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[摘 要]旋挖钻孔桩具有环境污染小以及效率高等特点，被广泛应用。而旋挖钻孔桩在施工过程中的质量控制非常关键，直接影响到施工质量。本文根据工程案例，对旋挖钻孔桩的施工质量控制进行探讨，供同行借鉴参考。
[关键词]岩溶区；旋挖钻孔；工艺
中图分类号：TU677 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）20-0089-02
1 工程概况
项目位于深圳南山区西丽大学城区留仙大道以北，塘开路以西。总占地面积75，849.45㎡，总建筑面积62.66万㎡。设计标高±0.00相当于1985黄海高程37.70m。本项目包括一整体四层地下室（嵌固端取在地下一层板面，地下室埋深约20米）地上共13个结构单元。根据工程地质勘察资料，场区岩土层自上而下可分为：①杂填土；②表层黏土；③黏土；④粉质黏土；⑤1硬塑状红黏土；⑤2可塑状红黏土；⑥微风化白云质灰岩。据钻孔揭露，场区岩面埋深11.5-33.5m（标高60.670-82.730m），从剖面图看，岩面起伏较大，可在岩面上形成大小不一的石芽、石笋及岩溶沟槽，使局部岩面岩石形成不连续岩体。部分地段岩层内发育溶洞，洞内由软塑状黏性土全充填，局部为空洞。场地岩溶复杂，岩溶发育等级为强烈。
2 岩溶区的旋挖灌注桩施工
2.1 旋挖灌注桩施工流程
钢护筒护壁旋挖成孔适用于松填土地质、砂卵石地质、喀斯特岩溶地质、地下水位较高、有承压水的砂层等岩土层。岩溶区改进的旋挖桩施工顺序为：平整场地→桩位放线→旋挖钻机就位→埋设护筒→护筒内补充稳定液→旋挖成孔（遇到溶洞时要放慢钻进速度） →清孔→检查孔深→安装钢筋笼和导管→二次清孔→浇筑水下混凝土→成桩→拔出护筒。
2.2 成孔施工工艺要点
旋挖钻孔灌注桩施工工艺是近些年兴起的新的施工工艺，由于其施工工艺质量控制标准和施工技术标准现在还没有一个国家标准，所以旋挖桩施工质量的控制不僅要求施工人员认真负责更要加强施工组织管理。在岩溶区域中旋挖成孔施工要注意以下施工要点：①桩位放线一定要定位准确；②埋设护筒时应选择比桩径大300mm、长≥3m的钢护筒，护筒宜高出地面0.3m，控制好护筒中心竖直线与桩中心线的偏差，需全程检查护筒垂直度； ③钻进成孔过程中应随时检查钻头情况，磨损较严重不能保证成孔质量时应及时更换；④钻进成孔过程中应及时清理孔口积水，遇漏浆、缩孔等异常情况时应及时处理，特别是在桩孔下部较深部位遇到葫芦串形的溶洞时，很容易发生漏浆或旋挖钻头片钻，这时应该控制钻进速度，平稳通过该溶洞区域；⑤成孔后要及时清孔，清孔质量控制一定要到位。
2.3 成孔后浇筑要点
旋挖成孔后及时安装钢筋笼和声测管，灌注混凝土前应进行孔底沉渣厚度检查，不满足要求时应及时进行二次清孔，合格后立即灌注混凝土。混凝土浇筑方式如图1所示。
浇筑混凝土时应注意以下要点：①起拔护筒应和混凝土灌注速度一致；②由于混凝土的密度比泥浆的密度要大很多，在混凝土灌注到一定高度后，底部混凝土所受压力将显著增大，在高压力作用下，混凝土中的细骨料将沿着洞壁裂隙向岩体内部扩散，相当于用灌浆法处理岩溶地基，此时将导致混凝土急速下降，所以在岩溶发育较为强烈的地区浇筑混凝土时，应先根据地质报告选出地质情况较为复杂的（即有溶洞可能发生漏浆的）2根桩进行混凝土灌注，根据经验一般多准备30--40m3混凝土，当遇到混凝土急速下降时能够及时补充；③应保证足够的混凝土初灌量，确保导管下口埋入混凝土以下，确保桩底泥浆能够被混凝土排出来；④导管需埋入混凝土2--6m，在浇筑过程中应控制好导管提升速度；⑤在桩顶易出现混凝土不密实现象，所以在浇筑快到桩顶时应及时充分地振捣；⑥在浇灌混凝土时务必控制好灌注速度，尽可能减少混凝土从导管出来时对钢筋笼的冲击力，控制好钢筋笼上浮幅度。
3 工程实例分析
3.1相同地质条件、不同旋挖控制工艺基桩质量对比
选取该场地5，6，9号楼桩基施工进行分析，5，6，9号楼处于同一岩溶发育场地，具有相同的地质条件且均采用旋挖成孔的桩基础施工工艺，不同的是，这3栋楼分别由3家施工队进行施工作业，各施工队的施工水平和施工工艺质量控制不同。5号楼主楼64根桩，裙楼78根桩，桩径在1000-1800mm，桩长在6-46m；6号楼主楼66根桩，裙楼49根桩，桩径900-1800mm，桩长在7-34m；9号楼主楼81根桩，裙楼57根桩，桩径在900-1600mm，桩长在7-42m。通过对比该3栋楼的基桩施工质量，分析在岩溶地质下旋挖灌注桩的施工工艺控制，并提出经济有效地提高基桩质量的施工措施。
在施工过程中，5号和6号楼的施工人员技术水平较为普通，且施工管理不严，成孔后的清孔作业较为粗糙，钢筋笼也没有与孔口固定好，桩顶部分也没能充分振捣，最关键的是没有充分考虑到场地处于岩溶发育区域，旋挖施工照搬其他地质良好场地的施工工艺，发生了多起片钻、掉钻和漏浆废桩事件。而9号楼在基桩旋挖施工过程中，施工人员经验较为丰富，充分考虑岩溶地质场地的特殊性，按照本文第2小节的施工工艺，精心施工，对旋挖成孔和浇筑混凝土的每一环节均认真对待，坚决不以牺牲施工质量来缓解工期紧张。
根据现场基桩检测情况，对比3栋楼旋挖施工质量。本工程桩身完整性检测采用声波透射法与钻芯法联合检测。5，6，9号楼桩身完整性超声波法分析结果如表1所示，钻芯结果如表2所示。
从表1可以看出，5，6号楼声波透射法检测基桩完整性类别III类桩（不满足设计要求）数量远远多于9号楼的数量I类桩数量也少于9号楼的数量，表明在岩溶地区，采取改进的考虑岩溶地质的旋挖灌注桩施工工艺，施工质量能得到较好保证。在表2列出的钻芯法检测结果中，5，6号楼III类桩的数量也分别占钻芯总桩数的60. 0%和41.7%，而9号楼III类桩为0根，表明旋挖灌注桩施工工艺在岩溶地质区域施工，必须考虑岩溶地质的特殊性。
由于5，6号楼在旋挖过程中没有控制好施工工艺，所以钻芯结果也出现了不同程度的缺陷，如图2，3所示。而9号楼对施工工艺控制较好，钻芯结果没有出现基桩明显质量缺陷。造成两者施工质量明显差别的主要原因：①没有采取有效措施考虑岩溶地质的复杂性，生搬硬套常规旋挖施工操作；②施工技术人员培训不到位，思想懈怠，管理松散，未能严格把控每道工序的施工质量。
3.2 旋挖桩在岩溶区提高成桩质量的措施
实例表明，在岩溶地区控制好成桩施工工艺对桩的质量有很重要的意义，相同地质条件下由于旋挖工艺控制不同最终会导致基桩质量有着明显的差异，所以在施工工艺方面采取一些措施将有助于提高岩溶区旋挖桩成桩质量。
通过工程实践，最终归纳总结出以下措施：①为了防止护筒冒水，可以在埋设护筒时对护筒四周的土分层夯实，钻头起落时应避免钻头碰撞护筒；②为了防止桩孔孔壁坍塌，可以适当埋深护筒，使用优质的泥浆稳定液；③及时清孔、安装钢筋笼和声测管并灌注混凝土；④清孔后用测绳复测孔深，以防提钻刮碰塌孔和提钻速度过高塌孔；⑤为了防止钢筋笼上浮，可以将钢筋笼与孔口固定牢固；⑥为了防止出现断桩，要求灌注混凝土要连续不断；⑦在岩溶地区浇筑混凝土时可能出现击穿溶洞导致混凝土急速下降的现象，所以在岩溶地区浇筑混凝土时，应先根据地质报告选出地质情况较为复杂的（即有溶洞可能发生漏浆的）2根桩进行混凝土灌注，根据经验一般多准备30--40m3混凝土，当出现此现象时可以及时补充混凝土。⑧岩溶区旋挖时由于溶洞的存在，特别是钻到半边岩时，会发生旋挖钻头片钻现象，如果深度过大，甚至难以取出，钻头掉落导致该桩成为废桩，当遇到此种情况时一定要放慢钻进速度，主动钻杆保持垂直，直到钻头平稳地通过此区域再加快钻进速度。
4 结语
岩溶区旋挖桩多为端承嵌岩桩，往往基岩面的起伏差异较大，地下隐伏岩溶形态位置、大小变化不一，地下水变幻莫测，复杂的地质条件给成桩施工带来很多不确定性，所以岩溶区旋挖钻孔灌注桩的成桩质量一直存在较多不足。本文通过工程实例分析总结出提高岩溶区旋挖桩成桩质量的施工工艺及其有效的质量控制措施，可为岩溶区旋挖桩施工提供有益参考，进一步提高旋挖桩的施工质量，减少潜在施工事故，降低成本，提高基础工程效益。
[关键词]岩溶区；旋挖钻孔；工艺
中图分类号：TU677 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）20-0089-02
1 工程概况
项目位于深圳南山区西丽大学城区留仙大道以北，塘开路以西。总占地面积75，849.45㎡，总建筑面积62.66万㎡。设计标高±0.00相当于1985黄海高程37.70m。本项目包括一整体四层地下室（嵌固端取在地下一层板面，地下室埋深约20米）地上共13个结构单元。根据工程地质勘察资料，场区岩土层自上而下可分为：①杂填土；②表层黏土；③黏土；④粉质黏土；⑤1硬塑状红黏土；⑤2可塑状红黏土；⑥微风化白云质灰岩。据钻孔揭露，场区岩面埋深11.5-33.5m（标高60.670-82.730m），从剖面图看，岩面起伏较大，可在岩面上形成大小不一的石芽、石笋及岩溶沟槽，使局部岩面岩石形成不连续岩体。部分地段岩层内发育溶洞，洞内由软塑状黏性土全充填，局部为空洞。场地岩溶复杂，岩溶发育等级为强烈。
2 岩溶区的旋挖灌注桩施工
2.1 旋挖灌注桩施工流程
钢护筒护壁旋挖成孔适用于松填土地质、砂卵石地质、喀斯特岩溶地质、地下水位较高、有承压水的砂层等岩土层。岩溶区改进的旋挖桩施工顺序为：平整场地→桩位放线→旋挖钻机就位→埋设护筒→护筒内补充稳定液→旋挖成孔（遇到溶洞时要放慢钻进速度） →清孔→检查孔深→安装钢筋笼和导管→二次清孔→浇筑水下混凝土→成桩→拔出护筒。
2.2 成孔施工工艺要点
旋挖钻孔灌注桩施工工艺是近些年兴起的新的施工工艺，由于其施工工艺质量控制标准和施工技术标准现在还没有一个国家标准，所以旋挖桩施工质量的控制不僅要求施工人员认真负责更要加强施工组织管理。在岩溶区域中旋挖成孔施工要注意以下施工要点：①桩位放线一定要定位准确；②埋设护筒时应选择比桩径大300mm、长≥3m的钢护筒，护筒宜高出地面0.3m，控制好护筒中心竖直线与桩中心线的偏差，需全程检查护筒垂直度； ③钻进成孔过程中应随时检查钻头情况，磨损较严重不能保证成孔质量时应及时更换；④钻进成孔过程中应及时清理孔口积水，遇漏浆、缩孔等异常情况时应及时处理，特别是在桩孔下部较深部位遇到葫芦串形的溶洞时，很容易发生漏浆或旋挖钻头片钻，这时应该控制钻进速度，平稳通过该溶洞区域；⑤成孔后要及时清孔，清孔质量控制一定要到位。
2.3 成孔后浇筑要点
旋挖成孔后及时安装钢筋笼和声测管，灌注混凝土前应进行孔底沉渣厚度检查，不满足要求时应及时进行二次清孔，合格后立即灌注混凝土。混凝土浇筑方式如图1所示。
浇筑混凝土时应注意以下要点：①起拔护筒应和混凝土灌注速度一致；②由于混凝土的密度比泥浆的密度要大很多，在混凝土灌注到一定高度后，底部混凝土所受压力将显著增大，在高压力作用下，混凝土中的细骨料将沿着洞壁裂隙向岩体内部扩散，相当于用灌浆法处理岩溶地基，此时将导致混凝土急速下降，所以在岩溶发育较为强烈的地区浇筑混凝土时，应先根据地质报告选出地质情况较为复杂的（即有溶洞可能发生漏浆的）2根桩进行混凝土灌注，根据经验一般多准备30--40m3混凝土，当遇到混凝土急速下降时能够及时补充；③应保证足够的混凝土初灌量，确保导管下口埋入混凝土以下，确保桩底泥浆能够被混凝土排出来；④导管需埋入混凝土2--6m，在浇筑过程中应控制好导管提升速度；⑤在桩顶易出现混凝土不密实现象，所以在浇筑快到桩顶时应及时充分地振捣；⑥在浇灌混凝土时务必控制好灌注速度，尽可能减少混凝土从导管出来时对钢筋笼的冲击力，控制好钢筋笼上浮幅度。
3 工程实例分析
3.1相同地质条件、不同旋挖控制工艺基桩质量对比
选取该场地5，6，9号楼桩基施工进行分析，5，6，9号楼处于同一岩溶发育场地，具有相同的地质条件且均采用旋挖成孔的桩基础施工工艺，不同的是，这3栋楼分别由3家施工队进行施工作业，各施工队的施工水平和施工工艺质量控制不同。5号楼主楼64根桩，裙楼78根桩，桩径在1000-1800mm，桩长在6-46m；6号楼主楼66根桩，裙楼49根桩，桩径900-1800mm，桩长在7-34m；9号楼主楼81根桩，裙楼57根桩，桩径在900-1600mm，桩长在7-42m。通过对比该3栋楼的基桩施工质量，分析在岩溶地质下旋挖灌注桩的施工工艺控制，并提出经济有效地提高基桩质量的施工措施。
在施工过程中，5号和6号楼的施工人员技术水平较为普通，且施工管理不严，成孔后的清孔作业较为粗糙，钢筋笼也没有与孔口固定好，桩顶部分也没能充分振捣，最关键的是没有充分考虑到场地处于岩溶发育区域，旋挖施工照搬其他地质良好场地的施工工艺，发生了多起片钻、掉钻和漏浆废桩事件。而9号楼在基桩旋挖施工过程中，施工人员经验较为丰富，充分考虑岩溶地质场地的特殊性，按照本文第2小节的施工工艺，精心施工，对旋挖成孔和浇筑混凝土的每一环节均认真对待，坚决不以牺牲施工质量来缓解工期紧张。
根据现场基桩检测情况，对比3栋楼旋挖施工质量。本工程桩身完整性检测采用声波透射法与钻芯法联合检测。5，6，9号楼桩身完整性超声波法分析结果如表1所示，钻芯结果如表2所示。
从表1可以看出，5，6号楼声波透射法检测基桩完整性类别III类桩（不满足设计要求）数量远远多于9号楼的数量I类桩数量也少于9号楼的数量，表明在岩溶地区，采取改进的考虑岩溶地质的旋挖灌注桩施工工艺，施工质量能得到较好保证。在表2列出的钻芯法检测结果中，5，6号楼III类桩的数量也分别占钻芯总桩数的60. 0%和41.7%，而9号楼III类桩为0根，表明旋挖灌注桩施工工艺在岩溶地质区域施工，必须考虑岩溶地质的特殊性。
由于5，6号楼在旋挖过程中没有控制好施工工艺，所以钻芯结果也出现了不同程度的缺陷，如图2，3所示。而9号楼对施工工艺控制较好，钻芯结果没有出现基桩明显质量缺陷。造成两者施工质量明显差别的主要原因：①没有采取有效措施考虑岩溶地质的复杂性，生搬硬套常规旋挖施工操作；②施工技术人员培训不到位，思想懈怠，管理松散，未能严格把控每道工序的施工质量。
3.2 旋挖桩在岩溶区提高成桩质量的措施
实例表明，在岩溶地区控制好成桩施工工艺对桩的质量有很重要的意义，相同地质条件下由于旋挖工艺控制不同最终会导致基桩质量有着明显的差异，所以在施工工艺方面采取一些措施将有助于提高岩溶区旋挖桩成桩质量。
通过工程实践，最终归纳总结出以下措施：①为了防止护筒冒水，可以在埋设护筒时对护筒四周的土分层夯实，钻头起落时应避免钻头碰撞护筒；②为了防止桩孔孔壁坍塌，可以适当埋深护筒，使用优质的泥浆稳定液；③及时清孔、安装钢筋笼和声测管并灌注混凝土；④清孔后用测绳复测孔深，以防提钻刮碰塌孔和提钻速度过高塌孔；⑤为了防止钢筋笼上浮，可以将钢筋笼与孔口固定牢固；⑥为了防止出现断桩，要求灌注混凝土要连续不断；⑦在岩溶地区浇筑混凝土时可能出现击穿溶洞导致混凝土急速下降的现象，所以在岩溶地区浇筑混凝土时，应先根据地质报告选出地质情况较为复杂的（即有溶洞可能发生漏浆的）2根桩进行混凝土灌注，根据经验一般多准备30--40m3混凝土，当出现此现象时可以及时补充混凝土。⑧岩溶区旋挖时由于溶洞的存在，特别是钻到半边岩时，会发生旋挖钻头片钻现象，如果深度过大，甚至难以取出，钻头掉落导致该桩成为废桩，当遇到此种情况时一定要放慢钻进速度，主动钻杆保持垂直，直到钻头平稳地通过此区域再加快钻进速度。
4 结语
岩溶区旋挖桩多为端承嵌岩桩，往往基岩面的起伏差异较大，地下隐伏岩溶形态位置、大小变化不一，地下水变幻莫测，复杂的地质条件给成桩施工带来很多不确定性，所以岩溶区旋挖钻孔灌注桩的成桩质量一直存在较多不足。本文通过工程实例分析总结出提高岩溶区旋挖桩成桩质量的施工工艺及其有效的质量控制措施，可为岩溶区旋挖桩施工提供有益参考，进一步提高旋挖桩的施工质量，减少潜在施工事故，降低成本，提高基础工程效益。