浅谈基础旋挖灌注桩的施工措施与安全管理

浅谈基础旋挖灌注桩的施工措施与安全管理

刘庆新

身份证号码：45010419661002XXXX

摘要：以旋挖灌注桩在南宁市抗洪救灾物资储备中心一期工程中的应用实践为例，介绍了该工艺、对其施工措施以及安全管理等进行了较为全面、系统地研究与论述，指出其在工程建设中具有广阔的应用前景。

关键词：旋挖灌注桩，施工措施；安全管理

旋挖灌注桩是采用较为先进的具有自动化操作技术的钻孔设备，快速旋挖成孔，迅速灌注水下混凝土，成桩质量好的一种桩基施工工艺。这种施工工艺具有成孔速度快、成桩质量优良、施工噪声小、环境污染少、施工工期短等特点。随着文明施工、环境保护、城市综合治理等对工程施工要求的不断提高，这种施工工艺在现代化城市建设中，尤其是在大中城市主城区工程建设中，具有很广阔的应用前景。

1工程概况

南宁市抗洪救灾物资储备中心一期工程位于南宁市兴宁区昆仑大道四塘社区四塘卫生院东面，总建筑面积14584.12㎡，地上面积14366.56㎡，地下面积217.56㎡。其中1#、2#重型仓库、3#、4#普通仓库均采用旋挖成孔灌注桩基础，附近无建筑（构筑）物，地下无暗埋管线。基础采用旋挖成孔灌注桩，单柱单桩的大直径嵌岩桩，应视岩性检验孔底下3倍桩身直径或5m深度范围内有无土洞、溶洞、破碎带或软弱夹层等不良地质条件。

2施工工艺与主要施工方法

2.1施工工艺流程

放样、钻机定位---开孔、安装护筒----灌注泥浆---钻进至设计深度---第一次清孔---报验---安装钢筋笼---第二次清孔---灌注混凝土

2.2施工工艺要求

（1）测量放线：开工前放、验轴线和桩心线，并且由监理核实认可。在桩心线上用醒目标记定出桩位，用醒目标识做出桩心标志。桩位放样按“从整体到局部的原则”进行桩基的位置放样，进行钻孔的标高放样时，应及时对放样的标高进行复核。采用全站仪准确放样各桩点的位置，允许偏差垂直轴线小于50mm，平行轴线小于50mm。

（2）护筒的埋设：护筒有固定桩位，引导钻孔方向，保护孔口不坍塌，并保持孔内泥浆水位在钢护筒范围内，避免桩钻进过程中泥浆液体对桩孔壁原土的冲击破坏坍塌。本工程大部份地面为回填土，且回填土层较厚。为了确保桩造孔顺利成孔，将钢护筒下至原土面下50cm，确保桩孔内泥浆液体不对桩壁的破坏。

（3）泥浆准备

本工程采用泥浆护壁造孔方案，设2个泥浆池，一个位于南面供一号机使用，一个位于北面供二号机使用。泥浆采用Na-CMC（钠羧甲基纤维素）泥浆。Na-CMC起进一步提粘和降失水作用。配方为：优质造浆粘土150～200g水1000ml，纯碱5～10g，Na-CMC6g左右。泥浆比重1.15～1.2粘度25～35s失水量小于12ml/30min，pH值约9.5。

（4）钻进成孔施工

本工程采用泥浆护壁造孔方案（存在塌孔的桩），成孔首先是通过底部带有活门的桶式钻头钻进取土，并将其装入钻斗内，然后再由钻机提升装置和伸缩钻杆将钻斗提出孔外卸土。钻至石灰岩层时，更换钻岩筒式钻头钻进，将其完整结构性破坏后提取出孔外卸出，这样循环往复，不断地取卸，直至钻至满足设计要求的深度。

旋挖钻孔在钻进过程中带出的孔渣用挖掘机装车，自缷汽车运往堆积场地，运往堆积场地后用推土机推平，废弃的泥浆在处理时确保不影响环境。

（5）清孔

清孔的目的是对钻孔过程中的渣土进行清理，使孔底残留的渣土厚度小于设计要求，在钻孔达设计标高后，首先进行孔底标高、孔底沉渣自检。自检确认合格后进行清孔，直到满足规范与设计要求后报监理、业主工程师进行验收，验收合格后应迅速提钻并进行下一道工序（下钢筋笼）的施工。

（6）制作及灌浆管预埋

骨架钢筋在专用平台上集中下料加工，分节制作。就近进行分节焊接，直径为1000mm的旋挖桩箍筋加密区为5m，其余每隔2m设置加强箍筋一道，纵向主筋采用单面焊接（单面焊10d），同一截面上的钢筋接头不超过截面积的50%（箍筋加密区长度根据设计图纸确定）。

骨架制作方法可用卡板成型。钢筋骨架设置强劲内撑装置，防止钢筋骨架在运输和就位过程中变形。为控制保护层厚度，在环筋上加设轮式垫块，上下两层间隔开。在焊接过程中及时清渣，钢筋笼两端的螺旋筋、加强筋与主筋间必须全部焊接牢固，其余部分可间隔点焊。

制作钢筋骨架所用钢筋表面应洁净，无锈蚀和污染现象，各种钢筋均须有材质证明书，并做好钢筋骨架标识、挂牌。

声波管预埋：声波管根据设计确定用50mm镀锌钢管，接头采用套管活接法，下端封闭、上端加盖、管内无异物；管口应高出混凝土面0.1米，且各声测管管口高度应一致。桩径小于或等于800mm时，采用2根声测管；桩径大于800mm且小于或等于1600mm时，采用3根声测管；桩径大于1600mm时，采用4根声测管。并作暂时固定，要求2米一道用铁线绑扎至少三道以上。

（7）二次清孔

沉渣厚度应在钢筋笼放入后，混凝土浇筑前测定，成孔结束后，放钢筋笼、混凝土导管都会造成土体跌落，增加沉渣厚度。因此，沉渣厚度应是二次清空后的结果。沉渣厚度的检查利用重锤，但人为因素影响很大，应专人负责，用专一的重锤。二次清孔是钢筋笼下放后，下导管，利用导管，下压泥浆泵吸反循环进行二次清孔，这次对泥浆比重要求较高，一般为1.04～1.15，尽量稀释泥浆，并彻底清理孔底的沉渣，沉渣厚度控制在50mm以内。清孔结束，则立即灌注水下混凝土。

（8）混凝土灌注施工

浇筑混凝土是本灌注桩施工的关键工序，桩基混凝土采用为C40水下混凝土，在安放好钢筋笼后才可浇筑，砼用技术实力、信誉度好的供应商的商品混凝土。当混凝土拌合物运至浇注地点时，应检查和易性、塌落度等情况，如不符合要求，应进行二次搅拌，二次拌和仍不满足时不得使用。砼浇注采用导管法施工，开导管采用剪塞法。

（9）废弃泥浆及钻渣的处理

废浆废渣能否及时运出施工现场，对施工进度、工程质量、安全生产和环境都产生很大影响，尤其是本工程进场设备多，施工工序多，就显得更为重要。

3安全管理

3.1缩径（孔径小于设计孔径）

原因：塑性土膨胀。

防治措施：成孔时，应加大泵量，加快成孔速度，快速通过，在成孔一段时间，孔壁形成泥皮，孔壁不会渗水，亦不会引起膨胀；如出现缩径，采用上下反复扫孔的办法，以扩大孔径。

3.2桩底沉渣量过大

原因：检查不够认真，清孔不干净或没有进行二次清孔。

防治措施：①认真检查，采用正确的测绳与测锤；②一次清孔后，不符合要求，要采取措施：如改善泥浆性能，延长清孔时间等进行清孔。在下完钢筋笼后，应进行二次清孔。二次清孔可利用导管进行，准备一个清孔接头，一头可接导管，一头接胶管，在导管下完后，提离孔底0.4m，在胶管上接上泥浆泵直接进行泥浆循环。二次清孔优点：及时有效保证桩底干净。

3.3断桩与夹泥层

原因：①泥浆过稠，增加了浇注砼的阻力，如泥浆比重大且泥浆中含较大的泥块，因此，在施工中经常发生导管堵塞、流动不畅等现象，有时甚至灌满导管还是不行，最后只好提取导管上下振击，由于导管内储存大量砼，一旦疏通其冲击速成度相当大，在砼流出导管后，即冲破泥浆最薄弱处急速返上，并将泥浆夹裹于桩内，容易造成夹泥；②灌注砼过程中，因导管漏水或导管提漏而二次下球也是造成夹泥和断桩的原因。导管提漏有两种原因：a.当导管堵塞时，一般采用上下振击法，使混凝土强行流出，但如此时导管埋深很少，极易提漏。b.因泥浆过稠，砼面估算或测量困难，在测量导管埋深时，对砼浇注高度判断错误，而在卸管时多提，使导管提离砼面，也就产生提漏，引起断桩；③灌注时间过长，而上部砼已接近初凝，形成硬壳，而且随时间增长，泥浆中残渣将不断沉淀，从而加厚了积聚在砼表面的沉淀物，造成砼灌注极为困难，造成堵管与导管拔不上来，引发断桩事故；④导管埋深过大，拔出时底部已接近初凝，导管拔上后砼不能及时冲填，造成泥浆填入。

防治方法：①认真做好清孔，防止孔壁坍塌；②尽可能提高混凝土浇注速度：a.首灌砼方量必须满足导管埋深要求。b.快速连续浇注，使砼和泥浆一直保持流动状态，可防导管堵塞；③提升导管要准确可靠，灌注砼过程中随时测量导管埋深，并严格遵守操作规程；④灌注水下砼前检查导管是否漏水、弯曲等缺陷，发现问题要及时更换。

4结束语

总之，基础旋挖灌注桩技术在建筑工程中的应用效果极为显著，其中对提升基础工程施工质量和施工效率存在显著效果。但在基础旋挖灌注桩施工过程中，应科学合理的施工措施及安全管理，保证施工质量、施工进度和施工安全。因此，对建筑工程施工领域加强，同时深入发展基础旋挖灌注桩施工对建筑工程而言显得极为必要。

参考文献：

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[2]周建军，蒲来春．浅谈旋挖灌注桩成孔常见问题的分析及对策[J]．山西建筑，2010，36（23）：110-111．

[3]刁志刚．困难地层中钻孔灌注应用旋挖桩施工新技术研究[J]．西部探矿工程，2006（S1）：38-40．