高层建筑旋挖钻孔灌注桩施工技术黄广宁

高层建筑旋挖钻孔灌注桩施工技术黄广宁

黄广宁

身份证号码：45010619821008XXXX

摘要：随着建筑行业的不断发展，人们对于高层建筑的需求也在逐渐增多，并已经成为了建筑行业的未来发展趋势，高层建筑以及超高层建筑会逐渐成为未来的建筑主体。而高层建筑的施工重点就在于桩基承载力，其决定了建筑的整体稳定性。然而由于高层建筑的结构特点，提高桩基承载力也是目前在建筑建设过程中施工团队面对的主要问题。正确运用旋挖钻孔成桩的施工技术能够有效提升桩基稳定性，这样不仅能够保证建筑的郑添泉，还能减少不必要的维护资金的产生，从而提升施工企业的经济收益。

关键词：高层建筑；旋挖钻孔灌注桩；关键技术

引言

为了经济稳定增加，提高人民生活水平，保障人们日常生活方便，在可预见的将来，大江大河上、岛礁之间的桥梁、城市之间的轨道交通及高层建筑等建（构）筑物会越来越多。钻孔灌注桩因具有“显著提高单桩承载力，减少桩和承台数量，降低成本；使用灵活、受力明确、计算简洁”等优点，在上述建（构）筑物基础中得到了广泛的应用，且桩直径、桩长越来越大。

1工程概况

某项目总建筑面积为14595.38m2，占地面积为1507.71m2，其中地上建筑面积为11776.22m2，地下室建筑面积为2819.16m2，地上16层，地下室1层，结构形式为框架结构。桩基采用旋挖钻孔灌注桩，桩径为800～1000mm，桩长为15～27m，持力层为碎块状强风化花岗岩，要求桩端进入持力层深度≥1m，总桩数为157根，水下混凝土强度等级为C30。

2旋挖钻孔成桩技术的简述

目前，在建筑施工过程中主要应用的灌注施工方法为灌注桩法，并要在施工之前实现成孔。但是通过长期的对施工过程的观察，传统的人工挖孔方式已经不能适应建筑日益增长的对于施工质量以及施工速度的要求。目前应用的新式成孔方法较于人工挖孔方式能够大幅度的缩减成孔时间，提高施工效率的同时，也能够有效保证施工安全。由于这种技术的诸多优点，并越来越多的应用在了实际的施工过程中，如桥梁、道路等。其中的旋挖钻孔主要是指在施工区域预先埋设钢护筒，接着利用旋挖钻机进行钻孔。通过这一技术，能够快速实现钢筋笼与导管的置放工作。在确保位置无误后，就可以进行后续的混凝土浇灌施工过程。这种施工技术较传统技术有着众多的优点，主要体现在两个方面。首先是地形方面，这种技术能够使用于各种建筑地形，例如淤泥、砂土、碎石等类型，应用面非常广泛；其次是能够使孔径达到4m，相应的钻孔深度也能达到90m以上，极大的节省了人力资源以及资金成本。

旋挖钻孔主要依靠自动化的机械设备来实现钻孔过程，其快速的施工速度、精确的孔径以及深度控制，大大提高了工作效率。同时，由于实现了钻孔的全面自动化，因此极大减轻了施工人员的工作强度，为后续的施工过程打下了良好的基础。较于人工挖孔，其成孔率极高，孔洞的质量也非常好，旋挖钻机的使用也方便快捷，对孔洞周围的冲击力以及振动强度也较小，在减少噪音污染的同时，也减少了对于土壤以及整体地形的破坏。这种技术的原理也是比较简单的，但也是通过长时间的实验才产生的重要技术，通过钻机前的钻杆在土壤中的旋转，由于钻头底部存在切削齿，能够将泥土自动带入钻斗中。施工人员需要做的就是将满了的钻斗提出，大大节省了人力物力，并提高了施工效率。需要注意的是，各个施工地点的土质是不一样的，部分区域的土质是比较硬且厚的，需要用到液压油缸将钻头顶入到地下，以保证施工流程的规范性。

3建筑桩基工程中的旋挖钻孔成桩施工技术应用分析

3.1旋挖钻孔成桩施工的准备工作

由于桩基工程现场环境较为复杂，容易受到天气原因和地质环境的影响。为了确保施工人员的人身安全，为接下来的建筑施工奠定基础，在旋挖钻孔成桩之前需要做好准备工作。具体如下：①准备好仪器设备。旋挖钻孔成桩技术的机械化程度比较高，施工中需要用到较多的仪器设备，例如挖掘机和装载机。管理人员需要结合清单核实设备，对设备的型号进行对照，保证仪器设备可以正常应用。如图1所示，为某企业生产的YCR180旋挖钻机。YCR180旋挖钻机的动力系统采用直喷式涡轮增压、中冷式原装进口康明斯6C8.3发动机；根据地质情况旋挖钻可以进行干孔和泥浆护壁两种作业方式的钻孔灌注桩桩孔施工；本型旋挖钻机可以与匹配的护筒驱动器或搓管机组合使用，进行钢护筒护壁的钻孔灌注桩桩孔施工。②场地整理。施工之前，人们要根据当地土质情况做好旋挖钻孔成桩的准备工作，先将杂质去除掉，将灰尘清理干净，使用平地机压实地基表面，用挖掘机将大体积石块挖出，方便接下来钻机进行钻孔。

图1YCR180旋挖钻机

3.2制备泥浆

旋挖钻孔成桩施工中，钻孔开挖深度较大，岩土挤压、地下水侵蚀影响下，钻孔会有变形或坍塌情况。一旦这些问题出现，将会直接影响后面的混凝土浇筑效果。因此，施工人员采用泥浆护壁的方法，保证钻孔的稳定性，使其不受地下水侵蚀和岩土挤压。制备泥浆时，要求管理人员对泥浆制备质量加以控制，并按照以下步骤进行管理工作：①选择平整的空地，开挖出尺寸为6×6×1m区域，作为泥浆池。保证泥浆池底部与池壁的平整，如果该地区土壤属于砂型土壤，建议在泥浆池四周铺设土工塑料布，避免泥浆渗漏。②使用膨润土作为制备泥浆的材料，加入一定比例的水，将其与膨润土混合搅拌。③搅拌成功后对泥浆预制试验，通过对比例的调节，选择最适合本次旋挖钻孔成桩施工的泥浆配置方法，保证泥浆的应用效果。

3.3护筒埋设工作

根据护筒埋设的具体要求与方法，当在陆地上钻孔的时候，就必须运用挖坑法。建筑工程旋挖钻机的施工开端是对于钢护筒埋设的施工，开展埋设工作之前必须做好测量的放样工作，有助于对钢护筒的顶面位置进行保障。在实际应用过程中，钢护筒的埋设，必须运用十字护桩放样。一是，要在孔底对钻机位置进行标记，之后再将钢护筒置于孔当中，并明确钢护筒圆心的位置，让十字线可以置于钢护筒底部或顶部，以此保障钻机钻孔核心与钢护筒核心之间是相互符合的。要运用水平尺等工具做好检查，并对钢护筒竖向垂直性进行保障，之后要进行夯实黏土，在均匀回填的作用下，对黏土含水率的标准性进行保障，有助于密实度的提高，可以帮助工程施工的有效开展，防止发生泥浆位移以及流失的现象。当护筒底部不属于黏性土，就要进行换土或者是挖深，再将其置于护筒中。钢护筒埋设与制作的原则如下所示：如果长度在四米内的钢护筒，就要运用厚度为6毫米的钢板进行制作；当高于为4米时，就要选择8毫米的钢板进行制作。当实际钢护筒的埋深非常深时，就要运用多节钢护筒连接，通过焊接形式做好连接，连接头位置需要做到圆顺，有助于相应防漏和强度与刚度要求的提高。钢护筒的具体内经要比钻头直径大，一般大20cm-40cm为宜，具体的尺寸必修按照具体的设计需求进行选择。就钢护筒埋设的深度而言，必须和相关规范要求之间相符合。当桩孔在河流当中设置的话，就要将钢护筒埋设在较坚硬同时又比较密实的土层当中。钢护筒顶端必须高出地下水位或施工水位的1.5-2m间，与此同时，要比周边的施工地面高出0.3m。

3.4钻孔施工的落实

钻孔施工的施工过程需要围绕保证施工质量这一原则进行施工，这不仅是为了保证钻孔质量，也是为了使建筑的整体质量提升。在进行钻孔前，应观察建筑建设区域的施工地形，确保地面处于平整状态，以免对钻机的钻头产生损坏，并能够保证钻机的安全性和稳定性。钻孔的初期，应将钻头进入土层的速度放慢，要以较小的转速进入地层并确保始终处于垂直方向。在确保土层不会对钻头产生影响且方向正确后，才可以进行钻头加速。这一过程既是避免对钻头产生损伤，也是避免对护筒造成损伤，产生施工事故。我们在实际的钻孔过程中，经常会出现钻头在进入土层1/3或一半后碰触到鹅卵石或硬质地层，因此需要对钻孔顺序进行充分设计，以保证钻孔的规范性，继而保证钻孔的质量。在这个过程中要时刻注意钻头位置，每当钻头进入土层3m就要对钻机的方向进行调整，避免钻机倾斜使钻头损坏。

3.5清孔的分析

在应用钻孔技术进行施工时，还需要做好清孔工作，这也是确保灌注桩施工质量的重要环节，所以在实际施工过程中，相关人员一定要加强对清孔施工的环节把控。在实际施工过程中，桩孔终孔后先进行初次清孔，将钻头提出桩孔安装导管并将导管顶部接上大型泥浆泵，泵入性能指标符合要求的新泥浆循环施工，直到清除孔底沉渣，并在孔内下入钢筋笼，安装好灌浆导管后施行二次清孔，这样就能就可以有效的实施清孔作业，有效保证混凝土成柱的质量。为此，在应用钻孔技术进行施工的时候，施工人员一定要结合施工现场需求来进行具体的分析与施工，这样才能将钻孔技术的价值发挥到最佳，让钻孔技术重点清孔工作质量得以有效提升。

3.6放置钢筋笼

旋挖钻孔成桩施工中，钢筋笼制作流程比较繁琐，要求施工人员结合桩基工程设计规范进行。钢筋笼制作必须按设计图纸要求精心加工。为了保证钢筋笼在旋挖钻孔成桩中的支撑作用，要求在钢筋骨架内加入环形加劲钢筋。封闭箍和加强环采用单侧搭接焊，焊缝长10d，主筋焊接时接头应错开，在同一截面内的钢筋接头数不得多于主筋总数的50%，螺族箍筋应大部分与主筋点焊，增加钢筋笼的强度。放置钢筋的时候，建议使用四点吊装法，放置钢筋笼在吊装的同时出现变形问题，保证旋挖钻孔成桩施工技术的稳定性。

3.7灌注混凝土

针对旋挖钻孔成桩的混凝土施工，要求施工人员严格控制配合比。水泥等级应选择42.5MPa以上，使其更容易搅拌，运输中尽可能避免发生离析现象。可以应用输送泵将混凝土输送到桩孔位置，并将混凝土倒入料斗。要求混凝土坍落度不能超过22cm。浇筑之前，施工人员需要针对桩孔的直径和深度情况，计算混凝土初灌量，在导管底部距离桩孔300mm的位置进行水封试验，在导管连接位置使用橡胶皮球作为隔水塞。隔水塞的口径应与导管相符合。根据土桩截面尺寸，导入埋入深度不能低于0.8m，不能超过1.5m，连续关注混凝土的时候应将导管埋到5m左右，并保持混凝土可以连续灌注。当混凝土上升到骨架底4m左右位置时，应提升导管。当导管底口高出钢筋笼底部2m以上时，应继续灌注混凝土，并按照常规的导管埋入深度，混凝土灌注接近桩顶的时候需要保证导管高度符合工程要求，可以通过接入短导管的方式，拆管之前测量孔中混凝土的高度。与此同时，施工人员需要做好施工记录，当混凝土与桩顶标高接近的时候，需要对最后一次混凝土浇筑量额外注意，在高出桩顶1.0m左右时清除浮浆，保证桩基质量。拆除导管前需要对混凝土面进行高程测量，完成桩孔浇筑后应进行泥土与矿渣的回填工作，加强对旋挖钻孔成桩各环节的质量控制。

结束语：总而言之，随着新技术的使用，建筑行业发展态势良好，建筑施工质量得到保障。桩基工程施工质量尤为关键，施工单位凭借着旋挖钻孔成桩机械化程度高、自动化水平高、施工速度快、成桩效率高的优势，将其应用在桩基工程中。与此同时，施工人员需要加强对旋挖钻孔成桩技术的控制和质量管理，充分发挥技术优势，为建筑物整体施工质量奠定基础。

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