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摘要 本文对AM干取土全液压扩底灌注桩施工工艺和技术参数要求作出了详细阐述，该项技术在武汉天兴洲长江大桥北疏解区的九座铁路桥梁中，有四座桥梁基础采用了该项施工工艺，取得了较好的经济效益和社会效益，对提高工程质量、降低投资成本和创建文明施工有积极意义。
关键词 AM干取土 扩底桩 施工工艺 技术参数
1.工艺特点
AM干取土全液压扩底灌注桩是引进国外先进的设备，整个旋挖钻扩孔过程，是由电脑自动操作和显示，具有成孔速度快，干取土等特点，能有效地减少土体的应力释放和泥浆的污染，能保证成孔、扩孔及桩身质量的稳定性。
AM干取土全液压扩底灌注桩较等截面钻孔桩在使用相同数量混凝土的条件下，能有效地提高单桩极限承载力，较小的桩基沉降，有较显著的经济效益。
AM干取土全液压扩底灌注桩适用于持力层为中密以上的砂土层，施工的噪音和振动小，成孔过程是通过钻斗把原状土提升直接装入土方车上，无泥浆排放。对于保护周围环境，有积极意义。
2.适用范围
本工法适用于铁路、公路桥梁以及高层建筑基础钻孔扩底桩施工作业。
3.工艺原理
AM施工技术采用全液压扩底快换魔力铲斗进行全液压切削挖掘，扩底时使桩底端保持水平扩大，切削挖掘施工时采用电脑管理检测映像装置进行自动控制，首先用钻机将直径桩（成孔）钻到设计深度后，把扩底钻头（全液压扩底快换魔力铲斗）下降到桩的底端，打开扩大翼进行扩大切削挖掘作业，此时操作人员只需要按照设计要求预先输入电脑的扩底数据和形状进行操作即可（桩底端的深度及扩底部位的形状、尺寸等的数据和图像通过映像检测装置显示在操作室里的监控器上）。扩底完成后，打印影像记录。成孔经检查合格后安放钢筋笼、下放导管进行水下混凝土灌注。
4.施工工艺
4.1 AM扩底桩施工工艺流程如下：
平整场地→测量放样（请监理工程师检查）→钻机就位埋设护筒（报监理工程师检查）→钻机钻进（注入稳定液）→钻到孔底设计标高→底部扩大（电脑影像透视）→扩底作业完成（报监理工程师检查）→成孔检测（自检合格报监理工程师检查）→清孔（要求沉渣厚度小于10cm）（报监理工程师检查）→安装钢筋笼（报监理工程师检查）→安放导管（如果沉渣厚度大于10cm，要进行清孔）→混凝土灌注→混凝土灌注完成。
4.2操作要点
4.2.1平整场地
场地平整时，首先要勘察地下是否有管线设施，避免施工时造成破坏，然后清除地表杂物，平整场地并夯填密实。在鱼塘中，用筑岛法填筑钻孔平台，为便于钻机钻孔，严禁填筑大块石料。在钻孔场地附近，红线内适当位置设置泥浆池，严禁泥浆外泄造成污染。
4.2.2测量放样、埋设护筒
根据要施工的桩位进行桩中心测量放样，钻孔桩中心定位后，即可埋设护筒。护筒用8mm的钢板焊制而成，内径比桩径大0.2m，每节高1.5-2.0m。护筒埋设方法采用挖埋式，埋深根据土层地质情况而定，粘土埋深一般3-5米，地质较差者可相应增加埋深，护筒顶高出施工地面0.5m，并高出施工水位或地下水位2 m。护筒正位后，其周围必须用粘土分层对称夯实，不得漏水、漏气。护筒顶面位置偏差≤5cm，护筒斜度≤1%。
4.2.3AM扩底桩钻机钻孔
钻机就位后，应保持稳定，不得产生位移和沉陷。钻头或钻杆中心与护筒顶面桩中心的偏差不得大于5㎝。
施工前先向护筒内灌注稳定液，稳定液起着泥浆护壁的作用。然后按照设计计算出的扩底桩桩径和桩长参数输入到电脑中，钻桩影像进度可以通过驾驶席旁边的电视影像显示出来。钻机边钻边添加稳定液，孔中的泥土被装入钻机中，钻进一定深度后，钻机提升到地面，清除钻机铲斗内的泥土，然后，再次钻孔提伸，如此反复，达到所设计标高为止。
钻孔到直桩底部标高后，开始进行扩底操作，由专用魔力铲斗进行桩孔底部的扩底作业，铲斗边进行旋转中，被平均分割成4份进行切削挖掘，并在切削挖掘中进行水平扩底。当中产生的泥土砂砾被铲斗所容纳，铲斗闭合时，将泥土砂砾带到地面。最后将桩孔底部挖掘成一斜面与轴心线的夹角等于11.4°的锥形空腔。钻挖设备上设有电脑管理施工映视装置系统，操作员根据影像显示来控制钻挖设备进行底下扩底作业，并同时打印扩底作业图像，以便复核各项设计参数。
4.2.4扩底桩有关技术参数
（1）桩尖进入持力层1.0米以上；
（2）底部的垂直高度h=0.75米；
（3）扩底桩直径=1.7米;
（4）扩底率=（D/d）2 =2.56;
（5）扩底部相对于桩轴的倾斜角θ=11.4°；
4.2.5.成孔检测
成孔后，要进行对桩孔的深度、桩径、垂直度进行检测。孔深检查用测量绳，检查前应用钢尺对测量绳进行校核。孔位检查，用测量的方法。孔径及孔形检查，采用探孔器检查，探孔器应牢固、不变形。用钢丝绳吊入孔内，使其自然下垂到孔底。如果探孔器的自重较轻，在检孔时，可以适当的增加配重。孔底沉渣厚度超过10cm，应立即进行清孔。清孔完毕后，对桩身的扩底部分进行伸缩扩张检测，检测情况由电视映像直接显示出来。采用探孔器检测桩孔上下直径和垂直度，然后报请监理工程师对孔径、孔深、孔形、垂直度、泥渣厚度。进行进一步的复测签认。
4.2.6吊放钢筋笼
钢筋笼在加工场地制作，检查合格后，运到现场进行吊装。吊装时入孔要准确，避免碰撞孔壁。用特制的钢筋笼悬挂器，使其控制在设计深度，并垂直置于孔中间。为防止上浮，用压杆将钢筋笼固定在钢护筒上。
4.2.7安装导管
导管在使用前要进行试拼、试压试验，不得漏水。试压的压力一般取孔底静水压力的1.5倍，以保证其密封性。导管内壁应光滑圆顺，内径一致，直径宜采用20-30cm，中间节长2m左右，底节长不小于4m。下放的导管下口距孔底30-50cm。
4.2.8灌注桩身混凝土
为保证混凝土的搅拌和运输质量，采用搅拌站集中拌合，罐车运输。水下灌注混凝土坍落度控制在18-20cm，混凝土封底要用隔水栓，封底混凝土要有足够存量，保证首盘封底后导管埋深在1m以上。灌注过程要连续，并使导管埋深应控制在2-6m，严禁将导管提出混凝土面，设专人测量导管内外混凝土面的高差，详细填写水下混凝土灌注记录。为保证桩头质量混凝土浇筑面超出设计标高1m。
4.2.9桩身质量检验
桩身混凝土灌注完一星期后，即可对桩身质量进行检测。
（1）根据水下混凝土灌注记录，检查、分析桩的灌注情况。
（2）采用低应变无损检测法检测桩身混凝土质量，检测桩数为全检，并对可疑桩进行取芯检查。
4.2.10AM干取土全液压扩底桩施工过程示意图
AM干取土全液压扩底桩施工过程示意图，如图1所示。
（作者单位：中铁七局郑州工程有限公司）
关键词 AM干取土 扩底桩 施工工艺 技术参数
1.工艺特点
AM干取土全液压扩底灌注桩是引进国外先进的设备，整个旋挖钻扩孔过程，是由电脑自动操作和显示，具有成孔速度快，干取土等特点，能有效地减少土体的应力释放和泥浆的污染，能保证成孔、扩孔及桩身质量的稳定性。
AM干取土全液压扩底灌注桩较等截面钻孔桩在使用相同数量混凝土的条件下，能有效地提高单桩极限承载力，较小的桩基沉降，有较显著的经济效益。
AM干取土全液压扩底灌注桩适用于持力层为中密以上的砂土层，施工的噪音和振动小，成孔过程是通过钻斗把原状土提升直接装入土方车上，无泥浆排放。对于保护周围环境，有积极意义。
2.适用范围
本工法适用于铁路、公路桥梁以及高层建筑基础钻孔扩底桩施工作业。
3.工艺原理
AM施工技术采用全液压扩底快换魔力铲斗进行全液压切削挖掘，扩底时使桩底端保持水平扩大，切削挖掘施工时采用电脑管理检测映像装置进行自动控制，首先用钻机将直径桩（成孔）钻到设计深度后，把扩底钻头（全液压扩底快换魔力铲斗）下降到桩的底端，打开扩大翼进行扩大切削挖掘作业，此时操作人员只需要按照设计要求预先输入电脑的扩底数据和形状进行操作即可（桩底端的深度及扩底部位的形状、尺寸等的数据和图像通过映像检测装置显示在操作室里的监控器上）。扩底完成后，打印影像记录。成孔经检查合格后安放钢筋笼、下放导管进行水下混凝土灌注。
4.施工工艺
4.1 AM扩底桩施工工艺流程如下：
平整场地→测量放样（请监理工程师检查）→钻机就位埋设护筒（报监理工程师检查）→钻机钻进（注入稳定液）→钻到孔底设计标高→底部扩大（电脑影像透视）→扩底作业完成（报监理工程师检查）→成孔检测（自检合格报监理工程师检查）→清孔（要求沉渣厚度小于10cm）（报监理工程师检查）→安装钢筋笼（报监理工程师检查）→安放导管（如果沉渣厚度大于10cm，要进行清孔）→混凝土灌注→混凝土灌注完成。
4.2操作要点
4.2.1平整场地
场地平整时，首先要勘察地下是否有管线设施，避免施工时造成破坏，然后清除地表杂物，平整场地并夯填密实。在鱼塘中，用筑岛法填筑钻孔平台，为便于钻机钻孔，严禁填筑大块石料。在钻孔场地附近，红线内适当位置设置泥浆池，严禁泥浆外泄造成污染。
4.2.2测量放样、埋设护筒
根据要施工的桩位进行桩中心测量放样，钻孔桩中心定位后，即可埋设护筒。护筒用8mm的钢板焊制而成，内径比桩径大0.2m，每节高1.5-2.0m。护筒埋设方法采用挖埋式，埋深根据土层地质情况而定，粘土埋深一般3-5米，地质较差者可相应增加埋深，护筒顶高出施工地面0.5m，并高出施工水位或地下水位2 m。护筒正位后，其周围必须用粘土分层对称夯实，不得漏水、漏气。护筒顶面位置偏差≤5cm，护筒斜度≤1%。
4.2.3AM扩底桩钻机钻孔
钻机就位后，应保持稳定，不得产生位移和沉陷。钻头或钻杆中心与护筒顶面桩中心的偏差不得大于5㎝。
施工前先向护筒内灌注稳定液，稳定液起着泥浆护壁的作用。然后按照设计计算出的扩底桩桩径和桩长参数输入到电脑中，钻桩影像进度可以通过驾驶席旁边的电视影像显示出来。钻机边钻边添加稳定液，孔中的泥土被装入钻机中，钻进一定深度后，钻机提升到地面，清除钻机铲斗内的泥土，然后，再次钻孔提伸，如此反复，达到所设计标高为止。
钻孔到直桩底部标高后，开始进行扩底操作，由专用魔力铲斗进行桩孔底部的扩底作业，铲斗边进行旋转中，被平均分割成4份进行切削挖掘，并在切削挖掘中进行水平扩底。当中产生的泥土砂砾被铲斗所容纳，铲斗闭合时，将泥土砂砾带到地面。最后将桩孔底部挖掘成一斜面与轴心线的夹角等于11.4°的锥形空腔。钻挖设备上设有电脑管理施工映视装置系统，操作员根据影像显示来控制钻挖设备进行底下扩底作业，并同时打印扩底作业图像，以便复核各项设计参数。
4.2.4扩底桩有关技术参数
（1）桩尖进入持力层1.0米以上；
（2）底部的垂直高度h=0.75米；
（3）扩底桩直径=1.7米;
（4）扩底率=（D/d）2 =2.56;
（5）扩底部相对于桩轴的倾斜角θ=11.4°；
4.2.5.成孔检测
成孔后，要进行对桩孔的深度、桩径、垂直度进行检测。孔深检查用测量绳，检查前应用钢尺对测量绳进行校核。孔位检查，用测量的方法。孔径及孔形检查，采用探孔器检查，探孔器应牢固、不变形。用钢丝绳吊入孔内，使其自然下垂到孔底。如果探孔器的自重较轻，在检孔时，可以适当的增加配重。孔底沉渣厚度超过10cm，应立即进行清孔。清孔完毕后，对桩身的扩底部分进行伸缩扩张检测，检测情况由电视映像直接显示出来。采用探孔器检测桩孔上下直径和垂直度，然后报请监理工程师对孔径、孔深、孔形、垂直度、泥渣厚度。进行进一步的复测签认。
4.2.6吊放钢筋笼
钢筋笼在加工场地制作，检查合格后，运到现场进行吊装。吊装时入孔要准确，避免碰撞孔壁。用特制的钢筋笼悬挂器，使其控制在设计深度，并垂直置于孔中间。为防止上浮，用压杆将钢筋笼固定在钢护筒上。
4.2.7安装导管
导管在使用前要进行试拼、试压试验，不得漏水。试压的压力一般取孔底静水压力的1.5倍，以保证其密封性。导管内壁应光滑圆顺，内径一致，直径宜采用20-30cm，中间节长2m左右，底节长不小于4m。下放的导管下口距孔底30-50cm。
4.2.8灌注桩身混凝土
为保证混凝土的搅拌和运输质量，采用搅拌站集中拌合，罐车运输。水下灌注混凝土坍落度控制在18-20cm，混凝土封底要用隔水栓，封底混凝土要有足够存量，保证首盘封底后导管埋深在1m以上。灌注过程要连续，并使导管埋深应控制在2-6m，严禁将导管提出混凝土面，设专人测量导管内外混凝土面的高差，详细填写水下混凝土灌注记录。为保证桩头质量混凝土浇筑面超出设计标高1m。
4.2.9桩身质量检验
桩身混凝土灌注完一星期后，即可对桩身质量进行检测。
（1）根据水下混凝土灌注记录，检查、分析桩的灌注情况。
（2）采用低应变无损检测法检测桩身混凝土质量，检测桩数为全检，并对可疑桩进行取芯检查。
4.2.10AM干取土全液压扩底桩施工过程示意图
AM干取土全液压扩底桩施工过程示意图，如图1所示。
（作者单位：中铁七局郑州工程有限公司）