旋挖桩施工中的优势与常见技术问题分析及应对方法探究

周智

（湖南省第六工程有限公司，湖南长沙 410000）

0.引言

在近几年的工程项目施工中，旋挖桩技术的应用愈来愈广泛，在道路、桥梁以及大型建筑等的桩基施工中都是一种常用技术，优势较为明显。但其也有着一些较为明显的技术问题，如对于旋挖桩机的维修费用较高，施工土层对于施工的影响较大，对于施工场地的有着一定的要求，桩孔有塌孔的危险，钢筋笼上浮等都对施工的速度与质量有着较大的影响，严重时还可能导致危及生命财产的安全事故发生。因此，对于有效的解决旋挖桩施工中的一些常见问题，对于提高施工质量有着十分重要的意义。

1.旋挖桩施工的优势

1.1 成孔速度更快

旋挖桩钻机是旋挖桩施工中所使用的主要设备，其相较于其他传统的钻孔钻机来说，有着更稳定、更快的速度，能够在施工中使得成空的速度更快，所成孔的质量更高。这种钻机的应用能够在保证施工质量的基础上加快施工进度，同时节省一定的人力和物力，减少成本，使得工程项目的顺利进行有着更多的保障。

1.2 适应能力更强更广

旋挖桩钻机由于加装了现代化的动力头装置，相较于普通钻机来说，在较硬的地质层进行施工时，能够保证钻头压力的稳定性，其还能根据不同的地质条件更换相应的旋挖斗，在旋挖斗以及动力头的影响下，增强钻进力，在更大的程度上保证成孔的速度和质量，大幅度降低了硬土地层或岩层对于施工的不利影响，改善了施工能力，有着更强更广的适应能力。

1.3 泥浆需求少，污染小

在钻孔施工时，泥浆是必不可少的工具之一，其能够起到维护孔壁的稳定、清理钻孔、润滑的作用。泥浆虽然能够回收重复利用，但是由于其含有化学药剂等，过多的使用依然会对环境造成较大的危害，但旋挖桩施工技术的应用，由于旋挖桩机将螺旋钻头与旋挖斗结合应用，依靠强大的扭矩进行挖掘工作，旋挖斗直接将大部分泥土、沙石等带出孔外，对于泥浆的需求较少，在土层较硬且稳定的环境下施工时甚至可以干孔施工，极大程度的改善了施工环境，减少了污染的产生。

1.4 桩孔对位准确，施工质量高

桩孔的准确程度在一定程度上决定了桩基施工的质量乃至整个工程项目的质量，优势十分重要的作用。旋挖桩钻机有着自动化程度高，可调节能力强的特点，旋挖机驾驶员能够用机载现代化的智能控制设备来对施工过程中的桩孔深度、垂直度进行把控，在出现较大偏差时做出及时的反应进行调整以更好地完成桩孔定位工作，提高施工质量以保证工程项目的顺利进行[1]。

2.旋挖桩施工技术的施工工艺

2.1 施工准备工作

工程项目的施工都需要一定的准备工作作为铺垫，在施工前要进行实地勘测，评估施工环境是否符合要求，例如地面的承载能力是否达到要求，场地是否平实。在钻孔前还要进行放桩测量，使得钻孔桩心的定位偏差较小，方便后期的检查。只有在充足的准备工作之后才能进行旋挖桩施工。

2.2 护筒埋设

护筒的埋设是旋挖桩施工中十分重要的一环，起着固定的作用，在钻孔前这项工作就要进行，要确保护筒足够坚固，能够起到很好的固定支撑作用，就是不能漏水，以免塌孔。护筒埋设时需要整平坑底，标记孔位中心，护筒的埋设也是需要尽可能地减小误差。可以采用十字定位法，将十字线铺设于护筒底部，慢慢移动将其与钻孔中心重合，保证其与坑底的垂直状态，避免倾斜导致孔位误差变大，影响施工质量。同时在埋设回填时需要从护筒的周围开始向外回填，确保粘土回填对称均匀。

2.3 泥浆排放

泥浆作为护壁、清孔、润滑在旋挖桩施工中有着很重要的作用。旋挖在施工时出现塌孔、缩径、流砂等现象，地下水较为丰富等情况，一般可采用泥浆护壁进行施工，在不同的工程项目中对于泥浆的成分、粘稠度要求是有所区别的，这决定于施工地的环境。总的来说，泥浆的粘稠度是十分重要的，粘度过低会影响到护壁的效果，护壁的作用得不到很好的体现，粘度过高又会增加施工成本。只有控制好泥浆的比例并跟随工程项目的变化不断调整，才能做好塌孔的预防工作。

2.4 钻孔施工

在采用旋挖桩钻机钻孔的过程中要对孔的深度有着严格的把控，同时对孔位的偏差要将其保证在可控范围内。由于钻头与钻杆在运行过程中不可避免地会相互摩擦从而产生压力，在不同的压力下，所应该采用的钻头进尺速度也应该有所区别，压力越大所采取的进尺速度应该越大，但是要实时监控使得压力在一个范围内，否则可能过度磨损钻具，影响钻机的使用，拖慢工程进度。

2.5 钢筋笼的铺设

钢筋笼的主要是起抗拉作用，是桩基的保护层装置之一。由于其为空心结构容易发生变形，因此，在焊接时一定要达到所规定的焊接要求，保证在吊装安装过程中不受挤压变形。钢筋笼的铺设对于提高桩基的抗拉强度有着至关重要的作用。

2.6 混凝土灌注

混凝土同钢筋笼都是桩基的保护层装置，钢筋笼有着较好的抗拉强度而混凝土则具有很好的抗压强度。桩身混凝土采用水下灌注时，在安装导管后要进行泥浆循环二次清孔控制好桩底的沉渣。由于在水下灌注无法探查水下的情况，需要提前计算导管长度，导管底部离孔底控制在300m～500mm范围内，储料斗初存量满足要求时，拔开阀门让砼迅速下降，导管首次埋入混凝土灌注面以下不应少于1.0m，随后灌注水下混凝土必须连续施工，在整个灌注时间内，出料口应埋入先前灌注的混凝土内2m～6m，桩顶混凝土浇筑完成后应高出设计标高0.5m～1.0m。

3.旋挖桩施工中常见技术问题

3.1 钻机维修费用高

在旋挖桩施工中所采用的包括旋挖桩钻机在内都是一些大型设备，且由于工程环境的复杂性，许多时候机器都是在超负荷的状态下工作。在这个施工过程中，极其容易出现磨损、老化的现象，这种机器由于体型较大，维修不方便，维修的费用也较高，如果问题没有得到有效的解决不仅会拖慢工程项目的进度，影响了施工的效率，严重时还可能出现安全事故危机施工人员的人身安全。旋挖桩钻机的高维修费用正是当前我国旋挖桩施工中的一项常见问题。

3.2 受土层影响大

旋挖桩施工的主要施工方式为利用钻头的旋转产生的作用力来将岩土层破碎，由此可发现旋挖桩钻机的钻头对于旋挖桩施工是极其重要的。钻头的效能受岩土层的影响较大，对于较硬的土层或者砂层有着很好的效果，旋挖桩机是典型的“怕软不怕硬”，松散回填土、流沙层、淤泥层、软土层等不良地质层极易造成塌孔，对于施工进度影响很大。

3.3 孔壁的稳定易受影响

在旋挖桩施工中，由于多种因素的影响，桩孔孔壁的稳定性容易受到影响。主要是因为钻头与土层有着较大的接触面积，当钻进的深度较大时，想要将钻头退出钻孔容易使孔内产生负压，在这个过程中容易使一些孔内上层的土壤由于吸力掉落到孔中，破环孔壁的结构，从而使得孔壁的稳定性下降。

3.4 易出现浮笼，钢筋笼的强度达不到要求

浮笼现象的出现主要是因为在安装放置钢筋笼时位置过高，混凝土的流动性不大，在灌注混凝土时，导管埋设过深，混凝土慢慢地将钢筋笼顶起，就会出现浮笼的现象。同样的，钢筋笼的强度要求十分重要，焊接是制作钢筋笼中较为关键的一环，焊接阶段如果出现问题，很容易造成整个工程质量达不到交工标准，影响在旋挖桩施工中的正常使用。但是在当前的钢筋笼的焊接合格率低是最常见的质量问题。在焊接过程中主要存在的问题是焊瘤、裂纹等，焊接缺陷具有隐秘性从而导致问题难以被发现，致使问题一直存在。在建设完毕投入实际使用后很难进行修复，当某一部分出现问题时需要进行整体的更换，使得施工建设的成本在一定程度被提高。

3.5 护筒易渗水

护筒渗水也一直是困扰旋挖桩施工的常见技术问题，在旋挖桩施工时，护筒周围是需要回填土的，要从护筒周围向外进行回填，且要达到一定的密度要求，如未达到密度要求则会导致护筒的水位差异较大导致渗水现象的发生，给后续工作带来一定的难度。同时，如果护筒渗水问题如果没有得到很好的解决，极有可能导致地基下沉，在钻孔时由于底部不平实，对孔时出现倾斜的现象，给施工增加难度，严重阻碍了施工的顺利进行。

4.针对旋挖桩施工中常见问题的应对方案探讨

4.1 完善质量控制管理制度，做好日常对设备的养护工作

我国制定了很多相关的行业内规定制度。制度的不断完善改进也进一步促进了旋挖桩施工技术的良好发展，但是随着时代的快速变迁，各项技术不断完善，旋挖桩施工的发展速度十分迅速，制度的订正更新不能很好地跟紧步伐。在对于材料的选用没有很好的机制，许多时候都是以工期的完成时间为前提，质量得不到很好把控，没有好的材料选用制度的支撑很容易出现安全事故。还有一点就是施工人员的奖惩制度，奖励是驱动施工人员更加高效完成工作的动力，惩罚是鞭策施工人员更加认真完成工作的推力。这些制度当中没有结合工作实际，很多施工人员对于工作不够认真，也没有按照规定办事情，这项严谨的工作很多时候并没有被严谨地完成。这就需要不断地健全制度。

4.2 做好土层勘测与风险评估工作

地下土质情况等是施工单位在施工之前就应该做出明确分析，要将各种因素调控在合理的范围之内。并且在施工前要考虑到各种可能会发生的突发状况，然后在施工过程中慎重进行，如果处理不当出现问题将会影响旋挖桩施工的施工质量。自然条件对旋挖桩施工的质量也会产生影响，例如季节变化对土质的影响，施工地生长的动植物等工程的影响。同时还应做好相关的风险评估工作，建立专门的评估规则和相关数据，方便后期数据分析，邀请专业人员进行评估工作，最大限度降低风险指数，确保施工的顺利进行。科学把控工程项目的施工进度对旋挖桩施工较为重要。

4.3 做好防塌孔工作

旋挖桩钻机在钻孔的过程中不可避免地会出现塌孔的现象，这时是否要进行处理，则需要评判塌孔的程度，对于轻微的塌孔，在不影响钻头钻进的情况下可以不做处理。但当塌孔严重且影响到钻机的正常作业时就需要待到回填土自然沉实时再进行作业。如在混凝土的灌注过程中出现塌孔，则首先要停止灌注工作，保证管道的畅通安全的情况下采用吸泥机将塌孔内的泥土吸起，塌孔停止后再继续作业。如在长时间的吸泥后塌孔仍在继续，这时就需要将钢筋笼拉出，待到回填土自然沉实后再进行作业。为做好防塌孔工作，不是在塌孔后进行补救措施即可，而是需要尽可能地避免塌孔现象的发生，在进行旋挖桩施工时，对于容易发生塌孔的区域，要注意使各项指标达到要求后再进行作业，钻头进出时要缓慢以免碰到孔壁。

4.4 做好钢筋笼的焊接及安装工作

钢筋笼的质量与焊接有着密切的关系，在焊接的过程中要尽可能地避免焊瘤、裂纹等破环钢筋笼强度的问题产生，在焊接完成后要采用专门的仪器进行检测，检测出钢筋笼的“暗伤”并进行及时修补，以免在日后出现质量问题。在钢筋笼的安装时为避免出现浮笼的现象，需要在安装好钢筋笼以后将其固定在护筒上，在灌注混凝土时刻对灌注的高度进行测量观察，当混凝土接近钢筋笼时要将灌注速度减缓，以免灌注过快导致钢筋笼大幅度被抬起。这样可以有效的避免浮笼现象的出现。

4.5 做好护筒的防水工作

护筒渗水一直都是旋挖桩施工中较为严重和常见的一个问题。必须时刻关注这一问题，在出现渗水时需要立即停止钻孔工作，对钻孔周围进行加固，如果问题得以解决则可以继续进行钻孔工作，但当出现严重的护筒下沉时则需要将已安装部分全部拆除重新安装。在护筒的埋设时一定要保证好回填土的含水量，进行分层加固，使其更加稳定。

5.结语

旋挖桩施工技术是当前挖桩施工中较为常见的一种技术，其相较于大部分传统的挖桩施工方式有着极大的优势，但是在采用这种施工方式时依然存在着些许常见的技术问题。由于受到施工环境、土层、操作等因素的影响容易出现塌孔、浮笼、渗水等问题，这些问题如未得到及时解决则会严重影响施工进度。因此在施工前要做好准备工作，进行施工地的勘测、施工材料的选用等，在施工时要进行实时的观测，对出现的问题制定相应的解决方案，及时处理，以免小问题的堆积造成更大的问题，为旋挖桩施工的顺利进行提供相应的保证，提升整个旋挖桩施工的施工质量。