建筑基坑支护工程中旋挖桩的应用

2018-02-01费晓宁肖红

建筑与装饰 2018年1期

费晓宁肖红

1. 中山市宏丰房地产咨询服务有限公司广东中山 528400；2. 鄂州市第四建筑工程公司湖北鄂州 436000

建筑基坑本身是一项综合性较强的工程，在具体施工中涉及基坑保护、现场环境、施工流程等诸多内容，所以，想要保护好周边的建筑以及各种设备管线的安全，就需要在实际的施工阶段考虑到各个方面的保护，再配合上合理的基坑支护方式的选择，就可以减少外部因素对于建筑基坑支护工程带来的影响，进而将不确定性和可变性消除，最终满足施工的要求。

1 旋挖桩的发展状况

最近几年，随着旋挖桩技术在武广高铁、青藏铁路等工程之中的成功应用，作为一项先进的桩基施工工艺，从而得到广泛的推广。但是相比传统的冲孔桩与钻孔，旋挖桩在支护之中所使用的实例并不多，所以，分析旋挖桩施工技术的特点，针对某一工程来具体地探讨旋挖桩的应用势在必行[1]。

2 旋挖桩施工技术特点

2.1 较高的自动化程度

使用旋挖桩机进行施工操作，只需要一名操作人员，就可以完整钻孔外置的校正以及钻机的移动，并且也可以实现钻机垂直度校正和钻孔深度的测量，拥有极高的自动化。在实际施工之中，由液压直接驱动旋挖桩钻机，通过电脑自动化控制技术，就可以确保钻孔定位的准确性，并且还能达到1m/min的成孔速度，从而满足施工进度的要求。在施工环节，钻机钻头设置为动力钻头，在操作中，可以实现上下的往复运作，成孔直径非常理想，在满足施工质量和施工进度要求的同时，也可以创造可观的经济效益。

2.2 施工技术使用范围广

旋挖钻机的行走方式从原本的轮胎式发展成为现代的履带式行走方式，车身的自重与地面接触面积增大，对于道路整体的要求会有所降低，这样就可以实现施工场地之中旋挖钻机的自行移动能力，进而增强使用的范围。现代的钻挖钻机，在施工之中会使用泥浆护壁，成孔之后，就可以实现钢筋笼下放和混凝土的浇筑，在软土、流沙等复杂条件下，确保施工工作效率和施工质量，也能进一步拓宽施工作业的范围。旋挖钻机成孔，其整体能够保持较高的运作效率，可以满足各个方面的需求。所以，在施工之中可以得到广泛的应用[2]。

2.3 环保性能好

在研究建筑行业桩基础施工工艺之后发现，传统的施工方式，对于分离泥浆与渣土需要大量的时间和较大的场地，所以对于施工场地以及施工工期的要求较高，需要一定的经济。但是钻挖钻机成孔施工，主要是依靠旋挖机的自重、钻进压力以及动力头本身的扭力来实现顺利的钻入，并且可以将产生的钻渣直接收入筒中，就可以直接将钻渣清理到孔外。这样就可以减少对于周边施工场地以及施工工期的要求，并且对于施工环境也能起到一定的保护作用。

2.4 设备性能和机动性能良好

钻挖桩施工主要是采用机电液一体化的施工模式，具有高度紧凑的结构，可以满足各个施工工序的顺利进行。安装与拆卸钻机都可以自主完成，并且其移动的过程对于道路的要求也有所降低，自身所携带的柴油就可以实现独立的运作，减少电能的依赖性，同时，还可以有效地避免安全隐患的产生，有效的保障工程的施工安全性。

3 建筑基坑支护工程中旋挖桩应用的分析

3.1 工程概况

某小区项目的一标段工程，其规划的建筑用地面积为24254平方米，总建筑面积为121148平方米。建筑由7幢高层住宅楼和1F裙楼以及2F满堂地下室组成。本场地地质结构稳定，没有新近的活动断裂的存在，但是本场地属于覆盖型岩溶区中岩溶发育相对不良的地带。

3.2 基坑支护方案

拟定场地的地面标高为330.01-335.41m，建议对建筑垃圾场地进行平整处理，这样可以实现基坑开挖深度的降低。基坑开挖的土层分布主要包含了淤泥质填土、杂填土、 (泥质)圆砾卵石、含角砾粉质黏土、粉质黏土、粉质黏土，在基底的位置上主要包含了含角砾粉质黏土层、(泥质)圆砾卵石，在局部的位置上有粉质黏土层[3]。

由于地下室开挖的深度较大，并且安全等级较高，所以需要结合现场的实际情况，相关工程的施工经验以及场地周边情况等多种因素的合理分析，之后确定四周选择排桩+锚杆或者是内支撑的支护方式，同时结合截水帷幕，就可以完成基坑开挖影响深度范围地下水的隔水处理。节水帷幕最好是选择高压旋喷桩处理。基坑的支护排桩设计则考虑旋挖的施工工艺。

3.3 施工工艺流程及要点控制

（1）工艺流程

本次工程施工的工艺流程图见图1所示。

图1 旋挖桩施工工序流程图

（2）前期准备

第一，施工人员需要全面的设计施工图纸，并且做好测量放样处理，同时，还需要设计好施工便道，以便对施工场地的平整。第二，制作钻孔架、埋设互通，设置供水供电系统，制备泥浆，确保机械设备能够到位，原材料在合格之后也可以顺利地进入下场。第三，组织相关的施工人员现场调查，收集与施工相关联的各种数据，通过科学有效的方式来组织施工，确保桩基施工能够均衡、连续、有节奏地进行下去。

（3）旋挖成孔

①施工方法。造成成孔移位的原因有很多，其中最主要的有以下几条：复核不严，扰动护筒，记点不牢，测量不准。所以，我们应把护筒看作参照物，认真控制孔位的圆心，以保障桩位是否符合规范及要求。履带式旋挖钻机行走就位对中，设置并锁定桩基中心相对坐标，设定桩基中心护筒顶坐标，并将其输入旋挖钻机电脑系统。施工人员可以利用全站仪测出孔的圆心位置，再按照十字交叉确定圆心的方法，在孔位的旁边场地上确定好4个点，以φ25钢筋当做标记，将其牢牢固定，在必要的时候，可以使用龙门桩。同时可以在护筒的顶部圆周上的每1 /4圆弧处预留的缺口上使用两根广线，再用十字交叉定圆心法，方便工作人员随时可以进行检查复核。

考虑到桩身的实际长度，在转动的过程中，上部会出现较大幅度的摆动，这样就可能引起孔位的倾斜。所以，施工人员需要将导向架直接安装在钻挖钻机的钻架上，从而对钻杆上提引水的笼头加以控制，确保其能够按照导向架的方式进行钻进处理。一旦遇到倾斜岩层的时候，也需要关注操作室仪表盘，通过岩芯的筒钻先做好槽的处理，之后，再使用嵌岩截齿的钻头低速慢进施工，同时，结合钻杆倾斜度，校正其垂直度。对于旋挖成孔，可以从图2进行观察。