旋挖钻孔成桩技术在建筑桩基施工中的应用

容荣

广西建工集团第三建筑工程有限责任公司 广西柳州 545002

旋挖钻孔成桩技术被广泛应用于建筑工程的桩基施工中，通常适用于地质条件复杂、环境较为恶劣的项目，该技术的应用可以有效提高桩基施工的质量和效率。同时，施工过程中可以有效降低其他因素所造成的影响，在建筑桩基施工中具有明显的技术优势，因此往往被视为一项非常重要的施工技术。

1 旋挖钻孔成桩技术概况

在项目建设的过程中，使用灌注桩法的前提是需要有现成的孔。与现有的成孔方法或者是手动挖孔的方法相比，旋挖钻孔成桩技术的施工效率较高，同时也具有更好的安全性，因此，它已被广泛用于桥梁、道路等桩基工程的建设过程中[1]。中间的旋挖工程是帮助埋入钢管桩，选择合适的旋挖钻孔成桩设备有利于孔的开挖，然后再来放置钢筋笼和导管，最后完成水泥砂石浇筑工程。钻孔是施工过程中不容忽视的重要步骤，过去，大多数孔都是通过手工钻孔的方式来完成。旋挖钻孔成桩技术是时代的飞跃，一方面大大提高了项目工程的质量，一方面也有利于缩短施工时间。

2 应用旋挖钻孔成桩技术的优势

作为一种新型的现代建筑桩基施工方法，旋挖钻孔成桩技术与传统的手动挖孔相比具有以下技术优势：第一，容易移动，灵活方便。旋挖钻孔设备采用履带底盘，接地压力小，适合各种施工环境。施工设备易于搬动移走，孔桩定位准确率较高。第二，施工效率更高。在实际施工的过程中，使用旋挖钻孔成桩技术可以连续循环完成吊装、开挖、卸料等一系列过程，应用到桩基施工的过程中可以更好地缩短工期，提高工作效率[2]。第三，有利于维护施工现场环境。旋挖钻孔技术使得孔的承载能力来自于钻孔机和液压系统的重量，通常情况下钻头主要采用铲斗设计，在施工的过程中所产生的钻屑会被钻头带出来，更加有利于保持施工现场的清洁整齐。第四，旋挖成桩技术更好地确保施工人员的安全。将旋挖成桩技术应用于桩基施工的过程中，大部分施工程序都是由机械完成的，不需要太多的人工参与，这非常有利于降低施工人员的工作强度，更好地分配施工任务。第五，旋挖成桩的施工技术还具有成孔率较高的优势。在桩基施工的过程中提高了施工效率，每天至少可以建造一到四个基桩，有利于更快更好地完成钻孔程序。

3 工程案例分析

本案例选取盛科城一期工程作为具体的分析对象，该案例基础采用旋挖桩组合桩承台及无梁筏板（400毫米厚）作基础，有效桩长15～20米。分直径为800毫米（825根）、1000毫米的232根、1200毫米的2根，共1059根桩，混凝土强度为C35，入中风化岩≥1d。

3.1 工程现状调查

本案例的旋挖钻机施工基础工程桩没有可供参考借鉴的施工案例，理论知识也不完善，在这种大背景下，如不加以控制，每机每天能成桩1～2条，且过程中易出现堵管，塌孔等现象，导致要进行多次清孔，洗孔，重新钻孔，浪费原材料与时间。

3.2 原因分析

人员方面：质量意识不强，施工技能不高；分工不够准确细致；施工人员工作不到位，相互之间缺乏默契配合；缺乏对施工人员的教育培训。

物料方面：砼坍落度过大或过小，和易性不佳，砼性能不佳；碎石粒径偏大，拌合控制不严；砼浇筑不连续。

其他方面：夜间施工，照明不够；温差变化及湿度把握不准；便道软土地基易沉降翻浆等损坏；机械故障。

3.3 技术难关

该工程的技术难关在于：（1）桩位偏移；（2）塌孔；（3）砼浇注不连续；（4）钢筋笼较轻；（5）清孔不彻底。

3.4 对策探讨

（1）在正式开钻前，利用全站仪定位桩心，并在桩孔周围设置十字护桩，人员配合进行最终定位，开钻前检查钻机，主要查看所有数据是否符合钻机工作要求。

（2）严格控制泥浆的胶体率、比重、粘度等指标，确保各项指标合格，然后进行钻进进尺，并在钻进过程中根据实际因素确定合理进度，保证井孔的稳定性，严格控制孔内水头标高，确保孔内水头高出水面2.5到3米左右。

（3）加强对混凝土生产、运输过程、浇筑过程的控制，使用符合要求的导管，并对导管壁进行清理。

（4）适当调整和增加泥浆的比例，达到清空目的，根据含渣量控制风管下方的深度，确保风管口距渣面约50厘米。空气压缩机的送风量应适当，并随时根据沉积物厚度调整送风量。

（5）钢筋笼应定位准确，与空口固定牢固，以加快混凝土浇注速度，缩短所需时间，当混凝土接近笼时，应控制导管的深度。

（6）加强对施工人员的教育培训工作。

4 旋挖钻孔成桩技术在建筑桩基施工中的应用

4.1 准备阶段

在应用旋挖钻孔成桩技术的过程中，需要做好以下准备工作：选择合适的旋挖钻机，提前完成场地的清理，对桩基进行定位等等。由于建筑工地大多是废物堆积场，长时间下来往往会有大量的垃圾堆积，地面相对不平坦，因此有必要对现场进行彻底清理。需要提前清理坑洼地带，平整施工现场，改善上层土壤的质量。放置桩基时，必须进行工程数据的分析，并合理设计图纸。根据图纸的相关设计，选择轴坐标作为控制点，然后按照桩中心进行放样。同时，在整个阶段误差不应超过5厘米。

4.2 泥浆制备

从多数地区的施工环境来看，桩基工程的地下土层主要为黏土，且地下压力处于相对平衡的状态，因此贸然实施钻孔工程容易引发各种问题。在施工之前，必须确保泥浆能够满足旋挖钻孔成桩技术的要求，特别是在钻孔过程中要特别注意确保泥浆的粘度达到标准[3]。在制备泥浆时，必须使用特殊的搅拌桶来制作泥浆。之后，将其放入泥坑中。根据施工现场土壤的实际情况，对照制浆标准进行分析，以保证旋挖钻孔的质量和安全性。同时，泥浆制备需要遵循一定的标准，首先应具有良好的防水性能，其次，应在不影响施工的前提下，与桩基保持尽可能小的距离。

4.3 制作安装钢筋笼

钢筋笼主要是在钢筋场内进行加工制造，主钢筋通过搭接焊连接的方式铸就。桩身的箍筋采用螺旋式，主要采用焊接连接，应由卡车吊起完成下放程序。如果桩基较短，则应将钢筋笼作为一个整体来进行制作，以确保一次性吊装到位。如果孔深较大，应在现场对钢筋笼进行焊接，钢筋笼的截面长度不小于6米，以减少焊接的工作量。增强骨架保护层的厚度可用焊接方式增加支撑部分，在垂直方向上按照每隔2米的密度进行设置，在圆周方向上设置4个。

在现场抬起钢筋笼时，首先应该使用起重机进行切割并抬起钢筋笼，吊点应该设置在加劲箍中，每个钢筋都要经过焊接和加固。其次，完成下截钢筋的吊装后，要用两根钢管穿过钢筋肩梁的顶部，将钢筋笼的整个下截部分悬挂在护筒上，然后用吊车吊起钢筋笼的上截部分，以焊接钢筋和箍筋的方式连接下截的主钢筋笼，在整个焊接成型后，抬起连接的钢筋笼，抽出肩梁部分，并缓慢放置钢筋笼。钢筋笼固定到位后，应将悬挂的钢筋与桩体进行焊接固定，以防止钢筋笼在混凝土浇筑的过程中出现漂浮和下沉。在加固过程中，要根据护筒的偏位状况，对钢筋笼的中心沿着反方向进行调整，使钢筋笼的中心和桩基中心重合。

4.4 旋挖钻孔施工的注意事项

首先要选择合适的旋挖钻机，应结合工程地质条件选择钻机规格，并由专业人员对设备参数和钻机性能进行调试，防止施工过程中出现钻机故障。其次，将旋挖钻机放在指定位置，并确保钻机框架的稳定性，防止出现钻机移动、下沉等问题。要对准钻头和护筒中心线，检查回转半径，防止可能出现障碍物，影响钻机工作进度。在钻进的过程中，必须合理控制工作速度。当钻孔的方向可以确定为垂直时，可以适当提高钻机工作进度。在钻头钻进的过程中，钻杆中心轴、钻头中心、护筒中心线应始终保持在同一直线上。

最后，在旋转钻机工作的过程中，要仔细观察地下土层的变化，根据土层的不同特点调整钻机工作速度，进而提高施工效率，有效减少失误率。同时，还要注意泥浆的质量，要经常对泥浆进行取样和检验，确保泥浆始终能满足钻机施工的要求。在具体过程中，还应提前安排好钻机工作程序，防止施工现场混乱，影响钻机工作进度。可以采用连续轮班的形式进行施工，实时、准确地记录钻机工作时的各项数据信息。在钻进3米左右时，应进行倾斜度的测试，并根据测试结果及时调整，以避免钻机倾斜影响施工质量。

5 结语

桩基是建筑物的基本结构，如果桩基施工的强度较低，可能会影响到建筑物的稳定性，建筑物发生倒塌、沉降等事故的概率也会大大提升，对人们的生命安全构成极大威胁。旋挖钻孔成桩是一项较为高效的桩基工程施工技术，相关工程单位应该要加强重视，不断改进旋挖钻孔成桩技术，并通过该技术的应用，进一步提高桩基工程的施工质量，提高建筑安全性，从而推动建筑行业的发展。