建筑桩基工程施工中旋挖钻孔成桩施工技术的实践探究

郑仪龙

（厦门路桥工程投资发展有限公司，福建 厦门 361001）

0 引言

通过采用旋挖钻孔成桩的技术不仅可以获得极高的施工效率，而且有较强的单桩承载能力，对桩基强度及稳定性可以得到有效的提升，旋挖钻孔成桩技术被广泛地应用在建筑工程领域，为此我们通过对旋挖钻孔成桩技术的施工流程和要点进行详细分析。

1 旋挖钻孔成桩技术的简介

旋挖钻孔技术属于一种新型的成孔施工方法，跟传统的施工方法比较，不仅使成孔的质量和效率都得到提升，而且它另外还具有施工清洁方面的优势。在旋挖钻孔成桩施工作业过程中是通过钻机的自身重量和液压系统来提供钻进压力，利用旋转的钻杆来实施钻进的作业，钻杆的钻头的设计一般是斗式，这样设计是可以在提升钻头时更方便地把土体碎屑带出孔外，旋挖钻孔机如图1所示。在进行旋挖钻孔成桩的施工作业过程中，包括挖土、提土和卸土等其他工序都是利用旋转的钻斗来实现的，通过在循环往返的过程中完成了对桩孔的施工作业，使得施工的效率得到大幅的提升。在采用旋挖钻孔成桩的施工作业技术之前，要先全面地勘察确认建筑桩基工程实际施工作业区域的土壤地质，如果岩土层的土质是比较松散的，可以考虑通过结合泥浆护壁钻进的施工方法来一起进行，利用一定量的泥浆进行填充后使得土质的密实度得到提升，相应钻孔内壁的稳固性得到加强，以免发生塌陷问题。如果岩土层的土质是属于含水量和黏性都比较大时，我们可以采用干孔或者是清水钻孔的方式来进行钻孔的作业。

图1 旋挖钻孔机

2 建筑桩基工程施工中旋挖钻孔成桩施工技术分析

2.1 施工准备工作

在进行旋挖钻孔施工作业之前，需要做好相关的准备工作，主要有以下几项：

（1）施工配套仪器的准备。在进行建筑桩基工程施工作业时，相关的施工技术人员要清点旋挖钻孔成桩施工作业时需要配套使用的仪器，必须保证电焊机、装载机、钢护筒和卷尺等必须具备的施工设备准备到位，而且要对这些设备先做检查确认确保各个设备的性能符合施工作业的要求[1]。

（2）整理好施工场地。旋挖钻孔机是在进行旋挖钻孔成桩施工作业时必须会用到的机器，旋挖钻孔机不仅自身重量大而且是要靠履带来行走的，对施工作业区域地面的密实度和平整度都会有比较高要求。所以，在进行旋挖钻孔施工作业之前，要先对旋挖钻孔机施工作业区域的地面进行压实和平整处理，尽量为旋挖钻孔机准备一个比较好的作业条件。

2.2 制备泥浆

泥浆对钻孔施工作业中的水位高度具有稳定的作用，可以有效的避免钻孔施工作业时发生坍塌问题，所以，对泥浆的制备必须要重视。首先要确保泥浆的性能能够满足钻孔施工作业的要求。在进行旋挖钻孔成桩的施工作业过程中，最好是选择膨润土作为原材料来制作泥浆，而且要使用旋挖钻孔成桩施工作业专用的搅拌桶对泥浆进行搅拌，待把泥浆搅拌好之后再倒入泥浆池里面。泥浆比重的大小会直接影响到孔壁的坚固性和稳定性，若泥浆的比重太小，护壁就没有办法防止土体坍塌；而如果泥浆的比重太大，就容易导致泥浆泵发生堵塞，这样就没有办法确保成桩的质量[2]。

2.3 钻孔施工和埋设护筒

（1）钻孔施工。根据施工作业场地的地质环境来选用合适的旋挖钻机，然后由技术人员对旋挖钻机的参数和性能进行调试检查，避免机械使用上发生故障不良，并且还要在旋挖钻机准备好就位时重新进行测量和定位。在进行钻孔施工作业时，钻杆必须要确保为垂直。当钻到预定的深度之后，我们通过仪表盘来判断确认料斗的装料量。确认满料之后就可以进行提升钻机，利用旋转、提升和卸土的方法，使桩孔施工作业的顺畅性得到充分确保。在钻孔施工作业完成之后，旋挖钻机必须要及时地移除，同时要检查测量桩孔的直径、孔形和垂直度。在确认桩孔成孔符合要求之后，要把孔底的沉渣彻底清除干净。

（2）埋设护筒。为了对桩孔进行保护，我们可以通过埋设护筒的方法来阻止钻孔发生坍塌，同时还能明确桩位。通常是选择钢护筒来进行埋设，护筒的直径要确保比桩孔的直径大200mm，而且护筒的高度要进行严格控制。要在桩位上引出轴线的端点，并要确保护筒的中心与引出轴线的端点一致。埋设护筒的施工作业人员要根据现场施工作业的实际状况，对钢护筒埋设的深度进行合理设置。若地表土层质地是比较松软时，应该要把钢护筒埋设到硬土层以下再深入 0.5m。当钢护筒埋设到达设置的深度之后，除了要用黏土分层回填之外还要对其进行夯实处理。护筒埋设的基本控制条件如下表1所列。

表1 护筒埋设的基本控制条件

2.4 放置钢筋笼

在进行钢筋笼的吊装放置作业时，我们需要在骨架上设置两个起吊点，其中一个起吊点设置在骨架的下方，另一个起吊点设置在骨架长度的中点之上。钢筋笼在下沉时一定要和孔径对准，以保持垂直的状态慢慢进行下沉，下沉过程中不可以发生旋转和摇晃，防止对孔壁造成损伤。如果在钢筋笼下沉期间遇到障碍物时则必须要先停止下放作业，把障碍物进行处理掉之后才可以继续下放作业[3]。

2.5 浇筑混凝土

在进行旋挖钻孔桩施工作业时，我们采用导管提升法来进行混凝土的灌注施工。为了防止浆液发生渗漏的问题，所采用的导管不仅内壁要光滑，而且内径也要一致，同时还要充分保证接口的严密性。在进行浇注混凝土之前要先拼装，同时还要控制好导管组装后的轴线偏差在10cm 的范围之内。根据施工作业平台的高度和孔深来计算所需要导管的长度。导管和桩孔的底部距离控制在 30~40cm之间。在混凝土的浇注施工作业时，还要对混凝土的和易性与坍落度进行重点检验，以确保混凝土符合施工的要求避免导管被堵塞。如果施工材料的性能不符合设计标准时，必须要把施工材料集中处理。把混凝土浇注到导管顶部的漏斗里面，当混凝土浇注面达到设计的标准高度时，我们要及时停止施工。

3 旋挖钻孔成桩施工质量控制对策

在钻井施工过程中，我们要重点确保施工的质量，旋挖钻孔成孔质量控制标准主要有如下表2所列，并对施工质量控制的对策进行以下几项说明。

表2 旋挖钻孔成孔质量控制标准

（1）在进行钻孔施工作业时，我们要和工程的实际情况相结合后来确定具体钻进的方式，然后在钻孔质量确保的前提下充分地提升施工的效率。在钻进作业时钻进速度要严格控制好，防止钻头和孔壁之间产生负压造成孔洞坍塌。一般钻斗的提升速度是0.75～0.80m/s，如果是以亚砂或粉砂层为主的质土层时，钻斗的升降速度要适当的放慢。在钻进施工作业中常发生的问题主要有：一是坍孔，坍孔如果不严重的话可以通过把泥浆比重适当提高或者把护筒的埋设深度增加等改善措施，如果孔洞的坍塌非常严重时则必须要重新进行钻进作业。二是弯孔和缩孔，对于这种问题要在弯孔处进行反复的扫孔，直到它的垂直度符合施工的要求。如果钻孔的倾斜程度过大，则需要采用回填的措施，把填料先压实之后再重新进行钻孔纠偏。如果施工作业区域存在特殊的地质情况，我们在钻进过程中可以适当放慢钻进的速度，通过延长钻孔时间的方式来逐渐通过特殊的地质环境[4]。

（2）依据设计要求严格制作钢筋笼，接头的位置要焊接牢固，搭接的长度一般要控制在大约50cm，这样钢筋笼的稳定性才能得到确保。在内力比较小的地方要增加受力钢筋绑扎头，并确保错开一定的距离，另外在相同断面里面的钢筋结构的数量要符合规定值。在把钢筋笼放置到指定的地方之后，要采取一定的加固措施，为了防止钢筋笼在浇注混凝土作业时发生上浮问题，要在孔口的位置进行设置支撑和固定。同时当混凝土浇注面和钢筋笼的底部接近时，浇注的速度要适当放慢，等到浇注面上升到钢筋笼底口位置有4m以上之后，提升导管，才可以加快浇注速度[5]。

（3）混凝土浇注作业要连续，尽可能地不要出现半途中断的现象，避免桩体的稳定性和整体性受到影响，导管需要埋入的深度依据桩身的实际长度来定，最深不可以超过6m，在漏斗的底口位置要设置隔水装置，确保严密、可靠。混凝土浇注的时间要进行合理的控制，确保在混凝土初始凝固之前就要完成浇注施工，并且要把导管拔出来。在浇注混凝土施工作业时，要对混凝土顶面的高度进行实时测量，与导管埋深的距离控制在1～3m左右。如果是因为外部的客观因素导致断桩的必须要进行重钻等措施，重点要保证桩体的完整性。在成桩的施工作业完成了之后，一般采用声波检测等方式根据相关标准对桩身的质量进行检测，如果在检测时发现有质量问题时必须要尽快采取处理改善措施，尽量减少品质安全隐患。

4 结语

综上所述，旋挖钻孔成桩技术不仅可以提升建筑桩基工程施工的效率，还可以提升桩基的强度和稳定性。在实际施工作业过程中必须充分掌握作业区域的地质条件，要有明确的施工作业规范，严格遵守作业流程，对各个施工环节的质量进行强化控制，对施工时存在的质量问题要及时处理改善，确保建筑桩基工程的施工质量，提升企业的经济和社会效益。