旋挖钻机在桩基础施工中的应用

左广楠

（中铁十九局集团第一工程有限公司，辽宁辽阳 111000）

0 引言

为使工程建设在工期内竣工，应尽量避免由于工程建设对环境造成严重污染，因此对基础工程建设提出了更高要求，而在桩基础施工中采用传统连接钻杆施工，难以满足各项需求。利用旋挖钻机进行施工，可以加快施工进度，提高成孔率，减少污染。旋挖钻机应用到桩基础施工中的意义重大，要做好相应探讨工作。

1 桩基础施工过程中采用旋挖钻机的优势

1.1 施工临时用地面积小

旋挖钻机在具体应用期间的一项主要优势是临时用地面积小，采用旋挖钻进行成孔时，施工时不需排除大量泥浆，不需要占用大量土地面积用于堆放泥浆，还可以再次利用旋挖钻机挖出的泥土。我国土地资源十分紧张，在土地不断增值的前提下，桩基础施工临时用地面积小是一项优势十分突出的特点，提高了旋挖钻机应用的合理性和广泛性[1]。

1.2 提升灌注桩应用的承载力

旋挖钻机成孔工艺十分特殊，施工期间只需要将静压泥浆作为护臂，通常在泥浆配置时要选择膨润土，能够避免在作业期间孔壁处形成过厚的泥皮对后续施工造成不良影响[2]。与传统钻孔灌注桩相比，在桩基础施工中采用旋挖钻孔灌注桩的承载力更高。钻头在施工期间多次往返，能够使作业中的孔壁处于相对较为粗糙的状态，不易发生缩径问题，可以保证整个施工作业顺利开展。

1.3 作业效率高

桩基础施工中对旋挖钻机进行应用的一项主要优势是作业效率高，能够快速成孔。传统钻机必须依赖其他辅助机械完成作业，整体移动速度相对较慢，施工作业中采用的主要机动方式为牵引式、平台式等。旋挖钻机在应用期间对位速度快、准度高，桩位间移动方便、速度快捷，配备能够自动行走的履带；在施工期间，钻进不需要对采用的钻杆进行拆卸处理，钻杆通过对钻机动力下井口护臂自行伸缩。旋挖钻机应用到桩基础施工中，能够大幅度缩短辅助作业时间，提高各种装置在应用期间的自动化程度，提高作业效率。从以往施工经验来看，采用旋挖钻机进行施工，1 天就能够完成3 根桩，这一施工速度是采用循环桩基施工作业的速率的10 倍左右。由此可见，针对一些工程规模较大，工期相对紧张的工程，在施工中适合采用旋挖钻机进行作业，确保工程能够按期竣工。

2 桩基础施工中采用旋挖钻机的施工工艺分析

2.1 测量放样作业

测量放样作业主要针对钻孔桩开展，实际施工期间，考虑到施工工期、施工人员、施工环境等多项因素，要一次对多根基桩进行测量，针对桩基平面中心位置，采用高精度全站仪完成测量作业，对不同桩间的各项数据内容进行校对处理，能够减少各种记录误差。为了能够随时恢复桩平面中心位置，开展钻孔作业前，施工人员应将护桩设置在完成测放的桩基中心处，采取合理措施做好保护，确保工程施工作业顺利进行，提高工程最终质量。

2.2 合理拌制泥浆

钻挖过程中应用旋挖钻机，静态浆液是作业成孔期间的一种稳定浆液，在应用泥浆时，不带泥渣循环。静态浆液在应用时发挥的关键作用就冷却、润滑钻机，进而避免水出现渗透问题，孔壁外表面会形成薄泥皮，其包裹在孔壁之外，进而保护孔壁。

进行泥浆搅拌期间，为了确保形成泥皮的厚度和强度都能够达到应用要求，提高工程质量，要提高润滑感和黏性，使泥粉质量进一步提高。要在充分考虑工程具体情况基础上，添加处理剂，全面控制泥浆比重。初次注入泥浆，避免泥浆沿护筒侧壁流下，导致根部遭受破坏，为避免施工中护筒根部堆积大量松软土，对于桩孔中央冲击尽量竖直向下。开展钻进作业时，为了避免孔口发生渗漏与坍塌事故，在条件允许的情况下，要提高护筒底部与基土几何位置护臂泥皮的具体厚度，开展钻进作业前倒入适量膨润土，完成上述作业后开启甩土功能充分搅拌，使膨润土含量进一步提高，从而提升施工整体质量。

2.3 钢筋笼安装

钢筋笼安装期间要采用吊机，为了确保吊装作业的顺利进行，必须采用专业吊具。在安装时，为了保证工程中使用的钢筋笼始终都处于垂直状态，要采用两个吊点将施工用的钢筋笼起吊到一定高度，让下吊点逐渐下放，该过程必须缓慢进行，避免由于下放速度过快导致钢筋与桩孔壁发生碰撞，对其造成破坏，影响施工和工程竣工后的质量。为了避免施工中采用的钢筋笼发生上浮，要将压杆和吊筋都设置在钢筋笼上段，对其合理固定。安装作业进行后，利用护筒十字线调整钢筋笼中心位置，使其满足工程施工需求。

2.4 桩孔准备作业

在钻机处铺设行走道板，以免孔口周围土地由于施工期间承载过大而发生塌孔事故。旋挖钻机自身重量较大，对地基要求高，施工场地的平整、压实等各项指标，必须严格依据原地基承载能力和施工荷载的具体要求进行处理。具体施工时，采用的旋挖钻机要先初步到位，依靠自身履带实现自由移动。旋挖钻机初步就位后，全面调整旋挖钻机钻杆具体垂直度，使桩位与钻头中心处保持重合。

2.5 钢护筒埋设

应用旋挖钻机对实际施工作业中采用的钢护筒进行定位和压埋。将护筒放置在指定位置后，为了避免孔口在后续施工期间发生坍塌，作业人员要在护筒外侧进行黏土回填并夯实。采取灌土草袋等方式防护孔口，提高其质量，减少安全事故的发生。需要施工人员注意的是，施工中埋设后的护筒，其顶面与地面相比应高出约10 cm。

2.6 成孔

针对施工作业期间的钻孔，要及时采取合理措施进行检测，作业人员利用起吊机吊起检测作业用的检孔器，将其缓慢放入孔内，应用其完成现场检测作业。若作业中的检孔器偏离大绳，或受施工环境因素影响无法下沉到原钻达深度，若情况严重，要进行黏土回填；完成回填作业后，再次钻进，当达到相应标高后，要做好相应检验工作，若通过检验，达到标准要求，则可以沉孔。若受影响情况较轻，在施工时作业人员要对钻具和钻机两者位置进行适当调整，然后开展钻孔。

2.7 做好检测与记录作业

进行混凝土灌注作业时，施工企业要指派专人负责记录人员，及时采用测绳测量控制混凝土面的具体深度。严格依据要求，完成相应的试压与养护作业。对施工作业开展期间应用到混凝土，要做好试块作业。

3 桩基础施工中采用旋挖钻机时的控制要点

3.1 防治处理坍孔

进行护筒埋设期间，必须确保护筒底部始终都保持一定厚度黏土。采取合理措施夯实护筒周围黏土，要做好护筒周围黏土回填作业。进行回填时，要保证土质均匀，确保护筒具有良好的防水性与稳定性。

依据施工现场具体环境，对施工作业中采用的泥浆进行科学配置，将泥浆黏度和钻进速度控制在相对合理范围内，不同区域采用的泥浆性能指标也会有所不同。

如果建筑工程施工中护筒周围地面水分含量较大，或者处于汛期，要确保采用的护筒处于较高位置，提升水头高度，确保水头压在应用过程中的整体稳定性能够达到标准。

3.2 防治处理断桩

指派专人对导致坍孔原因进行详细调查分析，要全面考虑引起问题出现的各种因素，用吸泥机将坍入孔内的所有泥土全部吸出。将孔内泥土全部清除干净，直到不再继续发生坍孔现象后，才可以开展浇筑作业，避免坍孔问题对施工作业和工程最终质量造成不良影响。

如果在施工作业期间持续发生坍孔现象，而且发生坍塌位置很深，需要作业人员先将施工中采用的导管拔出，取出作业中应用的钢筋笼，针对坍孔的回填要采用砂砾拌合黏土进行。当作业采用回填土具有不错的沉实性后，才可以开展钻孔成桩作业，避免回填存在问题，导致工程的最终质量无法达到要求标准。

3.3 防治处理堵管

若由于停电或者设备在运行期间出现故障，导致导管发生堵塞问题，可以一边灌注一边检修作业。需要注意的是，在该期间要确保灌注施工速度能够达到作业标准。如果导管堵塞是由于混凝土初步凝结造成的，就要对导管和采用的钢筋笼进行再次处理。

若采用的混凝土配比不合理，或混凝土运输时受周围环境因素影响导致导管堵塞，作业人员可以利用长竿冲捣导管，也可以利用抖动缆绳方式处理导管，避免导管在应用期间发生堵塞，让导管中混凝土能够脱落。若混凝土并未脱落，采取上述方式再次处理即可。

4 结语

旋挖钻机正朝着多功能、智能化、专业化方向发展，桩基础施工时采用旋挖钻机，施工效率、工程质量都能够进一步提高。在桩基础施工中应用旋挖钻机，作业人员要不断总结施工经验，全面发挥旋挖钻机作用。旋挖钻机在桩基础施工中应用，具有可期的应用前景。