分析旋挖机钻孔灌注桩施工技术及控制

摘要：旋挖机钻孔灌注桩施工技术由于其优良的技术特性，在我国沿海及地形、地貌相当复杂的地区的基础工程项目中得到了广泛的推广和应用。本文结合笔者多年的工程实践经验，对旋挖机钻孔灌注桩施工技术及质量控制措施进行了详尽的分析和研究，以期为日后的基础建设工程提供一定的借鉴和参考。

关键词：旋挖机、钻孔灌注桩、施工技术、质量控制

概述：

灌注桩按其成孔的不同可分为长螺旋钻成孔灌注桩、人工挖孔混凝土灌注桩和旋挖成孔灌注桩。长螺旋钻成孔灌注桩适用于建筑地下水位以上的一般粘性土、砂土及人工填土地基；人工挖孔灌注桩适用于直径800mm以上，地下水位较低的粕性土、粉质粘土、含少量砂、砂卵石的粘性土层，深度一般在20—30m；旋挖成孔灌注桩适用于对噪声、震动、泥浆污染要求严的场地，多用于大型建筑物或构筑物基础、抗浮桩和基坑支护的护坡桩等。结合我单位经济适用住房项目建设，本文主要针对旋挖成孔灌注桩，具体论述其施工技术及质量防控措施。

旋挖机钻孔灌注桩施工技术

旋挖机钻孔灌注桩施工技术主要包括以下工序：

2.1、测量定位

使用检验、校准合格的经纬仪、水准仪、钢尺。操作人员应是测量专业技术人员，桩位测量定位误差≤5mm。

2.2、护筒埋设

护筒的作用是：固定桩孔位置，防止地面水流入，保护孔口，增高桩孔内水压力，防止塌孔，成孔时引导钻头方向。护筒用4～8mm厚钢板制成，内径比钻头直径大100～200mm，顶面高出地面0.4～0.6m，上部开1～2个溢浆孔。埋设护筒时，先挖去桩孔处表土，将护筒埋入土中，其埋设深度在黏土中不宜小于1m，在砂土中不宜小于1.5m。其高度要满足孔内泥浆液面高度的要求，孔内泥浆面应保持高出地下水位lm以上。采用挖坑埋设时，坑的直径应比护筒外径大0.8～1.0m。护筒中心与桩位中心线偏差不应大于50mm，对位后应在护筒外侧填入黏土并分层夯实。

2.3、设备安装

钻孔灌注桩施工的设备安装要注意以下事项：

桩机安装时要做到三点一线，即天车、转盘中心、桩孔中心在同一铅垂线上，

以保证钻孔垂直度，转盘中心同桩孔中心位置偏差≤10mm。钻机安装必须平稳、牢固，钻进中不得有位移，底座应垫实，在钻进中经常检查。

吊移设备，必须由持有专业执照的起重人员作业，严禁无证操作，吊移钻机时由专人指挥。

设备安装就位之后，应精心调平，安装牢固，作业之前应先试运转，以防止成孔或灌注中途发生机械故障。

所有的机电设备接线要安全可靠，位于运输道路上的电缆应加外套或埋设管道保护。

各项设备的安装、使用、搬迁、拆卸和维护保养应按其使用说明书正确操作使用。

2.4、循环系统设置

据场地的实际情况，对循环系统的设置进行合理布局，并要求冲洗液循环畅通，易于清除钻渣。循环池容量不宜小于12m3，沉淀池容量不宜小于8m3，以确保冲洗液正常循环，循环槽的坡度以1：100为宜。

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5、钻进成孔

钻进中应严格按规范操作，建立岗位责任制、交接班制度、质量检查制度等。钻进中若出现坍孔、涌砂、掉钻等异常情况，应及时分析事故原因，作出判断，立即处理。钻进中技术参数根据地层情况确定。采用牙轮或滚刀钻头钻进硬岩时，要采用配重加压，配重数量视不同口径和地层情况而定。

2.6、清孔

采用正循环或反循环清孔，端承桩孑L底沉渣不宜大于50mm，摩擦桩孔底沉渣不宜大于300mm，摩擦端承、端承摩擦桩不宜大于100mm。

2.7、钢筋笼吊放

钻孔灌注桩施工中，钢筋笼的吊放应注意以下事项：

钢筋笼在运往桩位的过程中要保持水平，严禁拖拉以致钢筋笼变形。

吊放钢筋笼入孔时，应对准孔位，轻放、慢放，不得左右旋转，若遇阻应停止下放，查明原因进行处理。严禁高起猛落，强行下人。

分节制作的钢筋笼在孔口焊接时，上下两节主筋位置应对正，使钢筋笼的上、下两节轴线一致。

2.8、混凝土灌注

钻孔灌注桩施工中，混凝土灌注应注意以下事项：

根据桩孔直径确定导管直径，一般导管直径φ200～350ram，导管使用前应进行密封试验，试验压力≥0.6MPa，导柜管连接光滑、可靠。安装导管时，其导管底口距孔底以300～500mm为宜。

宜用水泥隔水塞或插板隔水塞，隔水塞位置应在泥浆面以上400mm处。

根据初灌量确定漏斗体积，初灌量确保导管埋深大于0.8m。

灌注时，应先配制0.1～0.3m3水泥砂浆置于隔水塞上面，然后按混凝土配比灌注。并测定初灌量埋管深度，做好钻孔灌注桩混凝土灌注记录。

测锤是检测混凝土面的工具，规格为φ75mm×l00mm的普通钢材，其重量以大于2.5kg为宜。

初灌量正常后，应连续不断地进行灌注，中间间断时间不宜超过15分钟，灌注过程中，应经常用测锤测混凝土面的上升高度，保持导管埋深在2～6m。

拆卸导管时轻提、慢放，防止导管刮、提钢筋笼。灌注完毕及时清洗导管。

2.9、桩顶控制

桩顶标高控制应比设计桩顶标高高出0.5～1.0m。

3、旋挖成孔的质量控制

3.1、定桩位

桩位按要求定位后，用两根互相垂直的直线相交于桩点，并定出十字控制点，做好标识和保护。然后调整旋挖机钻机的桅杆，使之处于铅垂状态，让螺旋钻头对正桩位点。

3.2、埋设

护筒定出十字控制桩后，钻机开钻取土，钻至设计深度，进行护筒埋设。护筒宜采用lOmm以上厚钢板制作，护筒直径应大于孔径200mm左右，周围用粘土填埋夯实，护筒中心偏差不得大于50mm。测量孔深的水准点，用水准仪将高程引至护筒顶部并做好记录。

3.3、混浆制作

采用现场泥浆搅拌制作，宜先加水并计算体积，在搅拌下加入规定的膨润土、纯碱以溶液的方式在搅拌中徐徐加入，搅拌时间不少于3min。

3.4、旋挖钻进成孔

为保证孔壁稳定，应视表土松散层厚度，孔口下人长度适当的护筒，并保证浆液面的高度，随泥浆损耗及孔深的增加，应及时向孔内补充泥浆，以维持孔内压力的平衡。遇到粘性土层，应选用较长斗齿及齿轮间距较大的钻斗以免糊浆。遇到硬土层时，如发现每回钻进深度太小，钻斗内碎渣量少，可换一个较小直径钻斗，先钻一小孔后再行扩孔。钻到砂砾层，可事先向孔内投入适量粘土球。

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5、清孔

清孔时，一般用双层底捞砂钻斗，在不进尺的情况下，回转钻斗使沉渣尽可能地进入斗内。

3.6、安放钢筋笼及导管

钢筋笼不超过29m时可在地面一次成型，超过29m时应在孔口焊接。安放钢筋笼时应用人工辅助进孔，不可使钢筋笼产生永久变形；钢筋笼起吊应采用双点起吊。导管连接要密封、顺直，导管下口离孔底约300mm即可，导管平台应平整，夹板牢固可靠。

3.7、浇筑混凝土

钢筋笼、导管安放后应进行隐检，合格后浇筑混凝土。初灌量应保证导管下端埋人混凝土面下不少于800mm。隔水塞应具有良好的隔水性能，并能顺利排出。导管埋深保证2—6m，随着混凝土面的上升，随时提升导管。为防止钢筋笼上浮应在孔口固定钢筋笼上端。当孔内混凝土进入钢筋笼1—2m时，应适当提升导管，减少导管埋深，增大钢筋笼在下层混凝土中的埋置深度。浇筑结束时，应控制桩顶标高，所浇筑的混凝土应超过设计桩顶标高300-500mm，以保证桩头质量。

4、结语

综上所述，由于灌注桩施工技术本身所具有的特点，使其施工过程中存在一定的特殊性和隐蔽性，而其桩体施工技术的优劣又对主体工程起着至关重要的作用。这就需要我们在贵工程实践中，除了依靠对施工过程的全面控制以外，现场管理人员对整个施工工序流程也要了如指掌，熟知质量控制和检验的要点，严格督促相关操作人员按工艺、按规程施工，从而达到预期的质量控制目标。

参考文献：

[1]马虎臣，建筑基础的质量控制，机械工业出版社,2007年01月第1版.

[2]张杨，建筑工程技术概论，安徽人民出版社，2009.01.