摘要：随着经济和各行各业的快速发展，桩基是保障桥梁稳定性的基础结构，在地质条件复杂的环境中，通常采用嵌岩桩。将基桩嵌入到岩层之中，单桩轴向所能允许的承载力，取决于桩基底处岩石的强度和嵌入岩层的深度，将其外力全部传至桩底岩层。本文围绕嵌岩桩的灌注成桩施工工艺要点及施工中遇到的问题，进行深入分析。
关键词：嵌岩;新型钻具;施工工艺
引言
国内外旋挖钻孔灌注桩相关技术已经相当成熟，但是在硬地层如岩石或极硬岩中，嵌岩式的大口径旋挖桩施工技术仍处于不断探索和完善阶段。本文提供一种大口径旋挖桩嵌岩施工方法，通过施工技术的改变，结合新型钻具的使用，提高了入岩效率，节省了施工时间，有效地降低了施工成本，能够实现桩基的较大嵌岩深度。
1嵌岩桩的特点
由于社会经济的推动，交通便利等条件，使道路车流量成倍增加，为了保证道路桥梁的承载能力，避免安全事故的发生，较为有效的解决办法就是将桥梁桩的摩擦力合理增加，保证对于整体承载力在一定程度上能够得到有效帮助。嵌岩桩主要是将基桩嵌入岩层当中，在桩体受到一定压力的同时，由于混凝土在桩体受压力的发生形变同时使桩侧摩阻力同时产生，由于受到压力的作用，部分土体已经不能保持原有位置，产生一定移动，加大摩擦力，当摩擦力加大到一定程度上时，桥桩开始发生微小移动，在移动的同时，桥桩两端也产生了一定摩擦力，阻止其发生位移。
2桥梁桩基嵌岩桩施工工艺要点
2.1嵌岩桩成孔设备的选择
嵌岩桩施工采用的成孔设备种类繁多，根据不同的成孔设备，可以打出直孔或直孔和斜孔等。根据不同的成孔设备，打出不同的孔，按照设备的固定方式可以分为座平台式和座桩式，根据排渣方式可分为正循环，反循环，气举正、反循，风排，泵吸反循环等方法，本工程选择的成孔方式为座平台式的气带反循环排渣方式。优点便是花费少，机身轻，不需要大型吊车的辅助工作，人员少，排渣效果好。缺点便是无法打出需要倾斜程度的斜孔，误差相对较大，无法按照设计的准线重合。我国的成孔机器无法达到需要的斜度，如果想满足成孔斜率则要使用德国生产的WIＲTH－B6、B12等型号的钻孔，如此一来，成本将大大提高。如果要考虑此种方式必须有充分的资金并且对技术掌握程度比较出众，才能采用这种方式。
2.2桩基施工与检测
在进行桩基钻孔前需要进行充分准备，在施工前需要对施工现场地质进行勘察和分析，保证其地质条件满足施工要求。在进行施工时应该选择湿度较低的天气，才能够使地下渗水量减少到最小。在进行混凝土桩灌注混凝土施工时，如果遇到阴雨天气将会使孔壁渗水量增加，地下桩基将受到严重影响。为了保证渗水量降低到最小，灌注施工的工艺选择一般会采用水下灌注混凝土作业方式，导致成桩后，其桩基不会受到损坏，并且利用超声波仪器进行检测，保证桩基无破损。如果检测出桩底混凝土强度国体，需要及时对底部混凝土进行取样分析，保证其抗压强度符合建筑要求。
2.3成孔方式选择
目前常规桩基成孔方式主要有旋挖成孔和冲击成孔。鉴于本工程桩为大口径桩，且对桩基嵌岩深度要求高，同时项目工期十分紧张，为此，选用正确合适的成孔方式将是首要任务。旋挖机、冲孔桩机整桩成孔工效会随着成孔深度的增加而逐步提高，但旋挖机的工效提升速率会比冲孔桩机的大。尤其在嵌入硬岩层时，旋挖机与冲孔桩机的工效比达到最大值。因为旋挖机是带动力的主动钻进，在输出功率保持一致的情况下，其对土层、岩层的破坏力是一致的，而冲孔桩机是靠桩锤的自由落体产生的冲击力作为掘进力，故对岩层的破坏力远远比对土层破坏力低。所以在入岩阶段，冲孔桩将会大幅降低工效，而旋挖机虽然也降低工效，但降低的幅度没有那么大。说明旋挖机比冲孔桩机更适合在入岩深度大或岩层地质条件多变的情况下施工。经试验，在相同的地层中，旋挖机的成孔速度是冲孔桩机的3～5倍，优势明显。
由此，本项目选定旋挖成孔方式是正确合理的。
2.4嵌岩段长度测量
在沉桩施工之前，需精确测量嵌岩部分的长度和尺寸，只有严格控制其精度，才能开始后续施工。如果其所在的部位出现岩性质变的情况，应结合设计方案和岩层的性质等确定具体的长度尺寸。①在选择岩石剪切面起点时，应以嵌岩段长度的中点为准；②在确定岩石抗剪切强度时，一般以饱水的抗剪强度为准；③通过以往的施工经验可知，当α角处在30~45°区间时，如果到达软质岩，一般以小值为准，反之为大值；④桩身的强度在此环节影响可以忽略不计；⑤如果桩基的密度较大，则应对临近桩侧土体的重叠部分实施扣减。
2.5嵌岩桩混凝土浇筑质量的检验
嵌岩桩混凝土的浇筑质量对嵌岩桩的质量有着决定性作用，JTJ285－2000设计规程规定可根据不同检验方法进行检验，例如低应变动力检测法、超声波检测法及钻孔取芯检测法都可以对其及逆行检验。混凝土芯柱进入钢管桩尖内仅7～10m，顶面与钢管桩相隔距离较大，有些需要在钢管内部工作，且要求钢管需伸出桩顶，操做起来难度非常大，所以在施工技术上要求施工人员必须掌握高超的施工技术。
2.6压浆
在孔内底部放入压降管后，开始对压浆泵进行压浆处理，由于压力的影响，水泥浆将会从两个孔压出，砂浆将会先从位置较低的孔内冒出，在第一个孔冒出砂浆后，需要将压浆泵管边压边拔，在另一个孔压出砂浆前，应该能够保持一个稳压状态。在压浆泵停止工作后需要同时将两个孔仅从封闭处理，在进行压浆操作时应该要连续进行，不能中断，避免在此过程中产生气泡。压浆适宜温度在5℃左右，压浆时间也应该合理控制，保证压浆时间在45min内才能够发挥做好压浆效果，时间过长容易造成风干。
3施工技术要点
根据本项目特点和施工难点分析，本文提出的一种大口径旋挖桩嵌岩施工工艺不仅要实现桩底硬岩破碎，保证成孔垂直度、孔径质量，而且要保证施工工效高、成本低，。1)平整场地，测量放样:将放置小口径钻机和旋挖钻机的位置夯实并现场整平。一般情况下坡度不大于3°，地基承载力特征值不小于200kPa，以适宜施工机械旋挖钻机、吊车、混凝土罐车出入施工现场。施工现场水、电、路三通，达到施工要求。2)小口径钻机引孔:利用小口径钻机重复引孔，在桩基底部岩石内部引成蜂窝状孔，便于后续旋挖钻机继续碎石钻孔。3)旋挖钻机成孔:桩基底部被打成蜂窝状孔后，替换旋挖钻机钻孔，一边利用旋挖钻机的旋挖钻头钻至设计孔深;钻孔至设计深度后，可通过旋挖钻头向孔内通入携渣泥浆，携渣泥浆可携带钻渣通过双层筒钻实现捞渣。4)钻孔完毕后，形成桩孔，在桩孔内吊装制作好的钢筋笼，并在钢筋笼内部安装导管。5)钢筋笼和导管安装完毕后，利用导管灌注桩浇筑，完成桩基嵌岩作业。
结语
综上所述，桥梁桩基嵌岩桩的施工存在诸多的影响因素，在具体施工过程中应结合实际的施工状况，选用适宜的钻孔施工设备及成熟的操作工艺，对施工关键点进行控制，以免对施工质量造成影响。
参考文献
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