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摘要：在古河道段落等特殊地质条件区域进行钻孔桩施工，因地质情况较为复杂，往往存在诸多施工不便和困难。本文根据工程现场情况，分析各因素对桩基成孔施工过程中的影响，进行重点控制措施，优化施工工艺，确保桩基施工质量。
关键词：河道；红土；干护壁；桩基；成孔
1.工程概况
1.1工程项目位于张家口市赤城县境内，线路大致呈南北走向，沿线地形起伏变化较大。标段起止桩号为：K42+900～K49+600，标段路线全长6.70公里。路基宽度26米，采用双向四车道高速公路标准。
桥梁基础全部采用钻孔桩基础，共有混凝土钻孔灌注桩284根，10217延米。其中最大桩长55m，最小桩长18m，桩径分别为1.2m、1.5m、1.6m、1.8m、2.0m。桩基采用C30混凝土灌注。
1.2古河道地质条件
工程地处张家口东部阴山山脉东段到大马群山支系和燕山余脉交接地带，桥位多位于山间河道和沟谷内，部分桩位位于半山壁上，工作面狭窄，河道覆盖土层以冲洪积卵石、粉土、粉尘黏土为主，沟谷山地表层以黄土为主，工程地质条件较复杂。
地表植被多为农作物及灌木，路线所经地区地下水类型种类比较复杂，大气降水入渗为地下水主要补给方式，排泄方式以地下水径流、河水排泄及人工开采为主。
2.桩基础成孔各施工方法特点
2.1冲击钻成孔方法
优点：设备构造简单，适用范围广，操作方便适用于碎石土、卵石土、砂土、粘性土及风化岩层等。
缺点：需要设置泥浆池，工作平台占地面积较大，施工时间较长，严重制约工期要求。
2．2旋挖钻水下成孔方法
优点：适用范围广，护壁效果好，成孔质量可靠，施工无噪音、无振动、无挤压，施工进度明显加快。
缺点：需要设置泥浆池，用水量大，泥浆排放量大，污染环境，扩孔率较难控制。
2.3旋挖干钻红土护壁成孔方法
优点：适用碎石土、卵石土、砂土等较为复杂的地质条件，护壁效果好，成孔质量可靠，施工无噪音、无振动、无需设置泥浆池，用水量小，施工进度明显加快。
3.施工方法分析选定
工程项目桥位多位于山间河道和沟谷内，部分桩位位于半山壁上，工作面狭窄，无法合理设置泥浆池位置；并且工程地质主要以冲洪积卵石土为主，粒径约在3-5cm，空隙较多，且未见地下水，施工过程中会导致桩孔内渗漏水十分严重，无法保证孔内水头高度，供水不足时随时会出现塌孔现象。
通过各施工方法特点分析，结合施工现场实际情况综合考虑，选定旋挖钻干钻成孔方法进行桩基础施工。
4.过程重点控制措施
4.1埋设护筒：
测量施工人员采用全站仪对各灌注桩中心进行精确定位。同时在桩位的纵轴线与横轴线埋设四根护桩，以控制护筒的吊放、埋设及钻机就位。护筒采用钢板卷制，先由人工配合机械将孔位处护筒埋设深度范围内的土挖出，再利用吊车将护筒吊装到位后，护筒四周回填分层夯实，护筒顶端高出地面30cm。
综合考虑，钢护筒长度4.5m，埋设深度4.3m，内径大于桩径200mm，以保证钢护筒埋设稳定及施工便捷。
4.2护壁黏土的选择
经过查阅相关资料及实地考察，因红黏土本身属高塑性粘土，主要成分为高岭石，并含一定量的蒙脱石和石英颗粒等，含水率为10%左右，孔隙比为0.5～0.7，干容重为16～17kN/m3，塑性指数为13～16，并且压实后具有良好的水稳定性，较高的强度等特点。最终选用红黏土做为钻孔护壁的材料。
4.3钻进挤密参数控制
钻进施工过程中，旋挖钻每钻进4m，将钻头提升至孔外，并向孔内加入4m高红黏土，重新放入钻头，利用旋挖钻钻头正反向各旋转5转，利用钻机钻头挤密红黏土，将红黏土嵌压到四周的孔壁上，以达到护壁的效果。
通过采用环刀法压实度试验检测，控制旋挖钻钻头正反各5转的方法挤密红黏土，可使红黏土护壁压实度达到84%以上，保证红黏土护壁坚硬、稳定，可有效解决塌孔问题，满足成孔、灌桩的施工要求。
环刀法红土护壁压实度试验检测
4.4钻孔深度控制
旋挖干钻红黏土护壁法施工钻进到设计深度后，密切注视电脑上的深度显示值，当显示值为钻进深度显示值时，利用钻头旋挖斗进行清孔，将钻头旋挖斗原位正向旋转4-5转，使孔底的沉渣旋入容斗内，同时利用旋挖斗的平底斗齿将孔底清理平底，然后提出旋挖斗卸渣。
为确保孔底沉渣满足要求，第一次掏渣后还需用测绳辅助检测孔深，如果测量深度与钻进深度一致，表明清孔合格，否则需再次用旋挖斗继续清渣至合格。
4.5混凝土灌注
首批混凝土的数量应能够满足导管初次埋设深度大于1m，并有足够的冲击能量能够把桩底少量沉渣尽可能冲开。
采用旋挖干钻红黏土护壁法钻孔桩混凝土灌注过程中，因没用水和泥浆的影响，在设计桩顶标高以下3米范围内的混凝土采用插入式振捣棒进行振捣密实，以保证桩顶混凝土质量。
5.施工总结
旋挖干钻红土护壁钻孔桩施工过程中方便快捷，效率高，转进速度快，成孔所用时间短，施工机械设备周转速度快，各设备，人员得以充分利用，能够达到较好的经济效益，节约施工成本。施工过程中易于质量控制，能够有效保证灌注桩桩身完整性和工程质量，各桩身质量完整性检测评价均为Ｉ类桩，合格率100%。我单位采用红黏土护壁干钻孔施工方法具有一定的实用性。
旋挖干钻红土护壁钻孔桩施工过程中，具有不需要用水制作泥浆护壁，省略了泥浆池、沉淀池位置选定和开挖施工，不受地形和水源限制，施工较为方便；孔径容易控制，并且混凝土灌注过程中不会造成混凝土流失，节约施工成本；下放钢筋笼时能够更好的控制钢筋笼位置的定位，减少了后期的不利质量因素等优点，并且没有泥浆的排出和水资源的浪费，体现绿色环保的施工理念，所以具有一定的推广性。
参考文献：
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