旋挖桩代替人工挖孔桩应用实例

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摘要：随着城镇化建设进程加快，城市建设用地日趋紧张，高层、超高层建筑物大量建设，对建筑基础工程施工技术、工艺提出了更高要求。本文根据具体的工程实践，结合项目地质、地形环境特点，通过合理选用施工方案，达到了节约工程成本目的，保证了项目的顺利实施。

关键词：旋挖桩、工艺流程、技术要点

一、工程概况

重庆市某高层住宅建设项目，紧挨火车站，东、西侧为城市次干道，南、北侧为城市主干道。总建筑面积约193618.93m2，共11栋28层住宅楼，结构类别为剪力墙结构，各楼栋负一层为地下车库通道，共有桩基础1465个，桩径Φ800至Φ1200。

二、场地情况

经过详细地勘，人工填土分布于整个场地的地带表层，主要由粉质粘土和砂、泥岩碎块石等物质组成厚度为0.80～21.90m；积土主要分布人工填土之下和自然斜坡表面，分布不均匀，粉质粘土，厚度0.60～2.30m。其中位于场地东北角的8号楼塔楼为填土、积土最厚处。

三、基础施工方案选择

为便于施工组织，设计拟全部采用人工挖孔桩方式组织施工，人工挖孔桩机具有设备简单、施工方便、速度较快、噪音低、成孔直观、质量可靠、工程造价相对低廉等优点。但根据地勘情况，8号塔楼个别设计桩长32米，基础杂填土层较厚，若继续采用人工挖孔桩施工，将会面临单桩施工进度较慢、后期掘进难度大、劳动安全风险骤增等困难，易发生塌孔等安全事故，且桩身20米以上的人工挖孔桩人工费较10米的挖孔桩要增加至少30%，施工工期无法保证，增加了施工成本和安全风险。

旋挖桩机成孔是我国近几年推广使用的一种较先进的桩基施工工艺，具有单桩施工速度快、施工效率高、移机方便、易于安全管理、机械化程度高等特点，通过使用机械作业，可有效节省人工费用、降低安全风险，保证施工工期。

结合8号塔楼部分场地较为平整和人工挖孔施工已不适宜于该区域桩基施工的实际，经过综合对比评估，决定在8号塔楼共107根桩中采用旋挖桩代替人工挖孔桩施工。

四、旋挖桩施工工艺流程

工艺流程图

五、旋挖桩施工技术要点

1.放样定位：采用全站仪坐标法来进行桩的中心位置放样，放样后四周设护桩并复测，误差控制在5mm以内。桩位用Φ10mm、长度35-40cm钢筋打入地面30cm（四周填以水泥砂浆保护）作为桩的中心点，然后在桩位周围做上标记，既便于寻找又可防止机械移位时破坏桩点。

2.钻机就位：钻机就位必须稳固、周正、水平，钻头中心与桩位中心误差不大于10mm。

3.埋设护筒：护筒直径应比桩孔直径大200mm，长度应满足护筒底进入粘土层不少于50cm的要求，护筒顶端高出地面30cm，护筒埋设的倾斜度控制在1%以内，护筒埋设偏差不超过30mm，护筒四周用粘土回填，分层夯实。

4.钻进成孔：在成孔过程中采用泥浆护壁，泥浆比重控制在1.15-1.25。

5.清孔：下钢筋笼前应进行一次清孔，清孔完成后应及时验孔确认，钢筋笼就位固定后，再进行二次清孔，经隐蔽验收合格后，才能进行混凝土灌注施工。

6.下钢筋笼：钢筋笼在孔口焊接，单面焊10d，焊缝高度不小于0.3d，焊缝宽度不小于0.7d。焊接完好后应缓慢吊装进孔中，严禁砸笼。应从两个垂直方向校正钢筋笼的垂直度，钢筋笼安装就位后应立即固定。为便于后期对桩身完整性进行检测判断，每根桩均应安装三根金属声测管。声测管安装与钢筋笼安装同步进行，三根金属声测管均应对称的牢固固定在钢筋笼内侧。声测管管底封闭与钢筋笼底端齐平，管口高出桩顶25cm并加盖。

7.下导管：在导管使用前，必须对导管进行外观检查、对接检查。导管在孔口连接处应牢固，设置密封圈。吊放时，应使其位置居中，轴线顺直，稳定沉放，避免卡挂钢筋笼和刮撞孔壁。导管安装完毕后，距孔底距离控制在40cm左右。

8.混凝土灌注：灌注时导管埋深控制在2-6m，上下提动导管，活动范围不大于30cm。当接近桩顶标高时，应控制最后一次的浇筑量，桩顶不得偏低，混凝土超灌高度应大于80cm，凿除浮浆应在混凝土强度达70%以上才能进行。

9.成桩养护：成桩后做好后期养护，养护不小于7天，浇水养护每天2-4次，以保持混凝土表面湿润为宜，桩顶应用草垫进行覆盖。

六、经济效益分析

8号塔楼孔桩总长2889米，平均桩径1.1米，若采用人工挖孔桩，平均护壁厚度175mm，预算总造价425万元，在采用旋挖机钻孔、泥浆护壁后，结算施工总成本为380万元，较原预算价节约45万元，桩基施工造价降低10%以上。

七、旋挖桩施工工艺特点分析

1.适用范围广、适用多种地层。适用于淤泥质土、粘土、砂土、卵石层等地层，可在地下水位较高、卵石较大等用正、反循环及长螺旋钻无法施工的地层中进行施工。

2.自动化程度高、质量易保证。钻机为全液压驱动，电脑控制，能精确定位钻孔、自动校正钻孔垂直度和自动量测钻孔深度，工效提高的同时，最大限度地保证钻孔质量。

3.环保优势突出、施工现场洁净。旋挖成孔灌注桩技术被誉为“绿色施工工艺”，旋挖钻机使用泥浆仅仅用来护壁而不用于排碴，成孔所用泥浆基本上等于孔的体积，且泥浆经过沉淀和除砂还可多次反复使用。

4.灵活机动性高、场地要求较低。旋挖机履带底盘承载，接地压力小，适合于多种工况，在施工场地内行走移位方便，对桩孔的定位非常准确、方便，吊放钢筋笼、灌注砼等施工场地也较其他工艺容易布置。

八、结束语

旋挖机钻孔桩施工是在传统施工工艺基础上的提升和创新，它利用现代自动化机械工业成果，在降低安全风险、节约工程造价、提高施工效率等方面具有较为显著的优势，做到了孔桩施工安全性与效益的统一。因此，随着社会的发展和工程建设的需要，挖机钻孔桩施工将会在桩基施工中得以大量运用和推广使用，逐步替代人工挖孔桩施工。