贵州省松桃至从江高速公路旋挖桩施工技术管理的探讨

柴 勇

(贵州高速公路开发总公司)

1 工程概况

铜大高速公路是《贵州省高速公路网规划》6 横7 纵8 联线中的“第一纵”即贵州省松桃至从江高速公路的重要组成部分，是铜仁通往省城贵阳的唯一高速公路，是一条“政治路、经济路”。全线设置铜仁南、万山、七里冲、大龙四处互通立交;路基挖方:1 323.620 7 万方;路基填方:1 225.582 8 万方(含互通、服务区等);隧道566.5 m/1 座;特大桥1 052 m/1 座;大桥7 023.61 m/35 座;中桥134 m/11 座;涵洞及通道289 道。项目总投资概算36.827 亿，建设工期30 个月。项目建设规模及技术标准:设计速度V =80 km/h四车道高速公路;路基宽度:整体式24.5 m，分离式2×12.25 m;行车道宽度:2×3.75 m;桥涵设计车辆荷载:公路I 级;最大纵坡3.106%;大、中、小桥涵、路基设计洪水频率1/100。

2 施工过程中的技术管理

2.1 施工测量管理措施

(1)在进行钻孔之前，必须保证桩位的定位准确无误，因而可以采取在桩外设置定位龙门桩的措施。

(2)在进行桩位轴线的设置时，可以利用在地面上布设十字控制网和基准点的方法，在进行钻机就位时，要保证其垂直度的偏差在规定的范围内，也就是不大于1%。

2.2 钻机就位管理措施

在进行钻机就位之前，必须保证公路路基具有符合要求的承载力，但是要求不高于不小于12 t/m2，保证路基承载力的主要目的是保证钻进的过程中不会发生沉陷或者位移的情况。

钻机就位后，利用钻机的自动调整控制系统，对钻机进行调平、对钻杆的垂直度进行调整，并对正桩位。每天至少一次用水平尺或线锤对钻杆垂直度进行校核，以确保成桩孔的垂直度。

2.3 成孔管理

(1)护筒埋设

为保证桩位准确，避免孔口坍塌，施工前需埋设下置钢护筒。护筒下置采用钻机挖坑埋入法。

①采用十字线法校正后，用粘土将护筒周围回填夯实。

②护筒埋设须作到垂直、稳固、周正。护筒口应高出地面100 ～200 mm，以防止杂物跌落孔中。

(2)钻机就位

①钻机采用履带自立行走移位，其履带应落在平整牢固的地面上，保持主机水平。

②钻机就位机身调平后，利用钻机特有的平行机构通过液压系统调整钻机臂，确保钻杆垂直。同时利用回转机构调整钻斗中心，确保钻斗中心对准桩位中心。

③钻头底部中心与桩位中心重合。钻机垂直度可通过钻机上仪表控制，垂直度满足要求时，显示红心应在控制仪十字叉的中心。合格后下发开孔通知单方可开钻。

(3)钻进成孔

开孔钻进填土层时，应适当控制钻压和钻速，以保证钻孔的垂直度;在砂砾层钻进时应及时调配好泥浆的比重及性能。钻进过程中要始终保持泥浆面高出护筒底，严格遵守低压、慢转、少进尺的钻探规则，保证孔内安全。根据钻机仪表显示孔深，在接近终孔深度时勤测孔深，保证满足成孔要求且不多打。钻进过程中，经常检查垂直度控制仪，以保证孔身垂直度。

2.4 验孔管理

钻孔达到孔深后，用测绳测量孔深，以保证孔深准确性。根据地质勘察报告及钻出渣样辨别是否达到持力层，当桩孔深度达到设计要求持力层和深度时，由岩土地质勘测单位进行基底土层检验;并请监理方进行桩底土层验槽，确认达到设计要求的持力层。检测头的直径应该是钢筋笼直径再加上100 mm，但是严禁大于钻孔的直径，进入孔内对钻孔的深度、孔径(≥设计桩径)、孔型和垂直度。检测结果报监理工程师复检。合格后进行下道工序。

2.5 清孔管理

当桩孔达到设计要求持力层或深度时，由地质勘测单位进行基底土层检验，确认达到设计要求的持力层后，再进行清孔，及时验收，确保孔底无沉渣后立即按设计进行下道工序施工。

清孔时，孔内泥浆水位应高出地下水位1.5 m 以上，采用捞砂钻斗掏出孔底沉渣;必要时采用换浆法，反循环抽渣法综合清孔。使孔内泥浆指标和孔底成渣厚度符合规范要求，详见表1。

表1 清孔控制指标

2.6 钢筋笼制作与安放管理措施

钢筋笼的制作与安放对于整个施工来说是非常重要的。在进行钢筋笼的制作时，必须要根据规范设计要求进行，保证电焊条的强度符合规定的要求。钢筋对接的方式可以采用单面对接的方式，焊缝的各项因素应该符合合计要求以及相关规范要求。在进行钢筋笼的起吊时，必须保证其形态，避免发生变形的现象。在进行孔口对接时，必须保证钢筋笼处于顺直的状态。

在进行钢筋笼制作与安放时应该注意的问题:

(1)必须保证钢筋笼的焊接质量，要求符合相关质量设计要求，单个钢筋笼重量约在3 ～4.5 t，起吊点必须焊接牢固可靠，建议采用二级12 型钢作为吊筋，与主径搭接不小于12 cm，以此来防止钢筋笼发生脱焊而造成的事故。

(2)在进行钢筋笼的对接时，必须保证接头之间错开35 d(d－主筋直径)，并且要高于500 mm，并且要保证钢筋笼同一个截面的接头的数量低于1/2。

(3)在进行钢筋笼的起吊时，必须要防止钢筋笼发生变形现象，还要保证钢筋笼的顺直，以免钢筋笼无法顺利的安放。除此以外，要控制钢筋笼安放的速度，其速度应该是平稳的、较为缓慢的。

(4)钢筋笼安放工作完成之后，需要保证钢筋笼的安放位置符合设计要求，应该与设计桩的中心相对，安放误差不应该超过规范要求。此外必须保证钢筋笼的稳定，因而要对钢筋笼进行较好的固定，以免在进行混凝土灌注是产生上浮的现象而影响工程的质量。

2.7 水下混凝土灌注管理

在进行混凝土的灌注时，应该采用导管法。在进行混凝土水下灌注之前，需要对钻孔的底部进行必要的清理，清理干净之后才能进行灌注。灌注所用导管应该从井口一直架设到井底部，灌注导管上口连接混凝土承料斗，底口距井底30 ～50 cm，导管底部首次埋置深度应大于0.8 m，在灌注过程中导管的埋置深度宜控制在2 ～6 m，严禁导管拉出混凝土面，应有专人测量导管埋深及管内至混凝土面的高差及时调整导管埋深，并填定水下混凝土灌注记录。每根桩的混凝土灌注应连续进行，每根桩的灌注时间按每盘混凝土初凝时间控制。

为使首批灌注混凝土时能将导管出口埋入混凝土内0.8 m 以上，需要在承料斗内储备足够的混凝土，方可砍球开灌混凝土。开灌导管首批混凝土量按下式计算

V=d2×h1×Л/4 +H×A

式中:V 为混凝土冲灌量;A 为钻孔截面积，m2;H 为首批混凝土要求浇灌上升高度，m;h1为孔内灌注混凝土达到H 时导管内混凝土柱与导管外水压平衡所需高度，m。

h1= H1×R1/ R2

式中:H1为漏斗顶高出水或泥浆面的高度，即预计浇灌混凝土顶面至钻孔口高差，m;d 为导管内径，m;R1为泥浆比重，取1.2 kN/m3;R2为混凝土比重，取2.4 kN/m3;Ha 为孔内泥浆深度，m。

依据设计桩径，按具体参数和上述公式，计算首批混凝土最小方量。

水下灌注混凝土必须保证混凝土有较大的容重，必须具有符合要求的流动性。在混凝土的运输以及灌注过程中严禁出现离析和泌水的现象，再进行混凝土水下灌注时采用混凝土搅拌运输车运至孔口灌注。灌注中发生故障时，应查明原因，合理确定处理方案，进行处理。

3 结 语

旋挖钻孔灌注桩基础在道路桥梁工程中应用比较广泛，它的施工工艺及技术发展也比较成熟，具有承载力大、稳定性好、沉降量小、受施工水住或地下水位高低的影响较小等优点。可以更深层次的了解旋挖钻孔灌注桩钻孔这一工艺，合理的使用各类钻孔机，达到为组织的钻孔施工增值，经济效益和社会效益非常显著。

［1］张立新.对旋挖钻机施工质量控制以及常见故障的处理［J］.黑龙江科技信息，2011，(18):12－13.

［2］于好善.西南地区地层特殊 如何解决旋挖钻机施工难题［J］.今日工程机械，2011，(14):45－46.

［3］卢英明.周家林.朱长春.三一旋挖钻机工法讲堂(八)旋挖钻机在砂质地层的工法要点［J］.工程机械与维修，2011，(9):78－79.