山岭重丘洪积河滩区钻孔灌注桩施工技术探讨

黄黎明

【摘 要】本文针对山岭重丘洪积河滩区域夹杂大粒径卵石、漂砾石松散地层的复杂地质条件下，桩基施工易出现卡钻、埋钻、偏孔、塌孔等突发事故的问题，通过对钻孔桩施工工艺进行比选，提出采用先冲击、后旋挖的组合桩基钻孔施工工艺，解决了山岭重丘洪积河滩区域复杂地质条件下深孔大直径桩基施工效率低、突发事故多的难题。

【关键词】山岭重丘洪积河滩区;大差异地质;深孔大直径;组合桩基钻孔施工

中图分类号： U416.1文献标识码： A文章编号： 2095-2457（2019）19-0213-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.19.102

1 工程概况

双达公路项目卧龙沟3号特大桥主桥跨越卧龙沟河谷及S310省道，按左、右线分离式设计。4#、5#主墩位于卧龙沟河滩，基础采取群体嵌岩桩结构设计，单幅按4根×3排的方式进行排列，设计桩径，2.2m，设计桩长42m～44m。根据地质勘探及钻孔揭露，施工区域地层以第四系上更新统冲洪积卵石、寒武系全风化-中风化玄武岩为主，自上而下依次为中密-密实状态的卵石、全风化-中风化玄武岩，地层分布情况具体如下。

表1 卧龙沟3号特大桥4#、5#主墩地质情况统计表

2 工艺比选

根据桥梁结构特点，结合施工区域地质条件，选取了冲击正循环、冲击反循环、旋挖钻等3种工艺进行比选，比选情况如表2。

通过试桩工艺比选，常规钻孔桩施工工艺在大粒径厚卵石层+极硬玄武岩层的复杂地质条件下，难以在深孔大直径桩基钻进施工时实现环保、高效、经济的目的，因而，项目部研究提出了先冲击、后旋挖的组合桩基钻孔施工方法，结合两种方法的优点，可有效解决上述难题。

3 组合桩基钻孔施工方法

3.1 施工工艺流程

3.2 主要施工方法

3.2.1 施工准备

对图纸进行审核，确认桩基设计参数，并对施工人员进行交底，告知其操作流程、工艺参数、质量标准、安全环保注意事项。根据现场情况进行场地布置，做好“三通一平”工作，设置好泥浆池。

3.2.2 测量放样

测量人员采用全站仪测放出桩基中心位置，施工人员插打钢钎作为标识，同时，在桩位四周对称打入4根钢钎作为护桩，形成十字网基准点，用于后续桩位控制及复核。

3.2.3 护筒埋设

护筒采用钢护筒，由專业厂家采用钢板进行制作加工，护筒直径2.6m，厚20mm。

护筒运输至场内后，采用人工配合挖机进行护筒埋设，埋设时利用十字护桩进行定位，护筒埋深2.0m，顶面高出地面30cm。

3.2.4 冲击钻孔施工

1）根据卵石强度，选用55Kw冲击钻机及2t重，2.2m锤头，钻机就位前，对钻机性能及地基进行检查，确保钻机性能、场内地基承载力满足施工要求，

2）采用75t履带吊冲击钻机安装就位。就位时，钻机底座下垫方木、型钢等支承物，确保钻机作业时处于平稳状态。就位后，采用吊锤进行对中，并调试钻机，确保垂直度偏差不大于1%。

3）开钻时向孔内投入黏土，以短冲程循环冲击的方法进行泥浆制造。然后进行初始阶段的底冲程冲击作业，使孔壁坚固、顺直、圆顺，为后续钻进作业提供导向，并防止孔口失稳而造成塌孔[2]。待钻孔深度超过锤头和冲程高度后，即转入正常冲击钻孔作业。

3.2.5 冲击钻撤除

冲击钻进至基岩后，采用75t履带吊将冲击钻机转移至下一施工桩位。

3.2.6 旋挖钻孔施工

1）根据基岩强度，选用三一400型旋挖钻机进行施工。钻进进场后，在场地内进行组装，并对组装好的旋挖钻机进行验收，确保合格后安排钻进就位。

2）旋挖钻就位后，利用十字护桩进行定位，并自动校准垂直度。

3）以20m为一循环，先采用，1.0m桶钻进行钻进，然后依次更换，1.8m、，2.2m钻头进行扩孔，通过循环往复的扩孔钻进至设计桩底高程。

3.2.7 清孔

成孔后，对孔深、孔径及垂直度进行验收，验收合格后进行清孔作业，清孔分两次进行，首次清孔作业在钢筋笼安装前进行，二次清孔作业在钢筋笼安装完成之后进行，二次清孔后采用导管法及时灌注水下混凝土。

4 施工要点

1）桩孔钻进时，相邻桩基不可同步施工，需进行跳桩施工，防止穿孔。

2）桩孔钻进时，要经常检查孔内泥浆性能，及时排渣。同时，时刻关注孔内水位，适时补充水及黏土，确保孔内水位高于护筒底口不少于50cm[3]。

3）桩孔钻进时，须时常量测钻头直径，钻头直径磨损情况超过1.5cm时，要及时进行补焊[4]。补焊宜分次进行，以免一次补焊过多造成卡钻。使用冲击钻施工时，钻头补焊完成后应先采用低冲程进行冲击，确定施工顺畅后即可进行正常施工。

4）钻孔作业过程应保持连续，确保一次成孔。遇特殊情况必须停钻时，要先将钻头提出孔内，以防埋钻。停钻后，必须对孔口加盖网盖，防止人员坠入孔内，并及时补充水或泥浆，确保孔内水位及泥浆参数符合要求，防止塌孔。

5）钻进过程中，每2m捞取一次渣样，并留样保存。钻进时应时常检查孔内倾斜度、孔径、孔深，防止偏孔、缩径、超钻。

5 结束语

经过试桩对比，正循环冲击钻进法平均进尺为0.69m/d，反循环冲击钻进法平均进尺为1.28m/d，正循环冲击+旋挖接力组合钻进法平均进尺为3m/d;先冲击、后旋挖的组合桩基施工方法施工效率为冲击正循环钻进的4.3倍，为冲击反循环钻进的2.3倍，且桩检结果均为Ⅰ类桩。

在洪积河滩地区需穿越大粒径厚卵石层的情况下，采用常规桩基施工方法难度较大、效率较低、成本较高，通过采用组合钻孔施工方法，能有效提高施工效率、降低成本，可为此类工程起到一定借鉴。

【参考文献】

[1]粟周毅.复杂地层条件下大直径超长桩联合施工工艺的选择[J].《商品与质量·建筑与发展》，2014年1期.

[2]王国峰.浅析冲击钻灌注桩施工工艺[J].《城市建设理论研究》，2012年16期.

[3]李东俊.浅论钻孔灌注桩的施工技术和质量控制[J].《城市建设理论研究》，2011年34期.

[4]袁学英.冲击钻与旋挖钻在桥梁桩基钻孔施工中的应用[J].《交通世界》，2012年12期.