机，用16T汽车起重机将其对准桩位就位，然后用水平尺校正机身及钻杆的水平及垂直度，开动电机，放下钻头，用泥浆泵注入泥浆，钻机将循循钻进，一节钻杆钻入后及时停机，接上第二节。如此反复钻至设计深度。
钻进过程中的注意事项：应经常检查泥浆的稠度，如发现泥浆中杂物太多，必须及时清理排浆沟及泥浆池或更换泥浆。钻机在钻孔过程中，如发现钻杆摇晃，可能遇到硬土或岩石等，应立即停机检查，待查清原因，处理后再钻，否则将会发生位移、坍孔壁、桩位偏斜，甚至扭断钻杆等事故。遇有卵石或砾石时应尽量慢钻，同时适当加压，必要时更换钻头。常见的钻头有普通钻头，合金钢片钻头和合金钢压轮钻头，钻进时应根据土的坚硬程度选用钻头。
钻孔过程中的清渣：钻机在钻孔过程中的泥渣，一部分同泥浆一起挤入孔壁中，另一部分随泥浆一起排出坑外流入泥浆池，剩余的部分则沉积在孔底。所以在开钻后大约4-5m深时，应清理一次钻孔，以后每钻2-3m深清理一次为宜，清理的次数也可能根据土质现场确定。孔内清渣是用钻机上的清孔器进行的，有时也可以用人工清理。
钻孔过程中常见的问题处理有坍孔壁:由于钻头上下移动,淘渣,泥浆稠度不够,钻杆偏位或流砂等,都有可能引起坍孔现象。所以施工时要经常投入一些石子，粘土等补充。钻机偏移：由于机身不稳，钻机旋转位置地基松软等原因引起的钻机偏移，发现后要及时停机，校正钻机及钻杆。孔底出现漂石：若钻机振动或钻机速度迟缓，可能由于孔底存在漂石，出现后要及时停机检查，漏浆：漏浆是由于泥浆太稀，或孔底出现较大的洞等引起的，如孔内的泥浆突然下降，则必须在孔内加入一定数量的水泥，石膏或粘土，提起钻头搅拌进行封堵。
钻孔的施工质量检查有孔的直径检查：桩孔钻完后，用一个比钻孔小10-20mm的圆环拴上12#铅丝，垂直放入孔中上下移动进行检查，铁环重5--10Kg；孔深检查：一般用5Kg的重锤拴12#铅丝检查，钻进过程中也可以根据钻杆的长短观察。桩孔的允许偏差：孔径：≤50mm；垂直度：桩长1%（根据钻机的钻杆测定）；孔位中心线：≤1/6桩的设计直径；孔底沉渣：≤100mm。
2.2吊入钢筋笼：
钢筋笼的制作方法：如设计主筋Φ28，箍筋Φ10＠200，骨架加筋Φ14＠2000制作时，钢筋顶部加一道Φ16箍筋，用于吊放钢筋笼，且将其中的两根筋加长做为导向钢筋。箍筋的制作，可用一个钢筋笼直径100的辘轳圈制作而成。制作尺寸如下：主筋＝桩长＋地梁高－保护层；导向筋＝地面标高－孔底标高。
钢筋笼制作的允许偏差：主筋间距：±10毫米；箍筋间距：±20毫米；钢筋笼直径：±10毫米；钢筋笼长度：±100毫米；水下灌注桩钢筋保护层±20毫米。
钢筋笼安装：桩孔清渣完毕，应立即吊放钢筋笼，吊放时用一台25T吊车徐徐向下吊放，同时用人工轻轻转动，避免碰坏孔壁。
2.3水下浇灌砼：施工时先用吊车将导管插入孔内，在导管的上口下3cm－5cm处将予制砼塞用8号铅丝固定，在导管的上部漏斗内装满砼，切断铅丝，砼同塞一起突然下落，在桩底扩散，随后继续在漏半内加砼，将孔内的泥浆全部排空.抽出导管，即形成砼桩。
导管的制作及安装：导管选用δ=3mm钢板压制而成，内径250mm,长3m右，上下焊法兰盘，有利于导管的相互安装，总长=地面标高-孔底标高+2m.上部用法兰盘同漏斗相连。漏斗的容量应根据桩的直径确定，同时必须满足第一盘砼埋入导管处1米以上。导管制作所用的钢管内径必须光滑,接头严密,不得有跑浆、漏气现象。导管每使用一次，必须认真清理内部污物，以便下次再用。管安装时应用25T吊加缓缓放下，放到底后向上提起300--500mm。导管安装时不得碰撞钢筋笼和孔壁，否则会影响桩孔的质量。
砼的制作：水下浇注砼要求流动性大，强度高，本工程试桩设计强度等级C40，坍落度16cm-20cm。施工前，应先在试验室作配合试验报告单。比根据当地砂石情况，配制这种砼此，其强度与浇注砼强度之比不小于1：1.15，另外石子的级配要符合要求，粒径1--3cm为宜，含沙量不大于1%，使用时必须用水冲洗，砂子采用粗砂，含泥量不大于2%，水泥选用525#水泥，同时加入适量的NF减水剂。
砼浇灌：浇灌砼的要求是导管安装完毕后，立即浇注砼，浇灌必须连续进行，防止由于时间太长而引起的坍孔，石渣沉入孔底增多，以及灌入的砼流动性减弱。砼灌注桩灌注充盈系数（实际灌注砼体积与设计桩身直径计算体积比），一般土质为1：1。砼灌注高度检查：浇注砼除了根据其充盈系数计算其理论用量外，且必须经常采用浮标或测锤测定砼的灌注高度，保证桩的顶部标高准确。
2.4抽出导管成桩：砼浇灌完毕，应立即抽出导管，导管抽拨时应缓慢地旋转进行，不得猛抽。抽出的导管必须及时清理，以便下次使用。
2.5桩头处理：钢筋砼灌注施工完毕后3--5天，既进行开挖四周的土方，挖至桩顶设计标高下200mm---300mm后，将桩上部的泥浆，水泥浆的混合物清理干净，上部用錾子凿毛，然后将弯曲的钢筋校正，清除钢筋上污物。
2.6钢筋砼灌注桩的试验
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（1）本工程为三栋高层住宅楼，分别为 28、32和35 层。主体结构均为框剪结构，基础采用桩基础。，桩基采用灌注桩，基础持力层为微风化岩层 8，进入持力层≥0.50m，桩长为 30～43m。试桩选取了几组不同桩径的单桩承载力极限值：Φ800--7600kN、Φ1000-- 12100 kN、Φ1200-- 17200kN；桩身砼为 C30；孔底沉渣≤5cm,充盈系数＞1.0；桩基钢筋砼保护层厚度为 50；泥浆比重 1.15～1.2。
（2）从地质勘察报告揭示工程地质条件：该地层岩土分别为①杂填土。②粉质粘土。③粉土。④卵石。⑤粉砂。⑥残积砂质粘土。⑦强风化花岗岩。⑧强风化辉绿岩。⑨微风化花岗岩。
地下水对砼结构及砼结构中的钢筋无腐蚀性。 2 钻孔施工情况
根据勘察结果，设计选用⑨微风化花岗岩作为持力层。并要求先打试桩，做几组单桩竖向静荷载试验检测，根据静载检测数据及地层实际情况，对桩基工程做进一步调整，设备选型上采用两台套GPF-2000D正反循环钻进的转盘式工程钻孔设备。
2.1 成孔钻进及异常情况
（1）打桩钻头采用常规的双腰钻头，一般土层的钻进成孔施工，钻头长径比≥1.5，施工过程泥浆性能指标控制在：比重为1.2～1.35，粘度 18～22s，含砂率小于 5％，pH 值 7.5～9.5，调整好泥浆比重可以具有较好的携渣能力，并对泥浆孔壁起到良好的保护作用，又要控制好钻进速度，不至于产生过厚的泥皮，影响钻孔灌注桩周边磨擦力的发挥。
（2）1# 楼 钻进孔深18.5m,遇卵石层，钻机跳动厉害，憋钻严重，进尺缓慢。从成孔到灌注成桩共7～8d 时间，卵石层厚度 3.0m 钻进用 2d，微风化坎岩 500mm用时 3d，坎岩钻进采用牙轮钻头，施工过程中，牙轮掌断裂捞取用时1d。
（3）3# 楼 钻进孔深 20.0m时，由于卵石层钻进施工时严重憋钻，主动钻杆与加节杆之间的螺杆松动、断裂，造成孔内事故。事故处理用时 10d，卵石层仍未穿透，停止继续钻进，采用粘土回填该孔。
2.2 原因分析
（1）卵石层粒径大又是含砂，造成该层密实度相对较大，且回旋钻进时无法直接破碎粒径较大的卵石。卵石比重较泥浆比重大，无法通过泥浆浮力将钻进过程的孔内较大粒径的完整卵石携带出孔，随着钻进深度加大，孔内卵石量持续堆积增加，对钻头回旋的阻力也不断加大，造成钻机严重跳动及憋钻。钻机跳动产生钻杆连接的螺杆松动、断裂及其他的机械设备故障等孔内事故。
（2）卵石层钻进过程中，钻机严重跳动及憋钻。工人必须每隔1～2h提钻检查钻杆法兰焊接是否拉裂、钻杆连接的螺杆松动程度、钻头的磨损情况，就20m孔深的而言，每次提、下钻时间至少要2h 以上，工人的劳动强度相当大，再加上对钻机设备各机具磨损的修补时间。影响整个工程的正常工期。
（3）3#楼打桩时，主动钻杆与加节杆之间的螺杆松动、断裂。捞取处理时先根据钻杆、钻头长度，计算好孔内断杆顶部深度，采用加节钻杆底部，在孔内断杆顶部上下500mm处不断更换位置进行对接，对接上后及时采用活套钢丝绳顺着加节钻杆，套住掉在孔内的主动钻杆后拉起，但是该方法一直无法处理。
采用打入钢护筒至主动钻杆顶部，并抽取孔内泥浆，发现该主动杆是倾斜的，其顶部已经镶入孔壁，最后以人工下到孔内，用钢丝绳套住后拉起。
（4）1# 楼 孔深在 21.0m 遇微风化地层，微风化岩质地坚硬，需采用牙轮钻头钻进。由于目前钻机队伍基本上都是个体，工人的基本技术及施工经验不足，对牙轮钻头的工作原理、机理及主要施工参数等等基本没掌握到位，导致孔坎岩钻进时，牙轮掌断裂，请专业人员用电磁铁捞取。
（5）由于卵石层粒径大又是含砂，比较密实，层厚 1.0～11.7m 不等；钻进成孔进尺缓慢，钻机跳动厉害，微风化岩质地坚硬，采用牙轮钻头钻进，工人技术水平及施工经验不足，成孔过程必须经常提、下钻，施工功效低，工人劳动强度大，且容易造成机械及孔内事故。更换 CZ- 6D 型冲击钻机进场两台套，进行试打两根桩。
（6）1# 楼 两根桩从开孔到成桩各用时 3d，施工过程正常。成桩后经小应变检测均是一类桩，静载检测结果：1# 楼 试桩，沉降量 1.8cm；3# 楼 试桩 1.2cm，满足设计及有关规范规定要求。 3冲击成孔及预防、处理措施
桩基工程通过采用不同钻孔机型进行试打桩比较，分析复杂地层冲击钻孔的优越性确定。组织八台套 CZ- 6D冲孔设备进场施工。并针对具体情况提出相应的预防及处理措施：
（1）冲击钻机开孔前，应在护筒内填加粘土，对于松散的表土层要适当加一些片石或碎石，然后将孔内充满泥浆，再进行冲击。冲击钻机宜用小的冲程低锤密击，以减少冲击时对护筒底口段的震动，维护此段孔壁的稳定。在穿过护筒底口以下3～4m 后，即可根据地质情况适当加大冲程。在冲击钻进阶段，应注意保持孔内水位高过护筒底口 0.5m 以上，以免水位升跌波动，造成对护筒底口处的冲刷，且孔内水位高度应大于地下水位 1m以上。
（2）砾砂层、砂层的钻进。这类地层的特点是松散，胶结性差，孔壁易坍塌，冲进时应采取较好的护壁措施。首先，应采用大比重、低失水量的泥浆护壁；其次还宜采用足够的粘土，将粘土做成泥球（φ150～φ200）投入孔内，捣实后以粘土补壁法。一般情况下，可按1∶1比例投入粘土和小片石，用十字型钻头小冲程反复冲击，以加固孔壁。必要时可重复回填、冲击2～3 次。
（3）粘土、粉质粘土层冲进。粘土层的特点是质软、粘结性大、透水性差，具有自然造浆能力，孔壁吸水后易膨胀，冲进常出现泥浆迅速变稠、糊钻、钻孔缩径等现象。对于该类地层，冲击钻进往往不易进尺。施工时，可以利用地层自然造浆能力强的特点，向孔内送入清水，通过钻头的冲捣形成泥浆；在粘性较大粘土层中钻进，可边冲边向孔内投入适量的碎石或砖块，以破坏粘土结构，提高钻进效率；若孔内泥浆粘度过大、比重过重，则需要及时进行处理调整，可采用大泵量向孔底泵入经处理的稀液泥浆，边冲击边循环，以降低孔内泥浆粘度和比重。 4钢筋笼制作与安装
①钢筋笼要在平地面，严格按设计图纸及有关规范制作。②钢筋笼分节制作，每节 6～9m，孔口搭接，主筋接头应错开35d 焊接，焊接质量应符合要求。③下放钢筋笼时要缓慢，避免碰撞孔壁。搬运钢筋笼时要防止扭弯变形。④为保证钢筋笼垂直和保护层厚度，每 4m钢筋笼沿周围方向呈 120O角等分焊接3 个钢筋预制要护块（φ12）。 5 水下砼灌注
①严格按水下砼灌注工艺进行灌注，即采用导管回顶灌注法。②使用密封可靠的法兰盘插接式导管，导管壁厚＞4mm，内径φ258，下导管时必须检查每根导管的密封圈及连接丝扣的完好性，用隔水栓检查导管同心度和内壁的粗糙度，并严格进行试压，试压力为0.6～1.0MPa。③隔水栓上部加钉胶垫，使其具有良好的隔水性能。④导管连接丝扣必须上紧，导管应具有良好的同心度以及垂直度，连接后轴线偏差＜1%。⑤灌注前，导管应先下至孔底后再提高0.4～0.5m，保证畅通后，方可储砼剪球灌注。 6 完成时间及检测情况
本桩基工程通过更换机型，采用了冲击成孔，完成一根桩平均用时两天半，三个月半施工完成 335 根桩。完工后经检测，小应变检测结果：Ⅰ类桩占 92.5%；Ⅱ累桩占 7.5%；静载检测结果：共静载检测六根桩，最大沉降量 18mm。取芯检测 30根桩。桩基检测结论:桩身砼连续，均匀，砼抗压强度均＞C30，孔底沉渣厚度最大的为 23mm。工程质量及工期满足要求。 7工程实例
天津市大港区兴建一栋综合办公楼和一栋职工宿舍楼，工程位于天津市大港区振兴路与凯旋街交口处东南侧，拟建物为一栋 5 层综合办公楼，一栋 6 层职工宿舍楼及一座游泳池，工程桩直径为 500 mm，共计 101 根。总建筑面积为 10 000 余平方米，其中地下车库约为 3 100 m2。
关键词：钻孔灌注桩，碎石粘土层，成桩
钻孔灌注桩技术，因其对各种土层的适应性强、无挤土效应、无震害、无噪音、承载力高等优点，在工程中得到了广泛应用。钻孔灌注桩对于一般粘性土、填土、淤泥质土及砂土等，穿越方便，成孔效果较好，而对于碎石粘土则不宜采用。本文就钻孔灌注桩穿越碎石粘土层的工程实例进行分析，对穿越该类土的设计施工提出一些看法，从而为同类土层中设计钻孔灌注桩时桩端土层的选取提供参考。科技论文。
1.工程地质概况及试桩情况
某建筑工程，四层框架结构，建筑物总高度为17.2m，跨度9m，楼面设备荷载最大为14kN/m2.设计最大单柱荷载为3600kN.该工程地处系旧城改造老宅基地，山脚坡积型地层。
根据工程地质勘察报告，土层分布及特征如下：①杂填土，厚3.9～4.8m；②粉质粘土，饱和，软塑，厚0.4～0.9m；③淤泥质粘土，饱和，流塑，厚0.3～6.3；④粘土，可塑～硬可塑，厚1.6～5.1m；⑤淤泥质粉质粘土，厚0～4.0m；⑥-1含砾粉质粘土，硬可塑，厚0～7.5m；⑥-2含碎石粘土，可塑～硬可塑，厚2.7～5.4m；⑦全风化泥岩，可塑，厚4.2～7.2m，⑧-1全风化炭质泥岩，饱和，可塑，厚1.6～2.2m；⑧-2强风化炭质泥岩，厚大于6.2m，未穿。根据建筑物荷载及土层分布情况，地质勘察报告建议，采用钻孔灌注桩设计，以⑧-2层为桩端持力层，桩端进入持力层深度不小于0.5m，平均桩长28m，单桩承载力标准值以φ1000钻孔灌注柱为例取2570kN.
工程施工采用10型正循环钻孔灌注桩，在钻进至17.5m深处，遇到⑥-2层土，钻机上台，无法钻入。⑥-2层土为含碎石粘土，碎石含量占5%～20%，粒径一般2～5cm，少量大于10cm.根据有关钻孔灌注桩施工经验，正循环施工工艺对于粒径不大于15cm的碎石，一般均可在泥浆中上漂排出，钻头也不至被卡死。但从冲抓清孔取出土样分析，⑥-2层土样中，碎石为坚硬的硅质岩，最大粒径40cm，冲抓4斗土中能取出10cm以上的碎石12块，小于10cm的碎石也较多，碎石强度极高，钻机无法将其磨碎上漂，钻头被卡住无法钻入。地质报告描述土层正确，但对砾碎石含量及粒径的分析偏差较大。科技论文。为取得详细资料，采用＃2钻机继续试桩，在钻至17.8m处（即⑥-2层面）时，钻杆卡死，无法钻入，经建设单位同意，停机处理。
2.处理方案及结果
根据以上情况，地质勘察、设计及施工各方进行了认真的分析探讨，归纳起来，主要有以下几点：
第一种方法：在钻至⑥-2层顶面时，改用人工挖孔进入一定深度，以该层为桩端持力层。桩下部扩底，以增加单桩承载力。该方案工期增加不多，但人工挖孔深度较大，且部分桩的直径将由φ600改为φ800.该深度单桩承载力下降较大。经计算，以φ1000桩为例，单桩承载力仅为原设计值的48%，需修改设计，将单柱单桩改为多桩承台。科技论文。且其下为软弱下卧层，厚度较大，而本层局部厚度较小，小于4倍桩径，作持力层不够理想。
第二种方法：机械钻孔与人工挖孔相结合，钻孔至⑥-2层土后，改用人工挖孔穿透此层，清孔后再打钻孔灌注桩。该方案施工组织上难度较大，工期将增加一个月，费用增加25万。
第三种方法：以⑥-2层土作为桩端持力层，改用沉管灌注桩。该方案经设计验算，⑥-2层土单桩承载力较低，改用φ426沉管灌注桩后，单桩承载力仅为300～470kN，需将原单柱单桩改为承台群桩，桩的总数将增加7倍左右，平面布桩系数较大，更改设计需要一定的时间，打桩工期因桩的数量增加不可缩短，投资额将增加37万元左右。同时，该工程地处老城区，四周均为民居，沉管灌注桩的噪音对周围居民影响很大，势必会影响工程的顺利进行，而且对沉管灌注桩来说，局部场地上的⑥-1层含砾粉质粘土沉桩较困难。
第四种方法：保持原设计不变，改进施工工艺。如采用进口的S500反循环钻机，其钻杆孔径大，吸出块石方便，钻透该层有把握，工期较快。但费用增加很大，需增加投资25万元，且目前难以组织到该机型进场。因此采用SPJ300型正循环钻机，加大钻进力度，穿透此层，但工期及费用将有所增加。
对所面临的难题，进行分析后认为，采用SPJ300型正循环钻孔工艺，钻透该层把握较大。上述几种方案中，综合各种因素考虑，方案四比较可行。原设计桩型不变，采用SPJ300型正循环钻机替代原10型钻机，加大钻杆力度，并改进钻头，采用筒体钻，增加钻头摩阻力，钻松土体，套取较大石块。根据桩径，结合采用大小直径钻头，用钻、磨、挤等方法钻进土层，将直径较大无法漂出的石块挤入桩侧土中。钻机数量由2台改为4台同时开工。经试桩，成功钻透了该土层。钻孔进尺较慢，⑥-2层土中钻进速度为50～80cm/h，一般单桩成孔时间为2～3天左右，但施工比较顺利。最后实际工期比原计划增加了20天左右，增加施工机械及人工费用约18万元。顺利完成了整个桩基工程施工。桩基施工完毕后，对其中部分桩进行了高应变动测，其余所有桩进行了低应变动测。结果表明，单桩承载力与设计要求值符合较好，桩身质量完好，达到了设计要求 .
3.几点建设
根据上述工程实践，在钻孔灌注桩的设计及施工中，除了一般的认识经验外，下面几个方面问题应引起重视。
3.1加强地质勘察报告的深度与准确度。对于含碎石粘性土的土层，由于勘探工艺的特点，要判明碎石含量及其粒径不可能十分准确。这会直接影响钻孔灌注桩的设计及施工工艺的采用，因此还要加强对同地区土质情况的调研，结合实际勘探情况，提交准确的报告，供设计与施工决策。
3.2设计时应充分考虑到碎石含量对承载力的影响。由于桩底沉渣问题制约着单桩承载力和桩身质量的稳定性，对碎石含量较多、粒径较大的土层，正循环钻孔工艺排渣能力较差，沉渣小于5cm的设计要求较难满足，特别当孔底沉渣的粒径较大，一般正循环泥浆清孔难于将其携带上来。在设计钻孔灌注桩时，必须适当考虑'施工因素'的影响。因此针对该类土层，单桩承载力设计值应适当减小。
3.3在施工上，应对相应土层的钻入难度有充分的估计，采用钻杆力度较大的机型，避免机型选择不合适造成窝工、影响工期，酿成经济损失。在机械安排及整个施工组织设计中应有足够的考虑和准备，如一般正循环清孔效果达不到要求时，或长时间清孔，孔底沉渣仍超过规定要求时，应改换清孔方式(如用风压机清孔等)，以确保设计要求的承载力。
【关键词】钻孔灌注桩；质量控制；监管手段
钻孔灌注桩具有承载力大、施工较为简便、安全可靠等优点被广泛应用于高层建筑基础工程。它的质量监督从验收规范来看十分简单 ,无非是地基承载力的鉴定、钢筋笼的检查与桩混凝土质量的判定。但由于地质条件的很复杂 ,施工中采用方法不同 ,施工人员素质不一 ,地下工程施工不可见的因素很多,为确保钻孔灌注桩的质量,就要求质量监督人员具有认真的工作态度、良好的技术水平和丰富的临场处理能力,掌握现场施工实际情况与工艺情况、准确的现场施工记录,并了解施工单位素质。依据丰富的工作经验及理论知识对桩基质量作出判定,对桩的质量问题与防治措施提出明确的意见,桩基灌注完成后,其质量评价也是很关键的问题。本文结合笔者多年监督工作经验，从监督角度入手，阐述钻孔灌注桩的施工质量控制及监管手段。
1 工程概况
某高层建筑，层数22层，总建筑面积32241，地上建筑面积26672，基础形式首选钻孔灌注桩，根据地质钻探荷载情况，以中风化花岗岩作为桩基持力层，桩径采用ф900，桩长为40m，单桩竖向承载力特征值6200k N，桩身混凝土强度等级为C30。
2 抓住对施工单位质量控制措施的监管
2.1 首先施工单位应建立完善的质量管理机构，设立专职质检人员，并加强自检组织管理。应建立以项目经理为第一负责人的质量管理领导小组，严格按照质量体系文件，从资源投入和过程控制上切实保证工程质量。同时应在技术质量部设置专职质检工程师，质检人员应严格监督施工作业，推行全面质量管理和目标责任管理，从管理和技术措施上严格控制工程质量，对重点工序的施工，质检人员应全过程旁站监管，随时处理施工中遇到的质量问题，保证施工处于受控状态。最后施工单位应落实自检制度，每道工序完成后，由施工单位自行检验合格后，上报监理工程师进行质量检查，经检查合格后方可进入下一道工序施工，尤其是对于隐蔽工程的检查验收，应严格按隐检程序进行。
2.2 施工过程的质量控制要点
2.2.1 首先应做好钻进过程质量控制：现场钻孔操作人员在钻孔中应严格控制泥浆比重，同时还应做好防塌孔控制措施，做好护筒底部密封工作，不同地层必须按要求进行调整，安放钢筋笼时，，需对准钻孔中心竖直插入，控制钢筋笼的安装垂直度，严禁触及孔壁，若发现溶洞，应按照溶洞的大小规模及溶洞回填充物情况，对溶洞进行处理后方可继续钻进。
2.2.2 做好清孔控制措施：沉渣厚度是灌注桩成桩质量的主要指标，为此必须做好清孔工作，为降低沉渣厚度，应采取如下措施：1、采用双泥浆泵并联供泥浆，增大泵量，提高泥浆循环速度。2、严格控制钻杆接头的密封性，确保泥浆能全部从孔底返回。3、加快成孔与成桩速度，缩短从成孔到成桩的作业时间。4、及时排除废弃泥浆，勤捞沉淀池的沉渣，不断补充优质泥浆。5、二次清孔完成后，应立即浇筑水下混凝土，避免泥渣再次沉淀。
2.2.3 混凝土灌注控制措施
在灌注水下混凝土时，应派专人注意观察导管内混凝土下降和井孔水位上升，及时测量复核孔内混凝土高度及导管埋入混凝土的深度，做好详细的混凝土施工灌注记录，正确提升和拆除导管，还应检查混凝土拌和物的和易性和坍落度指标，水下灌注混凝土的坍落度采用18-22cm，其数量必须经过计算，使其有一定的冲击能量，能把泥浆从导管中排出。灌注混凝土要连续有序进行，尽可能缩短拆除导管的时间。导管提升时，要保持位置居中，根据导管埋置深度确定导管提升高度，提升后导管埋深不得小于2.0m且不得大于6m。若出现混凝土顶开困难，可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀物，使灌注工作顺利进行。
3 抓好对监理单位在质量控制方面的监管措施
3.1 做好钻孔灌注桩施工的事前控制，事前控制是监理工作最行之有效的控制手段。①在监理规划的指导下编制监理实施细则，针对项目的实际情况，明确监理目标，确定具体的监理工作制度、程序、方法和措施。②应对施工单位的资质进行审查，施工单位资质是保证施工质量的基础，必须谨慎审查，绝不能让无资质的单位蒙混过关，同时还应对施工单位人员的资质进行审查，钻孔灌注桩有较复杂的施工工艺，对施工人员的技术含量要求很高。③施工组织方案的审查：施工方应编制详细钻孔灌注桩的施工方案，监理审查时应重点关注其关键环节、关键部位的做法及质量控制措施。如桩身的垂直度控制、终孔岩层的鉴别、清孔和沉渣厚度、水下砼浇灌等。
3.2 事中控制是保证监理工作行之有效的关键。由于钻孔灌注桩工序复杂，施工难度大，质量控制直观性差，容易出现孔壁坍塌、缩颈、离析、孔底沉渣等缺陷，事中控制显得重中之重。
3.2.1 钻孔垂直度控制：钻孔灌注桩的垂直度是保证承载能力的重要环节，绝大多数的施工现场不检查垂直度，导致斜率超标，桩的受力状态改变，桩头偏位，影响上部结构质量，严重影响钢筋笼的安置。
3.2.2 孔深控制：桩架就位后应测出底梁的绝对标高，以便控制桩顶标高。量好桩具总长度，以便在成孔后根据钻机上留出的长度测量成孔深度。需特别注意防止测量有误未达到设计深度的情况发生。
3.2.3 泥浆控制：在钻孔灌注桩的施工中，无论对于成孔质量还是最终对桩的承载能力的发挥，泥浆质量都是相当重要的因素。
3.2.4 清孔控制：清孔分中一清和二清。终孔后进入一清阶段，一清用慢转速，大泵量进行清孔，一清的主要目的是清渣，用优质泥浆置换含砂量大的泥浆。二清结束到灌注开始，时间间隔不超过30min，超过上述时间再继续清孔，以确保孔底质量。
3.2.5 混凝土灌注控制：水下泥凝土施工是钻孔灌注桩质量控制最关键的一道工序。首先必须严格按设计强度配制混凝土，应严格控制水灰比。
3.3 事后控制主要指桩身砼试块试验报告的审查和对桩基检测进行见证等。监理工程师应根据旁站记录中各钻孔灌注桩的施工实情，有选择地进行桩基静载与砼取芯试验，保证桩基检测的代表性和可靠性。钻孔灌注桩的整个过程均属隐蔽工程，质量检测有一定难度，因而现场监理尤为重要。监理工程师应根据施工现场实际情况，以事前、事中控制为主，以事后控制为辅佐，严格做好钻孔灌注桩的质量监理工作。
4 抓好成桩后桩身质量检测的监管
根据现行国家统一质量规范要求及验收标准，钻孔桩正式开工前应先进行试桩，验证钻孔桩设计承载力，优化钻孔桩设计长度，选择合适的成孔工艺和压浆工艺，指导全线施工，确保钻孔桩的施工质量。钻孔桩除进行静载试桩外，还要按如下要求进行桩身质量检测：①所有钻孔桩身混凝土质量均应作无损低应变动测检测；②地质条件较差、桩长超过50m的钻孔桩，还需进行超声波检测；③每根钻孔桩混凝土强度试件不宜少于一组；④对质量有问题的桩，钻取桩身混凝土鉴定检验；⑤柱桩底沉渣厚度，按柱桩总数的3～5%钻孔取芯检验；⑥钻孔到达设计高程后，应复核地质情况和桩孔位置，并用检孔器检查桩孔孔深。
5 结束语
总而言之，桩基施工质量关系着工程结构的安全及使用寿命，由于桩基尤其是上文中提的钻孔灌注桩基础，施工难度较为复杂，而且每一道都是隐蔽工程项目，质量检查相对比较困难，为此作为质量监管部门，特别是质量监督人员，必须引起高度重视，做好施工质量控制各个环节的监管措施，对施工单位、监理单位的监管措施必须严格把关，才能防患工程质量施工中出现的各种问题，从而达到预期的质量监管目标。
参考文献：
[1]桩基工程手册，中国建筑工业出版社，1995
关键词：桩基工程; 钻孔灌注桩；技术难点
工程概况
某大厦工程占地面积为3368.6m ， 建筑面积为12873.95m2，地上部分为18层，结构质式为钢筋混凝土框架剪力墙结构。地下室1层，建筑面积为5876．91m2，层高分别为3.65m、4.2m。
一、施工条件及难点分析
某大厦桩基工程除大直径混凝土钻孔灌注桩的特点之外，其主要特色体现在以下二个方面。
（1）该部分桩基经设计单位反复核算共利用了665根，另尚需补桩18根。其中由于原地下室设计有二层，故有105根桩需要接桩。为确保工程桩的有效受力状态，设计选用了开挖基坑后接柱的处理
方法:即开挖至原桩顶设计标高后施工承台、柱子至现在设计的二层地下室底板处，接柱高度为3. 7m―5. 9m，然后采用级配砂石及粘土分层夯实回填。另外由于建筑物的功能及平面布置的改变，设计要求在基坑内补18根φ800mm桩。补桩施工时，基坑己开挖至自然地面
下12m，位于粉砂层和粉细砂层面上。为此经反复方案论证后，采取了先在补桩区域内铺填lm厚粘土层，下2m深护筒，在钻进中用黄粘土造浆同时加入粘土球，提高泥浆比重，并进行二次清孔后立即浇筑混凝土的措施，确保了在深井降水情况下能顺利完成补桩工程并保证了成桩质量。
（2）主楼部分桩基工程全部为新施工的后压浆钢筋混凝土钻孔灌注桩，桩径800mm，桩身混凝土强度等级C35，设计单桩极限承载力标准值3700kN，桩端持力层为第(8)层卵石层，要求桩端进入持力层1.0m以上，总桩数209根，其中工程桩105根，抗拔桩104根。
此部分桩基施工时有二个较大的技术难点:一是主楼桩基施工时，大厦部分基坑已大面积开挖至自然地面下12m粉砂层中，局部开挖至16m，大厦部分也己开启降水深井30余口，抽水量16000m3，由于大厦基坑与主楼相邻侧无侧向止水帷幕，因此地下承压水具有从南向北渗流的特性，对桩基施工过程中的成孔、护壁、混凝土成型及桩侧桩底压浆的效果均将产生影响，如何克服这些难点，保证成桩质量是关键技术难点之一;二是主楼桩基有62根位于大厦基坑边坡上，该部分桩上部空孔达14m，在保证成桩质量的同时，还必须确保大厦基坑边坡的安全，同时对如此长的空孔而言，桩位偏差的控制也是关键技术难点之一。该工程后压浆管采用1英寸焊管，桩底2根，桩侧在距桩孔底部12m, 24m各1根，压浆量为:桩端2t，桩侧1t，实际单桩压浆总量2.8~4.5t。
二、主要施工方法
1施工顺序
综合考虑施工条件、流水组织决定:首先将2台桩机集中在主楼场地中部施工，并及时进行桩端、桩侧后压浆，通过压浆固结土层并在大厦基坑与主楼之间形成一道侧向“止水帷幕”，然后安排3台桩机在以南施工，2台在以北边坡上施工，同时密切监测边坡变形，中部作为临时施工。
2钻机定位
有52根桩空孔达14m且在主楼和大厦交接处基坑边坡上施工，为了保证桩定位准确，垂直度满足要求，在桩机就位底部架设稳固后，用水平尺校正钻机平台，钻杆回转器与桩位在同一铅垂线上，钻进5m和l0m深后分别再校正一次，成孔过程中经常检查，确保以后下
钢筋笼时不受影响，混凝土保护层厚度满足要求。
3钻进成孔
钻进过程中，开孔轻压慢转，在粘性土层中保持正常钻进速度和压力，合理控制钻杆内泥浆上返速度;进入砂层后，适当放慢泥浆上返流速，从而减少对孔壁的冲刷，维护孔壁稳定;在卵石层中钻进时，加大压力，低档慢速钻进，以控制钻头不致超负荷产生跳动，同时加快泥浆上返速度，增大排碴能力。
4终孔控制
设计要求以桩端进入卵石层1. 0m作为终孔标准。根据地质勘察报告，卵石层顶埋深在自然地面下16. 2―19. 2m，但分布并不均匀，局部减少，实际钻进过程中发现有部分区域钻至卵石层深度未见明显卵石，大部分为中粗砂。经与设计单位、勘察单位协商:在此情况下，以孔深17. 2―20. 2m，并结合孔底取样作为终孔标准，以免钻透卵石层进入强风化泥质页岩。
5钢筋笼及导管吊放
一般钢筋笼长9m，为了保证钢筋笼长度，先根据实际孔深进行钢筋放样，确定最后一节笼长。钢筋笼吊放安入孔时，对准孔中心，缓慢下放，当前一段放入孔内后，即用钢管搁置在护筒口枕木上，再吊起另一段，上、下节笼对正并垂直，采用单面搭接后采取措施，焊
接后逐段放入孔内至设计标高。吊放过程中不允许左右旋转，若遇阻应停止下放，查明原因进行处理。导管使用前应检查密封性，第一节导管下到距离孔底300―500mm。
6清孔
清孔分两次进行，第一次清孔是当钻机钻到位后，先将钻头提离孔底0. 8―1. 0m，输入相对密度为1. 1―1. 15的泥浆进行循环，把孔内悬浮大量钻碴的泥浆置换出。第二次清孔在灌注混凝土之前采用导管进行，此次清孔要使孔底500mm以内泥浆比重、含砂率、粘度、孔底沉碴厚度满足规范和设计要求。清孔后待排出的泥浆比重与进浆相近时，可用手捻泥浆，无砂粒感为合格，还可用测孔深的线锤上下探触，以感觉孔底无虚土，落锤处质地硬为好。
7混凝土浇灌
混凝土浇灌在第二次清孔后30min内进行，为确保第一次浇灌混凝土埋管在0.5以上，必须有足够的混凝土初灌量，计算确定混凝土初灌量:不少于1. 85m3。为保证混凝土初灌量，先用隔水塞塞住料斗斗口，将混凝土灌满料斗(1. 0 m3 )，待天斗装满混凝土((1. 0 m3)且搁置于地斗上时，剪断隔水塞，打开天斗阀门，完成初灌混凝土量。
灌注过程中应注意管内混凝土下降和孔口的返水情况，用检验后的测绳及时测量孔内混凝土面标高，正确指挥拆管、提管。每次拆管前，应反手插1-2次，保证孔内混凝土密实，并保持导管埋深2―6m。导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。在拔出最后一节长导管时，拔管速度要慢，以防止桩顶沉淀的浓浆挤入形成泥心。为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上超灌1. 0m高的混凝土。
8大厦部分补桩
大厦部分设计利用原已施工的直径900mm桩665根，开挖至自然地面下12m粉砂层面后，由于局部承载力不足需补直径800mm桩18根。在此条件下进行桩基施工无先例可循，存在许多不利因素:①经深井降水后承压水就在基坑底以下0. 5―1. 0m，渗流现象十分明显;②上部覆盖土层挖除后，粉砂层在原高孔隙水压力状态下的密实性已不存在，极易被扰动跨塌。经反复分析，并进行试成孔，决定采取如下措施:①在补桩区域铺填lm厚粘土一层，下护筒深度2m;②在用高塑性黄粘土造浆的同时加入粘土球，泥浆比重提高到1. 3―1. 5;
③直径800mm的桩常规采用760―780mm的钻头，试成孔后采用直径800mm钻头，避免桩径缩小;④二次清孔后抓紧时间浇灌混凝土，减少空孔时间。通过采取以上措施，有效防止了塌孔、缩径现象，在粉砂层上顺利成桩。
三、桩端、桩侧后压浆
1、后压浆提高桩承载力机理
浙江地区近几年在钻孔灌注桩设计与施工中，针对地区下部中粗砂夹砾石、卵石的粗颗粒、无胶结、空隙度大的地层特点，发展了钻孔灌注桩后压浆技术，提高桩端和桩侧阻力，尤其通过桩底压浆，固化桩底沉碴虚土，使桩端持力层胶结程度提高，而且成层连接，从而大大提高单桩极限承载力，减小桩基沉降量。根据浙江地区钻孔灌注桩后压浆设计与施工经验，单桩极限承载力特征值一般能提高1096左右。
2、后压浆工艺
(1)压浆管制作
压浆管采用1. 0英寸焊管，压浆孔用钻花加工，孔洞轴向间距50mm沿管周螺旋形错开，制孔完毕将孔内铁屑清理干挣，孔口用橡皮包裹二层，压浆管下端口用厚为40―50mm钢板焊接封闭。
(2)压浆管安装
桩底设两根压浆管，桩侧设上、下侧各一根压浆管，分别距孔底部12m―24m。压浆管与桩主筋点焊并绑扎，底部伸出钢筋笼300mm。
(3)试水
每节压浆管随钢筋笼下放时应做试水试验，若发现水柱下降或无水柱，则应检查压浆管是否有砂眼，丝扣连接处是否密封。钢筋笼放置完毕二次清孔完成后，再次检查管内水面，而后用堵头封住压浆管上口。
(4)压水
压浆前先做压水试验，检查管路与单向阀畅通状况，清除单向阀周围混凝土中沉碴和泥浆，压水量0.6m3。压水试验应在成桩3d后进行，记录冲破压力值及疏通情况。
(5)机具、材料
压浆机具:压浆泵、经过计量校准的量程压力表、水泥浆搅拌机、0. 5m3贮浆桶(上覆滤网)。
压浆材料:42. 5MPa普通硅酸盐水泥，水灰比0. 7。
(6)压浆参数
桩端为密实的砾、卵石层，考虑大厦基坑深井降水引起的地下承压水渗流强的特点，采取大压浆量，较大的压浆压力，以压浆量为主要控制指标;桩侧为密实的砂土层，以压浆压力为主要控制指标，压浆量为参考指标。具体参数如下:
压浆量:桩端2吨、桩侧1. 5吨，总压浆量3. 5吨左右。
压浆压力:桩端1. 0―2. OMPa，桩侧0. 5―1. 5Mpa。
终压条件:总压浆量达到要求或稳压压力大于3.0MPa且持续1min。
⑦压浆方法
成桩3天后可开始压浆。压浆采取低速慢压的方法，同一根桩压浆顺序:上侧管一下侧管(3d后)端管;同一承台压浆顺序:先四周桩后中心桩。压浆完毕立即给压浆管拧上堵头，以免因回浆而降低压浆效果。
3、压浆管堵塞的补浆措施
若后压浆钻孔灌注桩因桩端或桩侧预埋压浆管堵塞使因无法后压浆致使单桩承载力达不到设计要求，可采取如下补浆措施:在桩侧用钻机，泥浆循环钻进至需处理的压浆管埋深，下预埋压浆管①至孔底，回填中粗砂至孔口下15m处，再下上部压浆管②，继续回填中粗砂至地面，通过压浆管②注入水泥浆，在压浆孔上部形成水泥砂浆塞，3d后按前述工艺用压浆管①补浆。
四、成桩效果及分析
1、浙江某大厦主楼共施工后压浆混凝土钻孔灌注桩683根，有效桩长28―32m，单桩压浆量:2. 8―4.5t。低应变检测269根桩:I类桩94. 1%,II类桩5. 9%。高应变检测60根桩:最小单桩极限承载力2743kN，最大单桩极限承载力3688kN，平均单桩极限承载力2832kN，均达到并超过设计要求的3700kN。
2、根据地质报告提供的参数预估同类型桩不压浆单桩极限承载力6716kN，则通过桩端、桩侧压浆平均提高单桩极限承载力与不压浆、等直径、同承载力的嵌岩桩比较，每桩可节约2630元，整个桩基节约120万元。
3、面对复杂的施工条件，结合工程实际对成孔、压浆等关键工序采取针对性的技术措施，保证了桩基施工质量，取得了较好的技术经济效益。在基坑开挖至粉砂层且进行深井降水条件下补桩成功，为恶劣条件下桩基施工提供了宝贵经验。