浅析现代建筑中旋挖机钻孔灌注桩施工工艺及质量控制

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摘要：桩基施工具有极强的隐蔽性，受到施工中各道环节与各种因素的影响，施工质量波动较大。本文结合工作实际对旋挖桩的施工工艺及质量控制进行探讨研究。

关键词：旋挖桩；施工工艺；质量控制

Abstract: the pile foundation construction with strong concealment, each word by construction link and various factors, construction quality volatile. Combining with the practical work of digging pile spin the construction technology and quality control are discussed.

Keywords: spin digging pile; The construction technology; Quality control

中图分类号：O213.1文献标识码：A 文章编号：

一、旋挖桩的概念

旋挖桩施工是利用钻杆和钻斗的旋转，以钻斗自重并加液压作为钻进压力，使土屑装满钻斗后提升钻斗出土。通过钻斗的旋转、挖土、提升、卸土和泥浆置换护壁，反复循环而成孔，是一种新型的桩基础施工工艺。

二、旋挖桩施工工艺

1.场地布置

根据设计要求合理布置施工场地，先平整场地、清除杂物、换除软土、夯打密实。在进行场地整平后，组织有资格的测量放样人员，按“从整体到局部的原则”进行桩基的位置放样，钉好十字保护桩，做好测量复核，并记录放样数据备案。规划行车路线时，使便道与钻孔位置保持一定的距离；以免影响孔壁稳定。

2.护筒的埋设

护筒的埋设偏差应符合施工规范的相关规定，桩基定位后，依据桩位拉十字线钉设四个控制桩，以四个控制桩为基准埋设钢护筒，为了防止孔口坍塌，所以护筒的埋设是旋挖桩作业中的关键。护筒选用5毫米~10毫米厚钢板卷制而成，护筒埋设时顶端高出地面不少于20cm。上部开设2个溢浆孔，护筒埋设时，主要利用钻机旋挖斗将其静力压入土中，并保持水平，护筒中心竖直线应与桩中心线应重合，水平位置允许偏差为10cm，倾斜度偏差不大于1%。

3.旋挖钻机就位

在桩位复核正确，护筒埋设符合规范要求，护筒、地坪标高已测定完成的情况下，钻机方能就位；旋挖钻机定位要准确、垂直、稳固、水平,钻机导杆中心线、回旋盘中心线、护筒中心线应保持在同一直线上。旋挖钻机就位后，钻机钻杆具有自动导向功能，为保证桩孔垂直度、孔位准确，现场采取钻机自动导向，人工指挥、监测方式进行控制。钻机安放定位时，要机座平整，机塔垂直，转盘（钻头）中心与护筒十字线中心对正，旋挖钻机对地基承载力要求较高，现场场地如能满足桩机工作的承载力，可不做场地硬化处理。如地基承载力较低，需对场地进行处理。

4.泥浆制作

钻孔泥浆在泥浆池内制备，一般100 L的水需加8 kg的膨润土,对于黏性土层,膨润土可降低到3～4kg。由于情况各异,稳定液的性能指标和配合比,必须根据地层特性、造孔方法、泥浆用途而有所变化。

控制泥浆比重和粘度非常重要，是防止塌孔的方法，对软粘土采用原土自然造浆护壁，对砂土采用红粘土泥浆护壁，泥浆比重应根据土质、钻进深度做适当调整。

一般地质泥浆比重1.1～1.3，粘度16～22（S）。

松散地质泥浆比重1.3～1.6，粘度19～26（S）。

泥浆循环槽应大于15米，泥浆池体积为钻孔体积的3倍。泥浆泵大小根据流量而定（一般选取用3PN泥浆泵可满足）。

5.成孔

成孔前必须检查钻头直径、保径装置、钻头磨损等情况；依据土层情况选择钻斗底部切削齿的规格、角度和形状；根据护筒的标高、桩顶设计标高及桩长，计算出桩底标高，以便钻孔时加以控制。

成孔时按试桩施工确定的参数进行施工，现场设专职记录员。钻孔过程中根据地质情况控制进尺速度：当软地层变为硬地层时，要减速慢进；由硬地层钻到软地层时，可适当加快钻进速度；在容易缩径的地层中，应适当增加扫孔次数，以防止缩径。同时应时刻观察主机所在地面和支脚支承地面处的变化情况,发现沉降现象及时停机处理。

6.清孔

清孔是钻孔灌注桩施工保证成桩质量的重要一环，通过清孔确保桩孔的质量指标、孔底沉渣厚度、循环液中含钻渣量和孔壁泥垢等符合桩孔质量要求。清孔应分两次进行。第一次清孔在成孔完毕后立即进行，第二次清孔是在下放钢筋笼和浇注混凝土的导管安装完毕后进行，此时孔底沉渣厚度应小于50mm。从停止清孔到开始浇注混凝土的时间应控制在1.5h~3h，一般不超过4h，否则需重新清孔。清孔可采用正循环清孔或泵吸、气举反循环清孔。严禁用超钻的方法代替清孔，因为这将会极大地降低桩端承载力，也容易因泥浆相对密度过大而造成夹泥或断桩。清孔时应保持钻孔内泥浆面高于地下水位1.5m~2.0m防止塌孔。

7.钢筋笼制作与安装

钢筋笼一般在现场就地制作，采用木枋作为工作平台，平台面要水平，主筋间距、箍筋间距、钢筋笼直径及长度严格按设计图纸及施工规范制作，主筋搭接必须错开1m或以上，钢筋笼必须设保护垫块，制作好的钢筋笼要在水平场地上用木枋架空堆放，用吊机起吊安装，各段钢筋笼的接口应对准，上下节钢筋笼保持垂直，接口按设计要求进行驳接。监理工程师根据设计要求和验收规范、施工规范和施工合同文件的规定，检查钢筋笼的制作质量，包括钢筋规格、数量、间距、除锈、接头及骨架尺寸、加劲箍、定位筋安装等项目，要求主筋与加强筋、定位筋全部焊接。

8.水下浇筑混凝土

水下浇筑混凝土是旋挖桩最后一道关键性工序，施工质量将严重影响旋挖桩的质量，所以在施工中应特别注意。水下混凝土封底，必须有隔水栓，隔水栓应有良好的隔水性能并能顺利排出。导管埋深：保持在2m-6m为宜，严禁导管提出砼面。开始灌注时，借助砼重量排除导管内的泥浆，首次浇灌时，初灌筑导管底端能一次埋入0.8～1.2m，并且导管内存留的混凝土高度足以抵制钻孔内的泥浆侵入。在实际浇灌混凝土过程中，经常检查导管埋置深度。要连续浇灌混凝土，不得中断，导管埋置深度最小不得小于1.5m，最大不得大于8m，超过8m容易造成钢筋笼上浮，堵管、埋管、挂钢筋笼等现象发生，造成质量事故；拨管时，应先测量混凝土面高度，根据导管埋深，确定拨管节数；要勤检查，确保均匀拨管，保持埋深在2～6m。浇注混凝土完毕，立即拆除导管，清洗管内残留混凝土及四周泥沙等，并做好检修及保养。

三、旋挖桩施工质量控制

1.施工质量技术保证措施

1)严格按设计图纸要求及工程基线、轴线进行桩的测量定位，经复核无误后才能进行桩的施工。护筒埋设应符合设计及施工要求，护筒顶平面偏差不大于5cm；

2)成孔过程中应严格控制孔内的泥浆指标，泥浆顶的标高应始终高于地下水位；

3)旋挖期间应经常检查桩的平面位置及倾斜度，确保桩位准确及桩孔垂直；

4)在距离浇筑混凝土的旋挖桩中心距离5m范围内，24小时后才能进行桩的旋挖。另外旋挖应连续作业，无故不得中途停止；

5)清孔后在灌注水下砼之前泥浆指标及沉渣厚度应符合设计要求；

6)钢筋笼制作应符合设计尺寸，笼体应完整牢固，并采用垫块保证钢筋笼有适当的保护层；

7)安放钢筋笼时，笼顶平面偏差及标高必须准确，并采取措施稳固在护筒上，在浇灌桩芯混凝土时须经常检查钢筋笼有无变位，在提升导管或拔钢护筒时，必须防止钢筋笼被提升；

8)水下混凝土灌注应严格按操作规程的要求进行施工，应尽量缩短浇注时间，坚持连续作业，确保开塞时砼的初存量，并应控制好埋管深度，埋管深度在2～6m；

9)钢筋、混凝土等原材料进场计划、准备情况、质量证明和检验结果应符合施工合同、规范和标准的要求，监理按规定进行独立抽检；

10)现场施工人员应坚守岗位，各负其责，加强安全防范。某一环节衔接不到位就易造成工程质量事故，因此施工中的每一个步骤都要加强安全防范工作。

2.灌注混凝土中途出现问题的处理措施

1)灌注开始不久或者中途堵塞时，可用长杆冲捣并用振动器振动导管；

2)在混凝土处于井孔水面以下不很深的情况下导管进水时，可采用底塞隔水的方法，并外加一定的压力，重新插入导管，恢复灌注；

3)水下混凝土必须连续施工，每根桩的浇筑时间按初盘混凝土的初凝时间控制，灌入时间较长时，可通过试验在首批混凝土中掺入缓凝剂，以延迟其凝结时间。

四、结语

建筑旋挖桩施工的过程中，管理人员一定要做好协调与统筹，对于施工中遇到问题需要及时给以妥善处理。技术人员一定要熟悉施工工艺流程，加强各工序衔接与控制，保证工程质量。

参考文献：

[1] JGJ94-2008《建筑桩基技术规范》[S].

[2] 王慧强.钻孔灌注桩施工质量常见问题及预防措施[J].科技风,2009(15).

[3] 黄永伦.结合实例浅析旋挖桩施工技术[J].广东科技,2010(05).