旋挖桩在淤泥砂层交替夹层地域的施工方法应用

柯华胜

摘 要：广东省东部地区冲积平原面积广大，大量的淤泥、淤泥质土及砂层或交替夹层给建筑施工带来很大困难。旋挖桩施工技术在淤泥砂层交替夹层地域、厚砂层或厚淤泥地域的桩基础工程及基坑支护工程方面具有良好的适用性，近年来在广东地区许多大型工程中频繁使用，取得了良好的效果。文章以工程实例为蓝本，围绕旋挖桩在淤泥砂层交替夹层地域的施工方法进行介绍，分析了旋挖桩施工工艺技术特点、适用范围和工作原理，系统阐述了旋挖桩工艺流程和技术要点。

关键词：建筑工程；旋挖桩；淤泥砂层交替夹层；技术特点；工艺流程

引言

广东省地处我国东南沿海，地质条件复杂。其中，冲积平原在东部区域面积中占据相当大的比例。土壤种类多为淤泥、淤泥质土或砂土，土层往往由上述土壤一种或多种交替夹层构成。该地区属亚热带海洋性气候，雨季很长。每年大量的降雨造就了土层含水量大、强度低的特性，给当地建筑施工带来了很大难度。针对这种独特的地质情况，人们先后开发出多种施工技术，旋挖桩施工就是其中一种。实践证明，旋挖桩技术对于广东地区淤泥砂层夹层土质建筑施工具有较好的适用性，工程施工质量安全可靠，值得推广。文章以当地某工程为例，试对旋挖桩施工工艺的技术特点和操作步骤进行讨论，希望可以为广大建筑业同行提供一定程度的参考。

1 实例工程基本情况介绍

该工程为某地大型广场，位于该地国道附近。建筑内容包括塔楼5座，高度从74m到90m，建筑基坑为195m（南北）×245m（东西）的矩形，深度13m至18.5m，使用大直径钻孔灌注桩加三轴水泥搅拌桩止水帷幕的方法进行基坑围护施工。由于工期紧张，施工桩数量多，分布集中，且施工环境复杂等原因，工程难度较高。因此，要切实做好桩型选择和施工方案编制工作。这两项工作是该广场工程中的关键性环节。桩型选择和施工方案编制的是否科学准确，对于工程能否按期推进、顺利实施具有极为重要的影响。

根据工程具体情况，并结合施工设计要求，该广场工程全部工程桩、挡土桩及支护桩均使用旋挖桩施工。结果表明，各桩施工质量均符合设计要求，承载力达到相关技术标准，，桩身完整性良好，分项工程均已通过相关部门验收。由此证明，旋挖桩施工技术适合广东东部淤泥砂层交替夹层地域施工，可以进行更大范围的推广应用。

2 旋挖桩施工技术特点

旋挖桩施工工艺具有施工速度快、地质条件适应性强的优点。采用旋挖桩技术施工，对施工场地的要求不高。完工后的桩身基本完整，具有较强的抗剪抗弯能力，抗震等级较高，抗沉降性能和抗拔性能优良。旋挖桩技术引入我国刚刚几年时间，尚处于起步阶段。在就该技术在珠江三角洲等东部沿海地区的推广应用情况来看，效果十分理想。旋挖桩端承摩擦桩，单桩承载力高，桩直径更大，用较常规施工技术数量更少的桩实现承载要求，有利于桩位密集程度的大幅减少。凭借这个优点，旋挖桩技术更适合于城市中央商务区等施工现场附近条件复杂，周边建筑物较多的情况。当前，我国经济体制改革事业正在加快推进，经济的高速发展带动了服务业的繁荣。广东地区服务业发展水平越来越高。大量以服务业项目为主的大型建筑如雨后春笋般出现在各大城市中心地带。城市中心区域复杂的施工环境和建筑密集的实际情况给旋挖桩施工技术提供了广阔的市场空间。旋挖桩施工工艺挤土效应较弱，对施工地点附近建筑影响不大的优势使其更加适用在城市中心地带施工。

3 旋挖桩施工适用范围

旋挖桩施工工艺在淤泥砂层交替夹层地域、厚砂层或厚淤泥地域的桩基础工程及基坑支护工程（围护桩及支撑桩）方面具有良好的使用效果，施工质量切实可靠。此外，旋挖桩施工工艺在缩径和塌孔问题多发的土层区域也具有一定的适用性。

4 旋挖桩施工工艺基本理论

旋挖桩施工技术的核心在于进行土方挖掘的同时，挖出的土方经由旋转钻头中的通道向外排出，输送至指定位置。这一过程是通过专用的桶式钻头来实现的。该钻头底部设有活门，当钻头旋转将土层或岩层破碎后，破碎的土方从活门进入钻头，通过旋挖桩机内部提升装置带出土层，卸出，空载钻头再钻入土层，如此反反复复，钻土后取土、卸土，直至达到施工要求。为保证旋挖桩机顺利钻进施工，在施工过程中要根据现场土层实际情况设置长度适当的护筒，并辅以泥浆，从而达到护壁、冷却及润滑机具的目的。需要注意的是，随着土层的变化，钻机钻速和提钻的速度也要采取不同的策略，以保证施工顺利进行，桩身完整性及桩径尺寸达到设计标准。

5 旋挖桩施工工艺与技术要点

5.1 施工设备准备

旋挖桩施工涉及的设备主要包括旋挖桩机、挖掘机和汽车吊，此外，还需要泥浆泵、钢护筒、导管、塑料软管、电焊机、全站仪、水准仪等配套设备。

5.2 技术条件准备

在正式开工前，要在施工现场选择合适位置安置泥浆池，按照施工需求配置好所需泥浆。为满足旋挖桩机施工需要，要提前对施工场地内达不到作业标准的软弱土层进行置换填方作业。

5.3 作业流程

（1）首先是桩位放样作业。施工人员按照设计图纸相关要求，使用全站仪进行桩位坐标测量，其中标高需要等护筒入后再进行测量。在桩心处埋入细钢筋以标示中心位置。再以桩心为中心，在距离桩心1.5米的地方取两点作为护筒埋设时的控制点，以之给护筒定位。这两个控制点和桩心的连线相互垂直。

（2）桩心定位完成后，由专人负责引导桩机就位。为避免重心不稳造成设备倾倒，移动过程中桩机应保持收臂状态，待桩机就位完成后再升臂。桩机就位后，将钻头中心对准桩心开始施工。这个阶段的钻入施工可以不设泥浆护壁，带钻头深入土层内2到3米即可停止。

（3）结合对施工现场勘察结果，施工单位准备了长度6米、可以穿过地下砂层的护筒，通过桩心外的控制点埋入设计深度，随后设置好泥浆护壁，为钻孔作业提供足够的稳定性保护。

（4）待钻至持力层时逐渐降低钻速，同时利用泵送泥浆将孔内渣滓清除干净。进行成孔验收工作。

（5）桩孔钻好并通过验收后，依次进行钢筋笼安装和混凝土浇筑作业。待混凝土达到初凝阶段后拆除护筒。

6 结束语

按照上文所述工艺操作，实例广场工程如期完工，各项参数均达到预设目标，工程质量经检测合格，符合设计要求。旋挖桩施工工艺经过实践检验，在淤泥砂层交替夹层地域显现出上佳的适用性。深入推进旋挖桩施工工艺的研究和推广应用，对于我国软弱土层，特别是淤泥砂层交替夹层区域进行建筑工程建设具有十分重要的现实意义。我们相信，随着我国城市化进程的逐渐加快和建筑业的不断发展，旋挖桩施工工艺的应用空间会越来越宽广。科学合理运用旋挖桩施工工艺必将成为建筑施工企业拓展业务领域，增强市场竞争力，实现更大的经济效益的重要举措。

参考文献

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