浅谈旋挖钻桩基施工在KKH二期工程中的应用

摘要： 在桥梁工程桩基施工中，桩基施工质量控制非常重要，从桩基挖孔到混凝土灌注对桩基成孔率都有十分重要的意义，也会影响桥梁施工中的施工成本、施工质量和工程进度。而旋挖钻桩基施工工艺在KKH二期项（赫韦利扬-塔科特）目中的成功应用，对于整个项目起到了十分积极的推动作用。

Abstract： It is very important to control the construction quality of pile foundation in bridge engineering. From pile foundation excavation to concrete pouring， it has great significance to the pile foundation porosity， and also affects the construction cost， quality and schedule. The successful application of the construction technology of rotary drilling pile foundation in KKH Phase II （Hevelion-Tacot） has played a very positive role in promoting the whole project.

P键词： 旋挖钻；桩基施工；质量控制

Key words： rotary drilling；pile foundation construction；quality control

中图分类号：U445.55+1 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）23-0107-02

0 引言

旋挖钻桩基施工属于公路桥梁施工技术中的一个重要部分，相对于传统技术人工挖孔桩而言，这一技术具有很大的应用优势。就目前的情况看，旋挖钻桩基施工的应用已经取得了较好的效果，但其中仍存在很多问题需要被重视，这是文章首先要论述的问题，同时也是公路桥梁工程领域以及有关人员必须重点关注的问题。

1 工程概况

巴基斯坦KKH二期赫韦利扬-塔科特项目，喀喇昆仑公路二期项目（赫韦利扬-塔科特）以下简称KKH二期项目，位于巴基斯坦伊斯兰共和国境内，起于赫韦利扬，终于塔科特，全长118.124公里。其建成将显著加强巴基斯坦与邻国及中亚发展中国家的国际贸易关系，推动巴基斯坦的公路路网和交通基础设施的建设并提升其政府形象。本项目是中巴经济走廊的陆路通道的核心路段，是国家“一带一路”战略布局的重要组成部分。

KKH二期共划分三段：第一段赫利韦扬到阿巴塔巴德（Havelian-Abbottabad），全长27.4公里，位高速公路第一段；第二段从阿巴塔巴德到曼塞赫拉（Abbottabad-Mansehra），全长11.9公里，位高速路第二段；第三段从曼塞赫拉（Mansehra-Thakot），全长78.8公里，为二级路段。

K87+911大桥系KKH二期公路关键节点工程，其桩基孔深深度均小于40米，工程地质为沙质粘土，其地下水丰富，适合采用旋挖钻桩基开挖和灌注，其成孔速度快，机动性好，能够适应本项目工期较短的工程实际需要。

2 旋挖钻钻孔桩基施工工艺

旋挖钻桩基成孔是一种自动化程度极高的施工工艺。其工作原理是利用桅杆垂直度自动调节，依靠钻杆和钻头的自重作用推进，利用钻头和钻杆的旋转，切割土层或者软石后利用回旋斗取出土、石屑后，最终完成桩基成孔。

2.1 工艺特点

①成孔速度快，质量高。旋挖钻可精确校正钻孔垂直度和深度，在保证成桩质量的前提下，采用液压驱动，利用其本身的机械扭矩快速施工，成孔速度快，桩基灌注质量高，对于40米深度以下的桩基，其成孔速度大概为3-4小时。

②适用与多种复杂地形。可以使用与粉质粘土，砂土，河滩卵石层，淤泥等特殊地质，其兼具机动灵活易更换桩位和成桩后在护壁上形成明显的螺旋持力带，能够为下一步水下灌注混凝土预留更长的时间等特点。

③环境污染程度较小。施工现场干净，其成孔所有泥浆接近孔身体积，尘土污染较小，符合施工与环境和谐共处的新型施工理念。

2.2 施工工艺

①护筒埋设。埋设直径为1400mm厚度为10mm钢护筒，测量工程师进行桩位中心放样。护筒的作用为防止坍塌和防止杂物落入。

②钻孔施工。钻孔前需准备好充足的泥浆和清水，吸泥机等；在钻进过程中， 需保持水头高度，随时增加和减少泥浆的用量，加入新泥浆和清水调节，是泥浆的配比更有利于护壁的形成。钻孔中需动态观察地层的变化，是否存在塌孔，保证施工质量。

③清理成孔和安装钢筋笼。成孔后需及时清理掉泥浆沉淀后撤钻，并随即开始安装钢筋笼，在安装好钢筋笼后需进行再次清淤、清渣。

④水下混凝土的灌、浇筑。混凝土连续灌筑应在成孔检测完毕后2-3.5小时内应开始，并无间断灌筑；为确保桩顶混凝土施工质量，实际浇筑混凝土高程应大于设计桩顶高程0.5米以上。

3 旋挖钻施工过程中常见的难点、重点

3.1 旋挖钻施工过程中泥浆标志及用量的控制

旋挖钻施工中通常采用密度小于1.03的泥浆，其粘度可达28Pa・s，流动性较好。现场根据地质结构层次的不同，合理的调节泥浆的浓度，以适应不同地质的需要。

3.2 塌孔的原因分析及处理方式

在旋挖钻施工钻进过程中，遇到范围塌孔且无扩大塌孔的趋势时，可不作处理；如果塌孔范围较大，且有进一步扩塌孔范围的趋势时，应停止钻孔。待回填土后再钻进。

如施工工程中，提升回旋斗过快，或遇到地下水丰富地段，需暂停作业，取出塌孔泥土或者加入新鲜泥浆，调节孔内泥浆配比，等待问题解决以后重新开始旋挖钻钻孔施工。

塌孔的一些前期表象，如观察到孔中出现大量气泡还有孔中水位剧烈的变化，需马上采取措施。

3.3 地质原因或突况处理方法

①如在旋挖钻钻孔过程中，遇到灰岩、花岗岩或玄武岩等，较硬且较大的块石时，掘进工作会受到很大的影响。此时不应采取强硬手段，避免造成设备损毁、钻头报废等严重后果。此时应更换钻孔工艺，如利用冲击钻。首先，使用吸泥机吸掉多余的一部分泥浆，减少钻头的缓冲阻力，有效提高钻头的冲击力；其次，施工成合理的利用冲程和冲击次数控制工，较少σ殉煽椎幕け谠斐捎行В坏，相对于旋挖钻桩基施工工艺，此工艺工作效率会受到极大的影响；最后，待坚硬地层穿透后取出岩屑后更换旋挖钻施工。

②旋挖钻钻机就位速度快，机动灵活，更换非常快捷方便，工程施工现场应充分利用其特点，结合实际情况的不同，灵活采取对应的处理方法，解决现场突况。

3.4 清孔质量控制

在桩基钻孔深度达标以后，完全地清除孔底沉淀泥浆和土对充分发挥桩基底部原有的支撑力、提高桩基基础承载力非常重要。

①应在浆液沉淀1小时左右开始泥浆清理工作。

②沉渣和淤泥的厚度需满足规范要求，《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）和《公路桥涵施工技术规范》（JGJ041-2000）中的相关规定。

③在下放钢筋笼以后需换浆处理，用泥浆泵注入优质泥浆的方法清孔二次清孔。

④清孔过程中必须保持孔内原有水头高度不变。

3.5 钢筋笼安装容易出现的问题

①钢筋笼安装前必须在严格检查钢筋笼的形变情况，如存在弯曲和扭转的情况，必须校正以后方可使用。

②钢筋笼安装时应重新测量，精确定位，避免钢筋笼偏位。待扶稳时，缓慢下放，避免对护壁造成损害。

③钢筋笼保护层厚度，钢筋笼下放的时候需充分考虑钢筋笼保护层厚度，钢筋笼的吊桩质量直接影响到灌注桩的整体质量。

3.6 水下混凝土的灌筑

①导管的质量以及各项数据如水密性等需要满足使用需要，导管的埋深应该控制在2-8米；应严格中心实验室给出的混凝土配合比，骨料形状，粒径等要求，预防混凝土灌注桩浇筑混凝土过程中发生导管堵塞的事故。

②水下混凝土的灌注需要保证是连续作业，中途不能停顿，如有意外，应尽可能的减小停顿时间，如超过混凝土初凝时间，会造成导管无法拔出，造成断桩，所以应最大限度保证混凝土连续灌注。

③在灌注过程中如果发现钢筋笼上浮，应立即减慢混凝土浇筑的速度，并快速提升导管，等到钢筋笼回到设计标高位置，再进行混凝土的灌注。

4 结束语

旋挖钻桩基施工在KKH二期项（赫韦利扬-塔科特）目中的成功应用，保证了重要节点工程桩基成孔的质量，桩基的质量均达到I类桩，同时对项目进度控制和成本管控都起到了十分积极的推动作用，为项目在既定工期内如期完成奠定了良好的基础。

参考文献：

[1]JGJ94-2008，建筑桩基技术规范[S].

[2]JGJ041-2000，公路桥涵施工技术规范[S].

[3]JTG/T F50-2011，公路桥涵施工术规范[S].