【摘 要】 介绍复杂地质条件下桩基采用全液压回旋钻机全套管跟进的施工技术，钻孔机具选择、施工工艺、质量控制四个方面作了具体介绍。
　　【关键词】 桩基；斜岩；溶洞；套管钻机；施工技术；质量控制
　　1、工程概况
　　新建铁路长沙至昆明客运专线玉屏至昆明段高峰特大桥起讫里程D1K753+538.750～D1K754+793.050，中心里程，全长1254.3m，全桥布置38×32m简支箱梁。本桥处于线路直线上。桥梁基础采用钻孔桩群桩基础，桩基直径为1.0m或1.25m，最大桩长为40m。
　　2、地质资料
　　2.1地层岩性及基本承载力
　　溶洞充填软土；
　　空溶洞；
　　軟土；
　　红黏土；
　　硬塑状红黏土；
　　灰岩；
　　泥质灰岩W2弱风化；
　　2.2地震资料：地震动峰值加速度0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s；
　　2.3环境类别及作用等级：地下水在环境作用类别为化学侵蚀环境及氯盐环境时，水中、、PH值、侵蚀性、对混凝土结构无侵蚀性
　　2.4不良地质：该段主要不良地质为岩溶：特殊岩土主要为软土、松软土、红黏土及膨胀土：
　　（1）岩溶：桥址主要在T2h出露碳酸盐白云岩、灰岩夹页岩地层，地表岩溶主要为溶沟、溶槽及溶蚀小孔；地下岩溶主要为溶洞，溶洞一般无充填，局部为软塑～流塑状软土充填物，其中27#、28#、31#、34#桥墩串珠状溶洞发育，岩溶发育深度在3～35米段为溶槽。
　　（2）软土：桥址主要为洪积黏性土，一般成软塑，质纯，含水量大，静探揭示该图层的基本承载力（KPa）小于70KPa，厚0～3，1～4米不等，埋深0～5，2～4米不等，根据土样试验资料揭示，该段软土自由膨胀率为17%～72%，具有中等膨胀性，遇水易膨胀，失水收缩的特性。
　　（3）红黏土：棕褐色，硬塑状，黏性强家，夹少量角砾，粒径0～5mm，质较纯。红黏土在本桥址分布较少，主要分布于丘陵地带，厚约0～2m，属Ⅱ级普通土，红粘土具有弱膨胀性，遇水易膨胀，失水收缩的特性。
　　2.5特殊设计要求：
　　（1）本桥墩台基础均按照柱桩基础设计，桩端需嵌入基岩弱风化带（）不小于2米。
　　（2）本桥27#、28#桥墩桩基础较长，桩身穿越<4-1>软塑土时，且桩位穿过溶洞，设计采用壁厚2cm的钢护筒跟进。
　　3、施工难点分析
　　3.1护筒跟进40m，护筒垂直度控制难度大。
　　3.2桩基进入地层后，钻杆长度超过40m，钻机选型困难（扭矩不够，钻杆刚度不够）。
　　3.3竖向14米溶洞是否有填充物，何种填充物，是否与其他溶洞贯通不明确，如果溶洞很大，会造成孔内水头急剧下降，有可能造成跟进钢护筒变形甚至造成桩孔坍塌。
　　3.4其中27号墩采用旋挖钻机及冲击钻机试桩均未成孔，旋挖钻无法掏出溶洞内流沙，且出现重复塌孔现象；冲击钻由于斜岩的原因导致偏孔严重，处理斜岩、溶洞周期较长，施工进度较慢无法保证桩基质量及工期需要。
　　4、采取措施
　　4.1钻机选型
　　在旋挖钻机及冲击钻机无法满足施工需要的同时，采用液压全套管全回转钻机施工。
　　全套管全回旋钻机施工照片
　　4.2施工工艺（见右图）
　　4.3全套管全回旋钻机施工方法
　　全套管全回旋钻机是采用全护筒跟进的方法施工，套管厚度5cm，跟进护筒长度与设计桩长相同，解决了溶洞塌孔，地下暗河流沙过多，采用其他工艺无法成孔的问题。施工前先进行测量放样，准确测设出所钻桩的位置并在桩四周埋设十字型护桩，根据钻机平台对中器，把钻机就为，就位后再次校核其位置。钻进过程中经常检查钻机是否偏移、倾斜，防止出现斜孔。
　　钻机就位后在、自重力，夹持机构回转力及压力的复合作用下，先将第一节套筒沉入土中，然后在上边连接第二节套筒，利用落锤抓斗将套筒内的土体、岩块抓出孔外卸在地面上，用装载机装上翻斗车运出场外，随着套筒的下沉不断连接套筒，直至钻到设计深度。
　　套筒内抓土应连续进行，必须中断挖掘时，用液压摇管装置继续摇动套管，防止套管外侧土壤因重塑固结而将套管挤紧，给继续下套管造成困难。对一般土层摇管控制力在0.3～0.5KN/cm2。
　　4.4制作、安装钢筋骨架：钢筋制作时，用卡板成型法控制钢筋笼直径和主筋间距，根据钢筋骨架设计长度的不同，采用分节制作和安装。钢筋骨架用吊车起吊安装，在运输和起吊中，要保证钢筋笼不变形，骨架内设支撑，起吊时采用两点吊法。
　　4.5灌筑水下混凝土
　　在灌筑混凝土前，要对导管进行水密、承压和接头抗拉试验，合格后分段拼接，用吊车吊入孔内拼成整体。钢筋笼就位经检查合格后，立即下导管、安装漏斗、储料斗及隔水栓。导管底部离孔底0.3～0.4m，储料斗的容积要满足首批灌筑下的混凝土埋置导管深度的要求。
　　灌筑混凝土时，每浇筑一盘混凝土用测绳检查混凝土面高度并计算导管埋置深度，严格控制导管埋深，防止导管提漏或埋管过深拔不出而出现断桩。导管埋深要考虑混凝土表面的浮渣厚度，事先用钢管取样盒检测其厚度。导管埋入混凝土的深度一般控制在4～6m。灌筑混凝土过程中做好详细记录。
　　随着混凝土面上移，跟进钢护筒也慢慢上提，在护筒穿过溶洞位置放慢上提护筒速度，以防止混凝土流入溶洞，减少混凝土损失。
　　4.6截除桩头和桩基检验：混凝土灌筑顶面要高出设计桩顶约0.8～1m，在浇筑完7天后将混凝土凿除至设计标高。然后按要求逐桩对桩基进行检验，检验合格后进入下道工序。
　　4.7全回旋钻机施工质量控制
　　全套管全回旋钻机施工，避免由于泥浆护臂造成的泥皮或沉渣对灌注桩承载力消弱的影响，使桩的侧摩阻力得到保证，使桩的抗拔力较其他桩型有一定的提高，并能很好的保护环境。
　　施工质量高，由于钢套筒的作用，避免了灌注桩可能发生的缩颈、露筋、断桩、混凝土离析等质量问题，桩基采用低应变反射波法检测均为Ⅰ类桩，桩身结构完整、桩身混凝土波速正常、桩长达到设计要求。
　　5、结束语
　　5.1液压驱动、履带行走、全套管跟进、冲抓成孔、进度快、效率高，普通冲击钻机施工一个40m深孔用时大概2个月，采用全回旋钻机成孔用时3天，且成桩质量好。
　　5.2采用液压系统，无震动影响，噪声影响交低，钢套筒护臂，避免了孔壁坍塌，溶洞流沙埋锤等事故的发生，节约混凝土，采用普通钻机遇到溶洞在灌注混凝土时会超灌混凝土很多，而采用全回旋钻机有效避免了混凝土超方现象，节约的投资，保证了质量。
　　5.3施工质量得到保障，有效避免了斜岩产生的偏空现象的发生，确保桩孔的垂直度。
　　5.4全套管跟进、冲抓式钻挖孔，不需泥浆护壁，能适应复杂多变的各类地层，并很好的保护了环境。
　　参考文献：
　　[1]新建铁路长沙至昆明客运专线玉屏至昆明段施工图纸.中国中铁二院工程集团有限责任公司设计。
　　[2]《公路施工手册》桥涵下册.人民交通出版社.2004年11月。
　　[3]杨文渊编《简明公路施工手册》人民交通出版社.2006年12月。
　　[4]江正荣编《建筑地基与基础施工手册》建筑工业出版社.2005年6月。