旋挖钻钻孔施工工艺浅谈

旋挖钻钻孔施工工艺浅谈

贾俊文

贾俊文

赤峰市中建中环路建设运营有限公司内蒙古赤峰市024300

摘要:随着科技不断进步，施工工艺亦不断更新，其中越来越多的钻孔灌注桩成孔施工方式问世，亦越来越简便、实用、高效，其中最常用的有反循环钻成孔、冲击钻成孔、旋挖钻成孔等，每种施工工艺各具特点，但旋挖钻较其他施工工艺更具优势，由于其成孔速度快、施工效率高，得到了人们的普遍使用，在地质条件较好的情况下，旋挖钻可以极大程度上节约工期，本文就旋挖钻施工工艺展开研究。

关键词:旋挖钻；成孔；施工工艺

1旋挖钻概念及成孔工艺

旋挖是一种桩基成孔施工方法。目前已在公路桥梁、高层建筑、市政建设等桩基础作业施工中被广泛应用。

成孔工艺：旋挖钻的钻头采用筒式钻头，在钻孔施工时，破碎的岩土可直接装进桶式钻头内，装满后提升钻杆将弃土外卸，按照此操作步骤循环作业，停止钻进的标准为钻至设计深度即可停止。对于地质条件较好的情况，如岩土层粘性较好，则无需使用泥浆护壁方式，可直接采用干式钻进工艺。如果桩位地层地质条件较差，则孔壁将会不稳定，出现此情况必须在使用泥浆护壁方式前提下，实施钻进作业，如地层中有地下水分布、孔壁松散易坍塌等，需设置泥浆池造浆注入桩基孔内进行护壁。以下仅对旋挖湿作业泥浆护壁成孔法施工工艺进行探讨。

2旋挖钻成孔适用范围

旋挖钻主要适用于土质结构组成为粘性土、砂土、粉质土等地层的钻孔施工。旋挖钻机的动力输出扭矩为120～400kN·m，额定功率为125～450kW，最大成孔深度为60～90m，最大成孔直径为1.5～4m，因此广泛应用于建筑工程钻孔灌注桩、基础加固、连续墙等多种地基基础施工作业。

3旋挖钻钻孔施工优势

旋挖钻机成孔施工优势如下：

（1）成孔速度快

由于旋挖钻施工原理较优，对于图纸较好的地层，旋挖钻成孔时间短，此方面要远优于循环钻机、冲击钻，在很大程度上可以推进工程建设进度，提供有效的保障。

（2）行走、就位、移位便捷

旋挖钻具备履带式行走装置，故其行走便捷，在此方面循环钻机比传统钻机施工更具优势，程序简单，效率较高。在就位环节，只需操作手驾驶钻机操作电子设备便可就位，通过精调即可按照规范要求准确对位，简单精准，操作方便，而传统钻机则弊端较多，首先就位、移位而言，其操作较为繁琐，且需要大量人力物力，影响范围较大，耗时较长，制约条件较多，很大程度上影响工期。

（3）环保

旋挖钻可以循环利用泥浆，在对环境造成负面影响的程度上远远小于传统钻机。传统钻机施工会不断产生泥浆而非循环使用，如此将对环境造成较大污染，而且传统循环钻机不可用于干孔作业，旋挖钻在地层较好的情况下可用于干成孔作业。

4旋挖钻主要施工工艺

4.1平整场地

在旋挖钻钻孔作业前需要先将现场整平、压实，首先方便施工，并且旋挖钻机自重大，施工影响范围也较大，如场地松软不平整则会造成钻机塌陷等不良情况发生，虽旋挖钻行走方便但如场地不平整则很难保证施工质量。平整场地后也方便渣土合理堆放，并方便外运，整齐摆放施工用电装置、器具等。灌注混凝土时方便罐车进出，提高施工效率。

图2旋挖钻机

4.2测量放样

根据设计图纸所给坐标，利用全站仪将桩中心点放样，然后在中心点四周利用拉十字线的方式用短钢筋打4个十字护桩，护桩距离桩中心长度略大于桩基半径，且需注意保护护桩不被破坏。

4.3埋设钢护筒

护筒使用钢板制作成型，钢板厚度一般为6mm，护筒高度一般为2m，在护筒两端上下口的位置，其外围需加焊加劲环以确保具备足够的强度，钢护筒内径一般要比设计的桩径大0.3m左右以方便钻机施工。

4.4钻进成孔

钻进前需先调制泥浆，在已设置好的泥浆池里将调制好的泥浆输送至桩孔内，已达到护孔壁的效果，然后开始使用已经调整就位的钻机向下钻进，钻头为筒式钻头，钻头通过回旋力将岩土打碎并挤入筒内，待操作室内仪表显示筒已装满土时关闭钻头底口，即提升钻杆将渣土卸至指定位置，如此反复，达到设计深度即可提升钻机进行下一步工序。需要注意的是为了保证孔壁稳定，施工过程中应时刻注意使泥浆面高度保持稳定，切勿使其低于钢护筒底口高度。

4.5清孔、沉渣厚度检测

当孔底沉渣厚度过厚，超过设计及规范允许范围时，需要清孔，因为过厚的沉渣会影响桩基的承载力，造成严重的后果。

清孔工序先后共进行两次，首先第一次清孔发生在成孔后，旋挖钻清孔可使用换浆法，清孔过程中不断测量孔深，按照前面所述步骤进行计算沉渣厚度，清孔后的沉渣厚度必须达到设计及规范规定，需要注意的是，清孔过程中严格控制孔内水位稳定。第二次清孔发生在浇筑混凝土前，导管安装下放后，再次检测沉渣厚度，如果超过设计及规范规定，必须实施第二次清孔。

4.6安装钢筋笼

钢筋笼均在经过地基处理的钢筋棚内采用支架成型法集中制作，用专用拖车将其运输至施工点，用汽车吊转吊至孔位处并进行下放。

（1）按图要求制作钢筋笼，偏差必须处于设计图纸及规范规定范围内；

（2）钢筋笼根据设计长度，分段进行制作，其主筋接头按单面焊接连接，必要时使用双面焊接。焊接工艺及要求应遵循设计及规范要求。

（3）运输钢筋笼时应注意保护，吊装下放钢筋笼时要精准对位，避免与孔壁发生碰撞，护壁环要均匀设置，就位后应及时固定。

（4）桩基钢筋笼制作：主筋需焊接连接，同一截面内纵筋接头面积不允许超过50％，相邻接头错开≥35d。

（5）下放钢筋笼过程中，应特别注意避免碰撞孔壁，需保证钢筋笼竖直下放并且速度缓慢，如遇下放受阻，可适当旋转方向继续下放，切勿强行下放。

（6）钢筋保护层厚度标准为50mm。钢筋笼焊接完后，要在箍筋外加钢筋笼定位钢筋，等距离焊接在主筋上，沿长度方向每2.0m设一道，每道沿圆周对称地设置。

4.9导管安装

（下转第305页）

下放导管时，仔细记录下放导管长度，并与事先已计算好的导管长度对比，直到已下放导管长度等于计算长度。需要注意的是导管连接时必须密封严实，橡胶圈规范设置，丝扣拧紧，以免松动后漏水对混凝土浇筑造成不良影响。

4.7灌注混凝土

（1）混凝土配合比设计

通过试配确定混凝土配合比，混凝土试配时应采用工程实际使用的原材料，合格的配合必须满足以下条件：

（1）混凝土达到要求的强度；

（2）和易性良好，流动性良好；

（3）坍落度控制在180-220mm范围内；

（4）混凝土初凝时间合格，应不小于4h。

外加剂：外加剂的使用应严格控制，严禁滥用外加剂，且外加剂必须经过检验通过后才能使用。

（2）水下混凝土灌注

灌注首批混凝土前，先将料斗润湿并在料斗里安放隔离钢板，并确保现场临时施工道路平整、压实、畅通，吊车已就位，所有准备工作已就绪，此时便可通知拌合站出料。混凝土用罐车统一运送至施工现场，由现场管理员指挥罐车精准就位，采用自卸方式卸料灌注。当大集料斗储满混凝土时，关闭罐车阀门，由吊车提升连接在隔离钢板上的钢丝绳，完成首批混凝土灌注。

5结语

旋挖钻钻孔施工高效、灵活便捷、环保，普遍应用于建筑工程灌注桩施工中，我们在施工时应严格按照施工工序进行施工，充分利用旋挖钻的优点推进工程的建设，切不可只图速度，而造成后期的返工。在今后的施工过程中我们还需继续总结，不断探索，使得施工工艺更优化，最大程度推进工程的建设。

参考文献：

[1]公路桥涵施工技术规范.人民交通出版社,2011.7.

[2]丁士昭.市政公用工程管理与实务[2017年版].中国建筑工业出版社,2017.

[3]朱茂兵.浅谈旋挖钻机在桩基施工中的应用[J].中国城市经济,2010.