建筑工程大直径旋挖桩施工标准技术研究

冯兴强

（兰州鸿维装饰工程有限公司，甘肃 兰州 730060）

1 旋挖桩施工技术优缺点分析

（1）适用性强。与其他类型的循环钻机施工技术相比，旋挖桩施工技术对地质环境要求不高，可适用多种地质环境，特别是松软土质现场，利用泥浆护壁支护技术可有效缩短钻孔所需时间、综合效率更高。如果传统循环钻机作业对水平高、卵块大的场所进行施工，无论怎样变换钻进方向，都存在较大的施工难度，而旋挖桩施工技术可以弥补了这一问题。

（2）桩强度高。钻进时，旋挖桩钻头运动轨迹为上下浮动式，这种方法能反复多次完成孔内壁扫孔处理，尽可能减小缩孔情况发生，有利于保证桩身直径均匀。另外，旋挖桩施工技术的钻头属于螺旋状，在打孔时，可以在空内壁上留有旋转槽沟，有利于将桩身紧密镶嵌到槽沟内，进而增强桩身和土体间摩擦力、提升桩体自身承载力。

（3）成孔率高。与其他循环钻机设备相比，旋挖桩施工技术应用的钻孔设备重量更大，如果遇到土质坚硬的施工条件，其动力头部件具备的承载力和扭力更大，有利于提高钻孔成功，这种方法打孔速度更快，孔的质地、大小适中，总体成孔质量更好，速度更快，在缩短项目建筑工期上发挥着重要作用。

（4）绿色环保。传统钻孔施工需要使用许多泥浆完成护臂和排渣工作，多数工地会出现泥浆剩余问题，但泥浆性质特殊不能循环利用，长期停留、堆放在建筑场地，不仅会缩小施工现场使用面积，还会造成严重的环境污染。而旋挖桩施工技术取土方式更加特殊、更加机械化，虽然需要用到泥浆支持，但仅用少量即可提高护臂稳定性。旋挖桩施工技术的取土工具选用凯式伸缩杆，方法为上提钻头，这种方法能将孔内土质取出，不仅降低了泥浆使用量，还减少了施工成本，更符合环保理念。

2 建筑工程大直径旋挖桩施工标准技术要点

2.1 超前钻勘察技术

项目正式开始实施前，施工团队必须进入实地考察，了解施工现场实际情况，包括地质水文条件、地势、地下水以及环境等，根据勘察结果制定详细的施工计划，对有关数据进行精准测量，避免影响周围建筑，这就要求施工人员进行科学布网。如果勘察过程中选择了较为稀疏的钻探点密度，将难以掌握各桩位实际情况。时代发展，施工技术人员尝试将超前钻勘查技术应用到前期勘测环节以解决传统勘察中存在的问题，这种方法能确定各桩身截面范围。超前钻勘查技术中如果采用普通直径旋挖桩技术，会因横截面积限制，难以获得详细、准确的土层层信息，如果应用大直径旋挖桩技术，可以增大检测横截面积，通过在截面范围内设置正方形或三角形超前钻点位，能综合获取该区域内地层信息。

2.2 大直径旋挖桩护臂技术

与普通直径旋挖桩技术相比，大直径旋挖桩横切面积更大，所需要使用的泥浆数量更多，但需注意的是，工程建设时无需在桩坑位附近挖掘小泥浆坑，这种方法便于在工程完成后将泥浆回收，可以满足泥浆回收净化系统循环运行，符合可持续发展理念。数据显示，大直径旋挖所需要的水泥量是普通直径的5倍左右。实际建设时，可以尝试设置多个成品泥浆罐，并与泥浆处理系统搭配使用，之后，完成三级沉淀处理，这样方法不仅能提升泥浆循环利用率，还符合泥浆收纳标准，积极践行可持续发展理念，降低泥浆对周边环境造成的污染，防止存在浸泡场地现象。

2.3 大直径旋挖桩护钻孔技术

大直径旋挖桩施工时，会造成周围桩孔的抖动，对孔壁造成一定扰动。桩径越大，孔壁环拱效应越小，这就会延长威胁孔壁的时间，如果技术人员不能及时给予恰当处理，容易产生缩颈现象，严重时会出现安全事故，造成孔体坍塌。因此，技术及监管人员必须在实施质量管理时，增大护筒掩埋深度，避免在机械钻孔过程中产生对周围地质的威胁，若施工现场地层、土质属于流沙层，应让护筒贯穿流沙层，以增强其稳定性，避免坍塌问题出现，影响施工质量。

2.4 清孔处理

当钻孔工作完成后，应有计划地开展清孔工作，清孔工作应放置吊装前完成。清孔过程中要尽量控制钻速，选用双底捞渣钻头对桩孔进行清理，将废渣带出。在浇筑前完成二次清孔工作，清理主要是开展泥浆置换，根据有关标准测定是否满足清孔规范，若合格即可结束。清孔结束3~5 min后，详细测量沉渣厚度，如果厚度控制在100 mm内即为达标，如果不达标，需要再次完成清孔。

2.5 桩基础检测

由于普通直径旋挖桩技术便捷，静载检测、超声波等检测技术均可用于实际检测中，只需要技术人员按照相关检测规范和要求进行检测即可，首先应用低应变、超声波以及抽心法对检验结果存在疑问的桩位进行检测，如果施工中存在异常桩位可以利用荷载实验检测方法进行验证。

现阶段建筑行业还无法满足其完成荷载测试条件，通常情况下仅用低应变、超声波以及抽芯的方法进行检测。由于大直径旋挖桩无法完成静载测试，因此要增加抽芯检测比例，如果抽芯检测的样品存在桩底持力层不合格问题，可以采用高压注浆置换法对其进行处理，处理结束后，至少选择三个以上点位开展抽芯检测，如果合格，说明该桩位符合建筑标准，如有异常，仍然需要利用高压注浆置换法完成置换工作，并反复抽芯检查，指导抽芯检测均符合标准为止。

3 大直径旋挖桩施工标准技术在建筑工程中的应用

3.1 施工前准备

若想保证建筑工程项目有序开展，各岗位技术及施工人员应在施工正式开始前完成准备工作，要求准备工作做到详细、充分、不缺项。例如，施工人员必须根据《地质勘察报告》里的内容对施工现场的土质、现场环境等进行逐一核对，还要了解周边区域地下管道排布及周边建筑设施类型。技术人员应根据图纸与实际环境进行比对，充分考虑施工时可能出现的重点或难点，设计师在设计图纸时，必须掌握工程项目建设的图纸设计理论及施工规范。应在建筑工程建设现场和场地内通道两侧设立排水系统，这样能减少积水对施工活动及现场环境的影响。正式开始建设前，技术人员应对施工现场所需要用到的水电设备、机械设备以及监控设备等进行全面调试，确保施工工作能正常开展。施工现场应将工作人员的生活区与施工区分离，这样有利于管理人员维护施工现场秩序，减少安全事故发生。

3.2 现场施工

正式开始施工时，要求施工人员依据桩位设计图上的高程控制点上的标高和坐标，完成桩位防线布控。之后在施工现场内部设置测量控制网，根据设计图确定旋挖桩位置，做好标识，并固定，反复确认桩位轴线的精准性。利用全站仪完成控制点的坐标定位，要求误差控制在10 mm以内，若高于10 mm，必须停止，重新开展测量。钢制内护筒及外护筒制作以热轧卷板设计方法为主，应控制制作材料厚度，要求控制在10 mm以上，外护筒设计长度不仅要穿过软质流沙土层，要求深埋不低于15 mm，这个环节中需要利用细沙或粘性土完成空隙回填工作，避免钻孔或灌注时形成空隙。正式开始钻孔时，选择符合实际的钻头，评估钻头直径、钻头耐磨程度等指标。充分考虑土层情况，再选择符合工程建筑标准的头底部切削齿，着重考虑规格、型状以及角度。根据详细的护筒标高、桩长以及设计方案完成施工操作。如果桩孔深度已经符合建筑施工标准，应考虑型状、位置以及直径等其他因素。检测过程中需要将钢筋制作成直径为17.4 mm、长度为9 m的检测器完成检验。若检测难以深入桩孔孔底，则说明桩孔直径不均匀，可能存在缩颈或位置偏移的问题。

3.3 质量保障措施

大直径旋挖桩技术使用步骤、流程等必须合理，才能保证施工建筑符合设计标准，应再整个施工流程中加强质量管控力度，落实质量管控措施。例如，钻孔过程中必须按照预期测试桩孔参数开展施工工作，必须设置专门管理人员，对各施工环节产生的重要参数进行统计，包括钻入深入、施工现场地质特点以及现场障碍物遍布情况等问题。管理人员必须对整个施工流程中进行密切监控，逐一核查每一项，并做详细记录，要求每项数据必须真实。科学有效的参数能为后期工程质量检测和维护提供参考依据。大直径旋挖桩成孔时，多数建筑企业会将泥浆比例控制在1.2~1.3之间，这种配比方案能让泥浆在循环时在孔壁表面形成泥皮，这样一来泥皮可以与泥浆共同来保护保护孔壁，避免出现孔壁坍塌现象。安装钢筋笼及灌浆导管后，需要开展二次清理工作。这种方法有利于在灌注前保证桩孔底部沉渣厚度符合施工管理标准，为后续开展混凝土成桩工作夯实基础。

4 建筑工程大直径旋挖桩施工技术常见的质量问题及解决办法

4.1 持力层承载力

（1）原因：大直径旋挖桩横切面积较大，在超前钻勘察过程中，需要通过桩中心钻孔获得地质信息，以此来推断整个桩位的地质情况，这种递推法存在精准度欠缺的问题，多数施工区域地质复杂多变，可能会出现桩底持力层厚度不达标、持力层存在软质夹层等问题。

（2）解决方法：如果技术人员在抽芯检测过程中发现柱底持力层存在软质夹层或出现细碎裂纹，应通过高压注浆法进行有效加固。具体实施如下：首先，选用高压水泵顺着抽芯孔向孔底注射清水，高压下的水流能将软质夹层冲塌，并将残渣排除到孔外，冲洗完毕后，利用高强度水泥浆完成填充工作，并将夹层压实，充满持力层范围及周围岩层缝隙，确保硬度进一步提升。对其进行有效处理后，应重新完成抽芯检测，完成抗压实验。

4.2 沉渣过厚

（1）原因：与普通直径旋挖桩相比，大直径旋挖桩具有泥浆浓度大、钢筋笼下放难等难点，造成桩底沉渣过厚的重要原因：①由于大直径旋挖桩底部面积更大，在清孔过程中，边缘部位大颗粒沉渣没有处理干净，部分沉渣被冲碎，进而造成清理不彻底；②由于钢筋笼下放较为困难，需要在孔口处完成焊接，这就导致整体流程消耗的时间较长，使得沉渣不断积累沉淀，另外，下放过程中还会出现碰壁，使得渣土脱离至孔底。

（2）解决方法：①第一次清孔时，应利用旋挖机捞渣钻斗将孔底沉渣进行清理，厚度控制在10 cm以下，检查桩底沉渣颗粒，并将其捣碎、清理；②钢筋制安时，应提前组装好钢筋笼，在完成吊装准备，下放过程中尽可能避免接触孔壁。为缩短整体下放时间，可以让多个焊工共同完成钢筋笼孔口焊接。③清孔合格后，应进款完成混凝土浇筑，时间最好控制在半小时以内，避免时间过长，造成沉渣厚度增加，如果抽芯过程中发现沉渣厚度超标，应顺着抽芯孔将沉渣冲出孔外，再利用水泥补齐。

4.3 断桩问题

（1）原因：由于大直径旋挖桩具有混凝土初灌量大、浇筑时间长等问题，容易出现断桩，产生原因如下：①初次灌入混凝土时存在灌浆量不足、浇筑前导管插入底部导致空地高度过大，进而造成混凝土初灌未封底的问题；②导管在混凝土浇筑过程中拔出或在接口处断裂；③混凝土初次凝固或导管掩埋过深，导致结束后无法取出。

（2）解决方法：①施工过程中，积极控制导管与底部的距离，保持在300~400 mm之间，正式浇筑前，必须精准计算灌浆量，应根据工程实际情况选择特殊容积料斗，要求容积不低于初灌量理论值，要求灌浆过程中保持连续、稳定供应。另外，可以立即将钢筋笼及导管等取出，利用设备将孔底混凝土捞出，之后将钢筋笼及导管放回，完成清孔工作，重新完成浇筑。②导管使用之间必须严格检查气密性和强度，之后，导管连接处应采用矩形丝固定，防治在浇筑过程中漏水，插拔导管时，避免发生断裂渗漏问题。如果出现导管拔出或拔断等问题，应使用新的导管，将导管插入混凝土面下2~3 m左右，利用泥浆泵析出新导管内部的泥浆，之后完成清洗工作，再利用泥浆泵对导管内清水和混凝土清理，再循环浇筑环节。

5 结束语

综上所述，建筑工程项目设计、施工中，技术人员能深度挖掘大直径旋挖桩技术优势及特点，并与其他技术紧密结合，完整的应用到施工建设中，有效提升施工效率、减少安全事故发生、降低施工人员工作压力，实际质量管理中，应明确该项技术优势，积极完成施工前的各项准备，统筹规划施工现场，加强施工质量管理，确保建筑施工流程完整，符合有关建筑标准，推动现代化建筑事业稳定发展。