旋挖扩底桩的经济及技术分析

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【摘要】在现代建筑地基施工中，传统的施工技术已经难以发挥出应用的作用，甚至有可能影响到工程的整体进度和质量。随着国内地基工程施工经验的不断积累，以及各类新型设备、技术的研究和应用，旋挖扩底桩作为一种新型的钻孔灌注桩，已逐步被接受和推广，现就其的经济、技术方面做一个系统的分析和阐述。

【关键词】旋挖扩底桩；经济；技术

1 旋挖扩底桩的适用范围

1.1 适用土层

旋挖钻机一般适用于在填土、粘土、粉土、砂土、淤泥质土及含有部分卵石、碎石的土层、全风化岩、强风化岩及强度不大于8.00MPa的中微风化中进行成孔作业。旋挖扩底部分一般适用于在粘土、粉土、全强风化及强度不大于8.00MPa的中微风化岩中进行。对于淤泥土、卵石层、碎石层及强度大于15.00MPa的中微风化岩层则不宜采用旋挖扩底桩。

1.2 适用范围

桩基础的单桩荷载要求比较大，但桩底土层的承载力不大，为了充分利用桩身砼强度、减短桩长度及减小桩径，达到节省造价的目的，而采取旋挖扩底桩。

2 旋挖扩底桩的优点、缺点

2.1 旋挖扩底桩的优点

⑴旋挖钻机施工一根桩的时间大约需要2-3h，而传统桩机则需要10-20h，所以旋挖钻机的功效比传统桩机功效快5-10倍。⑵旋挖扩底桩的成孔质量比较稳定，一般旋挖桩的桩身混凝土扩散为1.05-1.10之间，而传统桩的桩身混凝土扩散为1.10-1.20之间。⑶使用旋挖机进行成孔作业，施工噪音比较小，能满足在市内施工的噪音要求，同时旋挖机成孔产生的泥浆比传统桩机的泥浆较少，对于环境保护有积极的效果。⑷旋挖桩机具有行走履带，在施工过程中移动、对位非常便利，而传统桩机移动、对位都有靠人工，不仅耗费大量的人力和大型吊装设备，而且还很费时间。⑸旋挖机机械化、系统化程度较高，并且具有故障智能排除功能，所以旋挖机的安全性能较传统桩机有大幅度的提高。

2.2 旋挖扩底桩的缺点

旋挖扩底桩的施工缺点主要有如下方面：⑴旋挖钻机对施工现场的场地平整度要求较高，因为旋挖钻机机高在18.00m左右，所以工作时的允许倾斜度为前4或后3（左和右），所以在施工前需对场地进行整平。⑵由于旋挖机机身比较重达60-80吨，为例保证旋挖钻机的安全，现场必须进行必要的硬化。⑶旋挖钻机的工作半径为4.00m是普通桩机的2.0倍，因此在有些工作面比较窄的位置不能采用旋挖机进行施工。⑷旋挖钻机比较庞大，所以每次的进退场的费用都比普通桩机的高很多，因此对于工程量比较小的项目来讲不是很经济。

3 旋挖扩底桩与普通钻孔桩的经济性对比

某项目旋挖扩底桩与非旋挖扩底桩桩表

桩号 砼等级 单桩竖向承载力特征值R(KN) 桩身直径D(mm) 扩底直径D。(mm) 入岩深度（mm） 持力层岩性

Ø1200 C35 9000 1200 2400 4000 中风化砂岩（fr=4800Kpa）

Ø1200a C35 3800 1200 1200 6000 中风化砂岩（fr=4800Kpa）

Ø1000 C35 6000 1000 2000 4000 中风化砂岩（fr=4800Kpa）

Ø1000a C35 3000 1000 1000 5000 中风化砂岩（fr=4800Kpa）

从该表可以看出在同等桩径，入岩深度及持力层基本一致的情况下，采用扩底桩的单桩竖向承载力是非扩底桩的约2.0倍，所以在同等的条件下采用旋挖扩底桩能比采用传统钻孔桩节约投资至少在50%左右。在当今竞争白热化的情况的旋挖扩底桩的竞争优势是非常大的。

4 旋挖扩底桩的扩底头大样图及设计参数

由于旋挖扩底桩的扩底参数根据不同的土层、岩石的强度及施工机械的不同而不同，现就广州地区的常用参数总结如下：

5 旋挖扩底桩的施工工艺流程

6 旋挖扩底桩扩底施工要点

在钻进至设计层位后，换用扩底钻头进行扩孔，旋挖扩孔注意事项主要有以下方面：

6.1使用前检查钻头收缩和张开是否灵活，将钻头用吊机或钻机提起，然后缓缓放下，扩底钻头的扩底翼将随之收缩和张开，如此反复数次，使钻头收张灵活。

6.2扩底钻头入孔前，在地表进行整体强度检验，其主要内容为焊接部位是否牢固，销轴连接是否安全可靠，检验无问题后方可放入孔内。

6.3扩孔时要逐渐加压，不允许一次加压，以防钻具损坏，造成孔内事故。

6.4 当扩底钻头下入孔底后，缓慢旋转施压使扩底钻孔张开，然后记录下钻杆深度，然后根据在地面测出的扩底行程进行扩底控制。

6.5在扩孔完成后，在原位继续转动，此时应转动顺畅，直至切削无阻力，提钻时渐渐地提动钻具，使之产生一定地向上收缩力，在径向和重力的作用下，收拢钻头，提出孔外，如出现提钻受阻现象不可强提、猛拉，应采取上下窜动钻具，并缓慢旋转钻头，使钻头慢慢收拢。

7 常见事故处理及预防措施

7.1 钻进中漏浆

处理办法是可先投放泥球，及时补浆，在孔内搅拌泥浆，使稠泥浆迅速充填在孔壁块石的间隙中，阻挡渗漏而保护孔壁稳定。漏失停止后，恢复正常钻进。

7.2 卡埋钻具

预防措施如下：①在砂卵层或流砂层成孔，钻机操作要慢提，轻放，不要强行加压。②在粘泥这类地层钻进，一次钻进深度不宜超过40cm。③钻头边齿、侧齿磨损严重而无法保证成孔直径，钻筒外壁与孔壁之间无间隙，如钻进过深，则易造成卡钻。所以，