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【摘要】随着我国建筑用地日趋紧张，更多的建筑物建设在诸如岩溶、局部坚硬岩土层以及下卧基岩表面倾斜或坡度较大等不利地质场地中。因此，本文主要是针对岩溶地区灌注桩成孔难的问题，探寻了岩溶地区灌注桩的施工技术，以期为同类施工和同类技术的运用起到参考及借鉴的作用。
【关键词】岩溶；BIM；全套管全回转；灌注桩
1、引言
随着我国经济的高速增长及社会迅猛发展，伴随着建筑用地日益紧张这一社会实情，越来越多的大型公共与民用建筑、地下空间结构等建设在岩溶等不利地质场地中，岩溶对建筑物的危害也越来越引起人们的重视【1】。因此，有必要对岩溶地区的灌注桩施工技术进行探讨、研究。
2、工程概况
某高层建筑所处场地内基岩埋藏深浅不一，全风化粉砂岩层面埋深14.40～30.70m，微风化灰岩层面埋深16.50～38.80m，均位于基坑底以下。受岩性、裂隙及地下水影响，岩体存在大量溶洞和土洞，根据超前钻显示，遇溶洞率为56%，串珠状溶洞及大型及特大型溶洞多，土洞洞高11m，无充填溶洞洞高达累计二十几米。大型溶（土）洞的存在对其灌注桩基础施工存在极为不利的影响，因此，为了确保施工质量及施工安全，在本项目采用了基于BIM的全套管全回转的灌注桩成桩技术。
3、工艺原理
在工程桩施工前期，运用BIM技术对地质资料进行分析处理，将地下三维空间分布模拟出来，使溶洞与工程桩的空间关系更加直观，进而能指导工程桩的施工；利用DTR全套管全回转桩机的回转装置的回转，使钢套管与土层间的摩阻力大大减少，边回转边压入，同时利用冲抓斗、冲击锤挖掘取土，直至套管下到桩端持力层为止【2】。挖掘完毕后立即进行挖掘深度的测定，并且确认桩端持力层，然后清除虚土。在确定溶洞与工程桩的空间关系时，还应制作特制的钢筋籠，工程桩对应有溶洞的位置，即钢筋笼对应位置亦有溶洞，在相应位置设置钢板网，包裹钢筋笼，再在钢板网外侧包裹尼龙网袋，从钢筋笼底部开始包裹，在成孔后将钢筋笼放入，接着将导管竖立在钻孔中心，最后灌注混凝土成桩【3】。
4、施工工艺与施工要点
4.1施工工艺流程
运用BIM技术分析模拟地下空间与工程桩关系→平整场地→施放桩位→DTR全套管桩机就位对中→安置套管360°回转→压入第一节套管→校核垂直度→冲抓斗、冲击锤交替使用、抓斗取土岩套管钻进，直至孔底→测量孔深→第一次清孔→安放、对接钢筋笼→放入导管→第二次清孔→灌注混凝土，逐次拨导管和套管→校核垂直度→成桩。
4.2施工要点
1）确保桩机就位时的平稳及稳固【4】。
2）套管就位：将底部配有钨钢刀头的套管放入桩机中，并压入土体。
3）垂直度的控制、调整
在桩机两侧分别竖一个2m高的观测垂直度的白线吊锤以观测套管是否垂直，并结合桩机上的水平观测器，调整油缸控制垂直度，直到符合要求。
4）旋转下压套管并抓取土作业
5）连接套管
将第二节管吊入桩机中，与第一节管对位连接，并用保鲜膜密封连接部位，确保连接部位不渗漏。继续旋转下压并抓土作业。在施工中应在管中保留部分土体，尽量避免抓空，保持管内尽量无水或少水，当管内水较多時，用专用水桶将水排出，以利抓土作业。循环以上步骤直到管底到达岩面位置。
6）切割岩石
当管底达到岩面时，钨钢刀头开始切割岩石，刀头进入岩石后，将管内土体抓干净，配合重锤冲击管内岩石，破碎岩石，用抓斗将岩石抓出。继续以上步骤，直到符合设计深度要求。
7）导管接头宜选用螺纹套扣连接，使用前应进行水压试验检测接头密封性能，安装就位须注意距离孔底高度的控制，一般为300～500mm。
8）水下砼的封底的初灌量须经计算确定，满足导管埋入砼内的长度0.8m。砼浇筑过程中，应有专人测量孔内砼面的高度，以便计算导管埋入深度并确定拔管长度。
9）在未浇灌混凝土之前（终孔后），测量工程师应对护筒面再次进行测量，以保证水下灌注砼的实际桩顶标高宜高出桩顶设计标高800㎜。
10）桩底沉渣处理
挖孔达到设计标高后，应及时进行孔底处理，必须做到平整、无松渣、污泥及沉淀等软层。对桩不深，无水的桩，可以下人进行清理，对孔深较深的桩，可以采用反复冲抓，清理桩底。嵌入岩层深度要符合设计要求。并及时向驻地监理工程师报检。
总结：
本文主要对岩溶地区的基于BIM的全套管全回桩钻孔灌注桩的施工原理、工艺流程及施工操作要点进行了梳理。通过运用BIM技术及对遇到溶洞的工程桩钢筋笼采取钢板网+尼龙网袋的设置，能够免去溶洞的预处理，既能达到理想的成桩的效果，又能进一步提高工程的经济效益，具有实现工程经济化的重大意义。
参考文献：
[1]张艳奇.岩溶地区桩基础施工技术研究：[D].昆明.昆明理工大学，2011.
[2]沈保汉.桩基础施工技术现状及发展趋向浅谈[J].建设机械技术与管理，2005（03）：20-26.
[3]陈跃；翁奔哲；楼步新等.软土地基中咬合桩桩身下沉问题的探讨[J].探矿工程（岩土钻掘工程），2008（09）：41-44.
[4]何荣彬.大直径沉管灌注桩施工技术探讨[J].门窗，2003（06）：153-155.
作者简介：
聂秀娟，性别：女，1987.05.07，学历：硕士研究生，毕业院校：武汉理工大学。
【关键词】岩溶；BIM；全套管全回转；灌注桩
1、引言
随着我国经济的高速增长及社会迅猛发展，伴随着建筑用地日益紧张这一社会实情，越来越多的大型公共与民用建筑、地下空间结构等建设在岩溶等不利地质场地中，岩溶对建筑物的危害也越来越引起人们的重视【1】。因此，有必要对岩溶地区的灌注桩施工技术进行探讨、研究。
2、工程概况
某高层建筑所处场地内基岩埋藏深浅不一，全风化粉砂岩层面埋深14.40～30.70m，微风化灰岩层面埋深16.50～38.80m，均位于基坑底以下。受岩性、裂隙及地下水影响，岩体存在大量溶洞和土洞，根据超前钻显示，遇溶洞率为56%，串珠状溶洞及大型及特大型溶洞多，土洞洞高11m，无充填溶洞洞高达累计二十几米。大型溶（土）洞的存在对其灌注桩基础施工存在极为不利的影响，因此，为了确保施工质量及施工安全，在本项目采用了基于BIM的全套管全回转的灌注桩成桩技术。
3、工艺原理
在工程桩施工前期，运用BIM技术对地质资料进行分析处理，将地下三维空间分布模拟出来，使溶洞与工程桩的空间关系更加直观，进而能指导工程桩的施工；利用DTR全套管全回转桩机的回转装置的回转，使钢套管与土层间的摩阻力大大减少，边回转边压入，同时利用冲抓斗、冲击锤挖掘取土，直至套管下到桩端持力层为止【2】。挖掘完毕后立即进行挖掘深度的测定，并且确认桩端持力层，然后清除虚土。在确定溶洞与工程桩的空间关系时，还应制作特制的钢筋籠，工程桩对应有溶洞的位置，即钢筋笼对应位置亦有溶洞，在相应位置设置钢板网，包裹钢筋笼，再在钢板网外侧包裹尼龙网袋，从钢筋笼底部开始包裹，在成孔后将钢筋笼放入，接着将导管竖立在钻孔中心，最后灌注混凝土成桩【3】。
4、施工工艺与施工要点
4.1施工工艺流程
运用BIM技术分析模拟地下空间与工程桩关系→平整场地→施放桩位→DTR全套管桩机就位对中→安置套管360°回转→压入第一节套管→校核垂直度→冲抓斗、冲击锤交替使用、抓斗取土岩套管钻进，直至孔底→测量孔深→第一次清孔→安放、对接钢筋笼→放入导管→第二次清孔→灌注混凝土，逐次拨导管和套管→校核垂直度→成桩。
4.2施工要点
1）确保桩机就位时的平稳及稳固【4】。
2）套管就位：将底部配有钨钢刀头的套管放入桩机中，并压入土体。
3）垂直度的控制、调整
在桩机两侧分别竖一个2m高的观测垂直度的白线吊锤以观测套管是否垂直，并结合桩机上的水平观测器，调整油缸控制垂直度，直到符合要求。
4）旋转下压套管并抓取土作业
5）连接套管
将第二节管吊入桩机中，与第一节管对位连接，并用保鲜膜密封连接部位，确保连接部位不渗漏。继续旋转下压并抓土作业。在施工中应在管中保留部分土体，尽量避免抓空，保持管内尽量无水或少水，当管内水较多時，用专用水桶将水排出，以利抓土作业。循环以上步骤直到管底到达岩面位置。
6）切割岩石
当管底达到岩面时，钨钢刀头开始切割岩石，刀头进入岩石后，将管内土体抓干净，配合重锤冲击管内岩石，破碎岩石，用抓斗将岩石抓出。继续以上步骤，直到符合设计深度要求。
7）导管接头宜选用螺纹套扣连接，使用前应进行水压试验检测接头密封性能，安装就位须注意距离孔底高度的控制，一般为300～500mm。
8）水下砼的封底的初灌量须经计算确定，满足导管埋入砼内的长度0.8m。砼浇筑过程中，应有专人测量孔内砼面的高度，以便计算导管埋入深度并确定拔管长度。
9）在未浇灌混凝土之前（终孔后），测量工程师应对护筒面再次进行测量，以保证水下灌注砼的实际桩顶标高宜高出桩顶设计标高800㎜。
10）桩底沉渣处理
挖孔达到设计标高后，应及时进行孔底处理，必须做到平整、无松渣、污泥及沉淀等软层。对桩不深，无水的桩，可以下人进行清理，对孔深较深的桩，可以采用反复冲抓，清理桩底。嵌入岩层深度要符合设计要求。并及时向驻地监理工程师报检。
总结：
本文主要对岩溶地区的基于BIM的全套管全回桩钻孔灌注桩的施工原理、工艺流程及施工操作要点进行了梳理。通过运用BIM技术及对遇到溶洞的工程桩钢筋笼采取钢板网+尼龙网袋的设置，能够免去溶洞的预处理，既能达到理想的成桩的效果，又能进一步提高工程的经济效益，具有实现工程经济化的重大意义。
参考文献：
[1]张艳奇.岩溶地区桩基础施工技术研究：[D].昆明.昆明理工大学，2011.
[2]沈保汉.桩基础施工技术现状及发展趋向浅谈[J].建设机械技术与管理，2005（03）：20-26.
[3]陈跃；翁奔哲；楼步新等.软土地基中咬合桩桩身下沉问题的探讨[J].探矿工程（岩土钻掘工程），2008（09）：41-44.
[4]何荣彬.大直径沉管灌注桩施工技术探讨[J].门窗，2003（06）：153-155.
作者简介：
聂秀娟，性别：女，1987.05.07，学历：硕士研究生，毕业院校：武汉理工大学。