浅谈旋挖桩施工中遇到淤泥时的处理

浅谈旋挖桩施工中遇到淤泥时的处理

廖志相

广西建工集团第五建筑工程有限责任公司广西柳州545001

摘要：随着城市经济的不断发展，各类建筑物层出不穷，对建筑物的深层根基的开挖也日益增多，深基坑工程是一个复杂多样的动态的工程项目，在施工过程中应该注重对其的监督与管理，保证施工质量和安全，使得基坑更加牢固。本文将侧重于对旋挖桩技术的研究，通过对旋挖桩技术的介绍，了解施工的工艺流程，找到产生淤泥的工序及原因，并给出一定的解决办法。

关键词：旋挖桩技术；淤泥；处理

旋挖桩技术是我国近几年来广泛使用的一种先进桩基施工工艺，是一种机械化作业模式，对人数的要求小，但是施工人员必须具备一定的技术和经验。在很多情况下，由于受地质水文条件的影响，旋挖桩施工会遇到各种各样的问题，给施工带来不便，在施工过程中，技术人员应该掌握一定的应急处理技巧，能正确处理施工中遇到的淤泥问题，保证基坑的安全牢固，为建筑施工做好保证。

一、旋挖桩施工技术的基本概况及一般施工顺序

（一）旋挖桩技术的施工工艺

旋挖桩技术主要是利用底部带有活门的桶式钻头旋转运作来破坏岩石，首先将钻头直接转入泥土里，然后将淤泥装入转斗，再通过钻机提升器和伸缩钻杆将钻头提出孔外，将泥土卸除，通过这样的循环操作，不断进行取土卸土，直到钻到设计深度才停止作业。对于一些粘结性较好的岩土层，可以采用干式或清水钻进工艺，无需采取泥浆护壁保护措施，然而，对于一些土质比较松散容易坍塌的地层来说，如果有地下水分布，孔壁不稳定的情况，必须采取静态泥浆护壁钻进工艺，通过对钻孔内投入护壁泥浆或者是稳定液进行护壁工作。

（二）旋挖桩技术的工艺流程

首先进行放样定位，将桩位布置情况进行测量，根据轴线在场地内建立测量监控网，然后根据控制网测量确定各桩位的摆放情况。然后在旋挖机一开始进行施工时，钻机就位必须稳固、周正、水平，再进行定位，钻头的中心位置与桩位的中心位置误差不超过10mm。其次进行护筒的埋设，护筒直径应该比桩孔直径大200mm，长度应该达到护筒底进入泥土层不少于0.5m的标准，护筒顶端高出地面0.3m，埋设的倾斜度应该控制在1%左右，偏差不能超过30mm，四周应该用黏土回填，夯实护筒。旋挖机进行挖孔时应该做好充分的准备，在进行成孔施工时，可以通过掏渣筒掏渣或者给桶内注水的方式来调节孔洞内的泥浆的比重，一般来说，泥浆的比重应该控制在1.3以上。当钻机钻到设计孔深之后，就可以进行清孔工作了，将钻头降至孔底，缓慢旋转，主要在于清除扩大头扩出的淤泥。然后进行钢笼制作和安放工作，紧接着就是下导管工序，导管在孔口连接处应该着重注意连接处的牢固，设置密封圈，吊放时，应该使得导管的位置居中，轴线顺直，避免出现卡挂钢筋笼和刮撞孔壁的情况。最后在完成混凝土浇筑工作后就可以进行起拔护筒，然后将桩孔进行回填，将上部未进行灌注的部分利用挖出的泥土、矿渣进行回填，回填满之后用混凝土进行封口。这样旋挖桩孔就完成了，在进行最后的成孔检查之后就可以投入使用。

（三）旋挖桩技术的优缺点

在利用旋挖桩技术进行桩孔的开挖时，主要利用底部带有活门的筒式钻头进行岩土破碎，并直接将泥土碎渣装入钻斗，无需利用泥浆将淤泥排出孔外所以其施工速度快，精度高，在施工过程中对桩的深度、垂直度、装土容量都有着智能科学的控制。旋挖桩技术施工噪音小，有利于环保，在施工过程中其泥浆主要用于增加孔壁的稳定性，大大减少了泥浆的排放，所以对周围环境的影响很小。旋挖桩技术可自动移动，方便快捷，只要场地承载力满足要求就可自行移动，无需其他机械设备的协助。机械化程度高，可降低工人的劳动强度，节约人力资源。旋挖桩技术适用的地层广泛。但是，旋挖桩技术也存在一定的弊端，在软土中施工容易产生负压，钻斗提升过程中容易产生负压，不利于孔壁的稳定性，会造成孔壁缩径，也会在一定程度上增加淤泥的堆积量。孔壁的护壁能力差，应该注意钻进的速度，尽量多转少钻，还应该注意进土尺度。

二、容易出现淤泥的情况及原因分析

（一）场地表层淤泥及场地溶洞造成淤泥情况

对于场地表层的淤泥和浅层可见溶洞来说，都会对钻孔内的淤泥造成一定的影响，地表淤泥会在旋挖桩施工时滑入孔洞，浅层溶洞会有砂石出现，都会造成淤泥堆积，在进行施工时应该先清理坑内的淤泥和石渣。对于地表深层裂缝和小溶洞来说，容易出现涌泥、流沙，而且裂缝处会有碎石黏土的渗入，在施工过程中会给旋挖桩工程造成不便，淤泥的堆积会使得孔洞的标准程度降低，在进行处理时，可以采用C20混凝土灌注的方式将涌泥和砂石硬化。对于深层大型溶洞或较大裂缝来说，往往这一地方的地质稳定性较差，容易出现土层坍塌的情况，淤泥大量落下，会造成淤泥的堆积。

（二）施工场地的土层特征对淤泥的影响

土层的特征复杂，成因也千差万别，组成的物质也杂乱不均匀，所以，在进行旋挖桩施工时会遇到不同程度的淤泥堆积情况，对淤泥的处理方式也千差万别。一般来说软土层的稳定性更差，在进行桩孔挖掘时，淤泥的堆积情况会更加严重，加之泥沙的稳定性差，泥土滑落的可能性更大，造成淤泥堆积的情况会更加严重。而且在进行挖孔时，土质较柔软，对钻孔的深入作业也极其不利，会出现埋钻现象，遇到的淤泥难以及时处理。对于沙土层来说，沙土的流动性更强，在进行旋挖桩施工时，由于沙土的流动性大，可能会造成孔底淤泥堆积，在进行淤泥的清理时，可能会有泥沙继续滑落使得清理效果不明显。在拔出护筒时，由于沙土的流动会影响混凝土回填这一工作，使得孔壁的稳定性下降，造成孔壁坍塌，淤泥堆积。对于一些石质土层来说，在进行旋挖桩施工时，会破坏岩层，造成的泥土太破碎，清理起来难度更大，在进行钻进作业时可能会有凸起的岩石使得钻头出现卡钻的现象，若突起的岩石掉落，就会带下一定的淤泥落到孔底，都会使得淤泥增加，加大清理难度。

（三）清孔时处理不完全导致淤泥淤积

清孔的主要目的是为了确保孔底沉渣不超过端承型桩的50mm，在进行一次清孔时，主要利用双底清渣钻头将残留的钻渣淤泥吸出，这就会存在吸出不完全的情况，导致淤泥清理不彻底，在一些特殊地层进行清孔时，需要先进行打扫，以防出现塌孔，所以也会存在淤泥的风险。进行二次清孔时，一般都会存在孔底沉渣淤泥过多的现象，主要是由于清孔不彻底，湿作业法成孔时清孔泥浆比重太小，导致淤泥淤积，还可能是钢筋吊笼放置时未垂直放置，碰到孔壁，导致泥土塌落。还可能是由于在完成清空后没有及时灌注混凝土，导致泥浆沉淀，这样就会使得桩孔中的淤泥淤积，出现孔底淤泥过多的现象。

三、在旋挖桩施工中对淤泥的处理措施

（一）在施工前的预防准备

在进行旋挖桩施工前应该对施工地点的土层进行分析，确定土层的类型，做出相应的施工方案设计，最大程度上减少桩孔内的淤泥，对不同土层的施工策略也有相应的改变，对施工场地进行相应的测量，确定桩孔的数量和间距，对相应的机械设备工具进行提前准备，选择质量较好的材料，防止由于机械设备的失误造成淤泥增加的情况出现。对施工过程中遇到的淤泥情况进行提前的预测，给出相应的解决方案，对于淤泥清理，应该做好准备措施。例如，在施工前确定桩孔位置后，可以将相应的淤泥处理池的位置及大小进行确定，保证施工时不会出现由于淤泥堆积而无法正常施工的情况。在进行钢筋吊笼的准备工作中应该对钢材料的质量着重关注。

（二）在施工时的具体措施

旋挖桩过程中，容易出现卡钻的情况，就会在一定程度上破坏孔壁，造成泥土塌落，所以在进行钻孔时，应该注意钻孔工作，一次性钻进的深度应该控制好，不应该钻入太深，在碎石土层进行钻进时，转速不应该太快，否则会导致孔内泥浆高速冲刷孔壁，导致孔壁泥土掉落。在提钻时，应该格外注意桩孔孔壁上探出的物体，以免破坏石头造成泥土崩塌，在进行提钻时，应该尽量减慢速度并且反转钻头。旋挖桩大多在高回填土中进行，一般在土石方施工中对回填土没有进行分层夯实的话，会造成塌孔，这样就会使大量淤泥堆积在孔内，所以在施工时应该对回填土进行专业处理，采用泥浆护壁，对回填土进行夯实，正确选用泥浆的比例。尽量避开与大型机械同时作业，如果发生塌孔现象，应该准确测量垮塌层的深度，用C20混凝土进行分层灌注，封闭垮塌层。在进行钢筋吊笼的放置时，如果钢筋吊笼的直径太大就会将孔壁上的泥土刮落，使得淤泥堆积，还会出现钢筋笼倾斜放置的情况，也会造成同样的问题，所以在进行钢筋笼的制作时应该对桩孔进行严格的测量，确保误差降到最低，在进行钢筋笼的放置时，应该垂直放下。在进行护筒拔出工作时，也会出现泥土坍塌的情况，所以在拔护筒时一定要小心谨慎，确保孔壁的稳定。

（三）在施工后的完善处理

在进行清孔工作时，一定要对淤泥的处理做到彻底，一次清孔和二次清孔都应该注重对泥浆的排放工作，可以在桩孔附近挖设泥浆循环池，将淤泥排入泥浆池，在泥浆池周围设置安全护栏，安装警示牌。清孔时应该将导管降至孔洞最底层，确保可以将孔底的淤泥清理干净，清孔时不应该提前降低泥浆的比重，或者采用清水稀释的方法，盲目降低泥沙比重，只会使得孔内下部泥浆比重增加，清理难度加大。在进行桩孔的质量验收时，应该从不同角度进行分析，尤其对后期可能存在的泥土滑落情况进行预防，加强孔壁的稳定性，对人工回填土进行稳定性的测量，防止出现淤泥再堆积的情况。

四、总结

在进行旋挖桩施工时，不仅要制定合理的施工步骤和流程，在施工前充分了解遇到的淤泥情况，分析其原因，制定好解决措施，还应该做好应急处理的准备，在遇到淤泥问题时，可以非常从容的解决问题。基坑的完美施工是保证工程安全的基础，也是建筑工程顺利实施的前提。

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