浅谈建筑工程旋挖成孔灌注桩施工技术

浅谈建筑工程旋挖成孔灌注桩施工技术

毛永胜 王春华 冯恒勇

身份证号： 3210241970111734** 身份证号： 3202191977041925** 身份证号： 3210841980042721**

摘要：随着建筑行业的飞速发展，建筑工程数量的不断增加，旋挖钻孔灌注桩施工具有噪声小、承载能力强、施工质量高等优势，所以旋挖钻成孔灌注桩的出现有效弥补了传统桩基施工技术的不足，在桩基工程的施工中开始广泛应用。本文中是以笔者监理项目中的一个较为代表性的旋挖灌注桩项目为蓝本进行分析，并总结了旋挖钻孔灌注桩的施工工艺，最后提出了作者在监理过程中对旋挖钻孔灌注桩作业全过程的质量控制方法。

关键词：建筑工程；旋挖成孔；灌注桩施工技术

引言

在旋挖成孔灌注桩基础施工过程中也遇到了一些新的难题，需要通过技术手段逐一解决。旋挖成孔灌注桩适用于高回填且地质条件复杂的工程，建设单位前期委托勘察单位对场地进行勘察，但只是初探，目的只为设计提供依据，勘探不够全面不能完全反映场内复杂地质情况，旋挖桩成孔施工需要成孔位置详细的地质数据，如此才能保证快速成孔，所以前期勘察资料不满足旋挖成孔需要；旋挖成孔过程中因地质条件问题会导致孔壁坍塌，会遇到淤泥层或流沙层；清孔不彻底，桩底出现软弱夹层，桩成型后会有沉降；混凝土浇筑过程中因地质空洞缝隙会出现混凝土串孔。

1概述

旋挖成孔灌注桩基础是最为常见的桩基础，广泛的应用于高层建筑，尤其是超高层建筑，也广泛应用于大型工业厂房及重型设备基础，同时在基坑支护、滑坡治理、挡墙方面也广泛应用。旋挖成孔灌注桩采用钻机成孔，取出桩位处的土，插入钢筋笼，灌注混凝土，亦有工艺成孔后先压灌混凝土之后振动插入钢筋笼。常见的钻机成孔方式有：长螺旋钻机成孔、旋挖钻机成孔、反循环成孔、正循环成孔、冲击成孔、锤击沉管成孔等。

2建筑工程旋挖成孔灌注桩施工技术要点

2.1设备选型及管理

前期试桩施工单位采用回旋钻孔设备施工，施工现场平面布置极其困难，现场泥浆池、沉淀池、泥浆池与孔口间的泥浆沟等就无法布设，且施工质量无法保证，工期无法估测。旋挖钻机较之于回旋钻机，自带成孔参数控制系统，对基桩成孔、成桩质量更有保障：①旋挖钻机可自身调整桅杆垂直度，通过液压传动系统和控制系统的表盘，可查看桅杆的垂直度情况，并可及时人工调整。②在施工过程中，由于旋挖钻机自带加强对旋挖钻机的控制与管理：可及时修正动力头与桅杆之间的间隙；通过钻机控制系统，可保持桅杆随动架中心和动力头中心一致；确保钻杆和钻杆的方头不偏斜；下护筒时确保护筒垂直；钻头方头箱和中心锥不偏斜。③在开孔前及施工过程中，现场技术人员要多方向架设水准仪，对桅杆垂直度进行监测，及时提出预警，要求施工班组纠偏。

2.2钻机钻进及成孔

钻孔工作结束之后可以进行钻进。作业人员通过泥浆护壁的方式开展作业。为了桩基钻孔作业能够顺利完成，泥浆箱和泥浆池配合使用，采用搅浆护壁成孔，泥浆比重应根据具体底层条件而定，根据试桩及施工经验确定各层地层条件下的钻进参数；成孔后对孔径、孔深、沉渣、泥浆比重等各项指标进行检查（旋挖钻孔最大的优势就是泥浆可以反复利用，第一次造浆后，以后做适当补充即可）。对于实际钻进期间，应仔细检查钻杆的实际速度。如果提升速度过快，则会出现一些问题。如在钻孔下方将会出现负压区。当地下水位较高时，地下水将进入机器的钻孔中，从而导致护壁需要产生非常大的压力。钻头位置的泥浆通过孔隙会快速流动，从而补充相应的空挡，可能影响泥浆护壁，造成隐患。因此，钻头的下降速度要控制在合理范围内，成孔检查时可以通过孔径进行分析。如果钻孔属于干孔，则需要通过重锤来进一步压实钻孔中的虚土，然后进行下一步测试。但是孔内如果存在地下水的话，可以通过水下灌注混凝土措施来进一步测量，并且需要及时浇筑混凝土。而桩孔在检查且结果验证合格后，也需要及时灌注混凝土。钻孔可以满足施工要求之后，需要分别对沉积物厚度、孔径、垂直度、孔壁以及孔深等方面进行检查，及时发现问题，然后处理问题。测量钻孔深度，详细记录钻孔深度随时间变化的相应数据，加强对钻孔深度的控制，避免超前钻。而钻孔后需要立即测量孔径，使用专业设备重复检查，避免出现误差，保证钻孔的长度达到设计要求。

2.3清孔

清孔是指清除孔底的沉渣，清孔工作不彻底，就会造成孔底沉渣过多，沉渣过多主要原因有：清孔泥浆相对密度过小或清水置换；钢筋笼吊放未垂直对中，碰刮孔壁泥土坍落沉降到孔底；清孔后等待灌注混凝土时间过长，泥浆离析产生沉淀。工程实践中常用做法为：采用优质泥浆，改变泥浆稠度清孔，并根据现场情况延长清孔时间，清除孔底沉渣达到规范要求。在清孔工作中常常采用两次清孔。第一次清孔在钻孔施工结束后，第二次清孔在吊放钢筋笼和导管后。清孔工作完成后，要求测定的泥浆指标有三项，即相对密度、含砂率和粘度。灌注之前，孔底沉渣厚度指标：对端承桩不应大于50mm；对摩擦型桩不应大于100mm。清孔后泥浆和孔底沉渣指标均达到合格，立即对桩孔进行混凝土灌注。清孔工作没有做好，孔底沉渣过厚，造成的事故案例比较多，常见的情况是静载荷试验沉降量较大，给检测单位的误解是桩基承载力不够。另外，沉渣厚度大小也影响侧阻力的发挥，近年来有不少科研单位对此进行研究探索。因此，钻孔灌注桩施工时，对于清孔工作一定要做好，避免出现质量事故。

2.4钢筋笼制作安装

在孔口连接时，由于间距小，套筒连接时人工无法操作；且由于主纵筋根数多，钢筋直径大，在套筒连接时，钢筋笼加工布筋稍有误差，无法对接。为解决以上问题，项目采取了以下措施：①在钢筋棚内加工钢筋笼时，制作了钢筋主纵筋加工定位器，确保纵筋间距误差小于2mm。②每根桩的钢筋笼在吊运至孔口前，在加工棚内均进行试连接，确保套筒连接顺利。③为缩短孔口套筒连接时间，钢筋笼采用每两节整体制作。④为确保孔口钢筋套筒连接工作间距，将主纵筋调整为加劲筋内外各布一圈，确保套套连接的工作间距，同时将一个加劲箍调整为两个并排。

2.5清孔、混凝土浇筑

钻进至设计孔深后，将钻斗留在原处机械旋转数圈，将孔底虚土尽量装入斗内，起钻后仍需对孔底虚土进行清理。一般用沉渣处理钻斗（带挡板的钻斗）来排出沉渣。孔底清理紧接终孔检查后进行。钻到预定孔深后，必须在原深处进行空转清土，然后停止转动，提起钻杆。注意在空转清土时不得加深钻进，提钻时不得回转钻杆。清孔后，测孔深。钢筋笼吊装时与桩孔壁还会有摩擦，掉落的渣土会增加沉渣厚度，钢筋笼吊装完成后清孔十分困难，使用沉渣处理钻斗容易损坏已吊装完成的钢筋笼，浇筑水下混凝土需要使用灌注导管，项目经过试验后采用灌注导管水冲方式将沉渣冲起，使沉渣与水混合，水冲沉渣后立即使用灌注导管进行水下混凝土浇筑，利用混凝土将泥水挤压排除桩孔。水下混凝土浇筑时注意导管下口至孔底的距离，保证足够的混凝土初灌量，确保导管下口一次埋入混凝土灌注面以下，不得将导管提出混凝土灌注面，灌注开始后，应连续地进行，准备好导管拆卸机具，缩短拆除导管的时间间隔，控制最后一次混凝土灌注量，保证凿除浮浆后暴露的桩顶混凝土强度满足设计要求。

结束语

综上所述，旋挖钻孔灌注桩施工技术的应用，需要监理单位和施工单位及专业班组共同把关，做好事前控制、严格按图纸、规范施工，方可准确把握旋挖钻孔灌注桩施工技术要点。

参考文献

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[2]谢燕财.旋挖钻孔灌注桩的施工技术及质量控制分析[J].砖瓦，2021（11）：173-174.

[3]林永华.旋挖钻孔灌注桩施工技术在建筑工程施工中应用分析[J].建筑·建材·装饰，2019（10）：101+114.