旋挖钻孔灌注桩在工程桩基施工中的应用

旋挖钻孔灌注桩在工程桩基施工中的应用

陈茂湖

（深圳市栋森工程项目管理有限公司，广东 深圳 518000）

【摘要】旋挖钻孔灌注桩在我国逐渐被认识和应用，并开始引领桩孔施工领域。旋挖钻孔灌注桩又称正反循环成孔灌注桩，是用钻机在聚合物泥浆护壁条件下，慢速钻进，钻孔出土由筒型钻具带出，旋挖成孔的混凝土灌注桩。本工法通过对大量工程施工经验进行总结应用，实践证明取得了良好的效果。

【关键词】旋挖钻孔灌注桩；桩基施工；应用

一、施工准备阶段

在这个阶段当中，首选需要做的就是：依据工程特点，来选择一个正确的钻机以及设备，同时结合施工环境来对施工现场进行有效布置等。使用本工法具有施工速度快，钻孔垂直度精度高，自动化程度高，不使用电力；成孔泥皮薄效果好，质量可靠；泥浆用量少，钻孔出土主要以渣土形式存放，便于清除运输，与其它钻孔工艺比较可以节约大量的泥浆运费，有利于环境保护和雨季施工。

1、对钻孔机进行安装以及定位

从业主处获取施工场地的桩位控制点坐标资料及高程点资料，办理书面交接手续。根据试桩设计平面图，使用全站仪测定桩位。在桩位点打30cm深的木桩或钢筋桩，桩上钉小钉定桩位中心，并采用“十字栓桩法”做好栓桩标记，并加以保护。测量结果经自检、复检后，报请甲方驻工地代表或监理复核，复核无误并签字确认后，方可施工。在施工过程中，如果碰到那种自身底层较为柔软而且还是有一定坡度的地基，就需要利用推土机来进行相应平整作业，然后在其表面去垫上一些钢板或枕木等物体来进行相应的加固作业。

2、实际试桩确定参数

在桩基的施工作业过程中，之所以进行试桩主要是为了大范围的深桩作业提供初次施工参数资料。此外，根据单桩竖向静载试验确定单桩竖向承载力特征值时，需要注意的是，试桩作业过程中应尽可能的选择使用慢速的维持荷载法进行相应的竖向静载试验，而且在实验过程中其试桩自身的桩顶标高一定要高出地面，且不能高于655mm。作业过程中要对试桩桩帽进行可靠的处理。另外应在桩身的强度已经达到相应的标准之后，再进行到额定静载荷实验。

二、旋挖钻孔灌注桩在工程桩基施工中的应用

1、泥浆制备

现场设泥浆池（含回浆用沉淀池及泥浆储备池）一般为钻孔容积的1. 5～2. 0倍，要有较好的防渗能力。在沉淀池的旁边设置渣土区，沉渣采用反铲清理后放在渣土区，保证泥浆的循环空间和存储空间。制取泥浆的的设备有两种，一是用泥浆搅拌机，一是用水力搅拌器。使用粘土粉造浆时最好用水力搅拌器；使用膨润土造浆时用泥浆搅拌机。

2、埋设护筒

桩基定位后，根据桩定位点拉十字线钉放四个控制桩，以四个控制桩为基准埋设钢护筒，为了保护孔口防止坍塌，形成孔内水头和定位导向，护筒的埋设是旋挖作业中的关键。护筒选用10mm厚钢板卷制而成，护筒内径为设计桩径+20cm，护筒高度有多种规格（可以根据现场土质等实际情况来选定），上部开设2个溢浆孔，护筒埋设时，由人工、机械配合完成，主要利用钻机旋挖斗将其静力压入土中，以埋设高度2.0m护筒为例，其顶端应高出地面20cm，并保持水平，埋设深度1.8 m，护筒中心与桩位中心的偏差不得大于50mm。护筒埋设要保持垂直，倾斜率应小于1.5%。

3、钻孔定位

在桩位复核正确，护筒埋设符合要求，护筒、地坪标高已测定的基础上，钻机才能就位；桩机定位要准确、水平、垂直、稳固，钻机导杆中心线、回旋盘中心线、护筒中心线应保持在同一直线。旋挖钻机就位后，利用自动控制系统调整其垂直度，钻机安放定位时，要机座平整，机塔垂直，转盘（钻头）中心与护筒十字线中心对正，注入稳定液后，进行钻孔。

4、钻进成孔

成孔前必须检查钻头液压保护装置、钻头直径、钻头磨损情况，施工过程对钻头磨损超标的及时更换；根据土层情况正确选择钻斗底部切削齿的形状、规格和角度；根据护筒标高、桩顶设计标高及桩长，计算出桩底标高，以便钻孔时加以控制。

钻机就位时，必须保持平整、稳固，不发生倾斜。为准确控制孔深，应备有校核后百米钢丝测绳，并观测自动深度记录仪，以便在施工中进行观测、记录。钻进过程中经常检查钻杆垂直度，确保孔壁垂直。钻进过程中必须控制钻头在孔内的升降速度，防止因浆液对孔壁的冲刷及负压而导致孔壁塌方。钻进成孔过程中，根据地层、孔深变化，合理选择钻进参数，及时调制泥浆，保证成孔质量。在进入沙层和卵石层时，应适当减慢进尺速度，提高泥浆的稠度，减小每次钻进的进尺量，保证孔壁稳定。钻进施工时，利用正铲及时将钻渣清运，保证场地干净整洁，利于下一步施工。钻进达到要求孔深停钻后，注意保持孔内泥浆的浆面高程，确保孔壁的稳定。

根据工程需要，合理设置造浆池、沉淀池，容积不小于15m³，轮换使用，沉淀池上口应高出造浆池0.5m，浆池四周高于自然地面0.5m，并标记明确。泥浆材料的选定：水：取用自来水； 膨润土：钠膨润土； 纯碱：火碱（工业碱）

泥浆性能指标：

根据现场成孔情况，相应的调节泥浆的比重，以保证成孔质量。

5、钢筋笼制作、吊放

旋挖钻机的一个显著优点就是成孔快，且成孔后孔底沉渣很少。所以只要在钢筋笼制作、安装上采取合理措施，避免安装时钢筋笼刮伤孔壁，就可以大大地降低沉渣厚度，有效防止塌孔的发生。钢筋连接采用剥肋直螺纹连接，为了保证接头套丝质量，钢筋采用剪切机下料，剥肋滚压直螺纹机加工丝头，使用螺纹环规进行检测，用力矩扳手拧紧。接头质量、性能符合Ⅰ级接头的性能要求，制作好的丝头要用钢筋保护帽进行保护，防止螺纹被碰伤或被污物污染。

6、安装导管

安放前认真检查导管，保证它有良好的密封性。试验水压为 1Mpa，不漏水的导管方可使用。导管要定期进行水密性试验，下导管前要检查是否漏气、漏水和变形，是否安放了“O”形密封圈并涂抹润滑油等。利用吊车将导管放入，导管直径、长度应与孔深配套（距孔底0.5m左右）；全部下入孔内后，应放到孔底，以便核对导管长度及孔深，然后提起30～50cm，进行二次清孔。初灌量应保证混凝土扩散后，导管埋入深度不小于0.8m，为防止混凝土与稳定液混合，在灌注混凝土前，用充气球胆浮于管内。下放导管时，丝扣要对正、扭紧，不得碰撞钢筋笼，导管直径300 mm，标准节长3 m，调整长度0.5m、1.5m、2.0m各一节。

7、水下浇注混凝土

水下混凝土浇筑是最后一道关键性的工序，施工质量将严重影响灌注桩的质量，所以在施工中必须注意。浇灌混凝土过程中，经常检查导管埋置深度。混凝土灌注必须连续进行，中间不得间断。混凝土灌注过程中，应始终保持导管位置居中，提升导管时应有专人指挥掌握，不使钢筋骨架倾斜、位移，如发现骨架上升时，应立即停止提升导管，使导管降落，并轻轻摇动使之与骨架脱开；灌注至桩顶设计标高后必须多灌一倍桩径长度，以保证凿去浮浆后桩顶混凝土的强度。

三、结束语

综上所述，旋挖钻孔灌注桩的施工作业已经成为现阶段我国在桩基建设中一项较为成熟的施工工艺。该工艺适用于多种地形地势及土质中施工桩基，它成孔速度快，孔壁泥皮比较薄，桩基侧摩阻力得到有效提升，且可选择多种桩径施打，适用性强，成桩质量高，桩基承载力可以得到有效保证，进而提高了建筑工程的质量。

参考文献：

[1]黄廷滨；浅谈旋挖钻机钻孔灌注桩施工工艺[J]；中国高新技术企业；2010年28期

[2]李会宁；旋挖成孔灌注桩的施工工艺及质量控制[J]；山西建筑；2008年11期