旋挖钻孔灌注桩施工质量控制要点及防治措施

□刘艳丽（河南水利建筑工程有限公司）

0 引言

近些年，旋挖灌注桩在我国水利工程铁路桥梁建设中发挥着愈加重要的作用，由于其施工工序是隐蔽性的，必须对其每道工序操作进行科学规定和严格检测，从而最大程度地避免出现质量问题。旋挖钻孔灌注桩从根本上克服了机械成孔带来的一系列沉渣过多等问题，以其摩擦阻力较小、成孔效率高、环境适应性强等特点得到了广泛应用和普及。

1 旋挖钻孔灌注桩的工作原理及应用类型特点

旋挖钻孔灌注桩施工工艺是利用转动底门镶嵌斗齿的钻斗对施工岩石土层进行切削，然后再利用钻机卷扬机将装进钻斗内部的岩石碎土提出来。其中必须在出现土层容易松散坍塌之时，使用泥浆护壁钻进技术进行操作，而干式钻进工艺适用于地质结构构造较为牢固的岩石土层。旋挖钻孔灌注桩技术凭借其较高的成孔工作效率以及准确可靠的施工技术在极大程度上提高了工程施工进度，保证了可靠的换钻频率，从而有效增强了旋挖钻孔的机械化程度。此外，采用旋挖钻孔还可以在钻孔内有效形成螺旋线，能够有效减少孔壁泥皮的产生，并且还可以通过这种水中钻孔作业的形式有效减少钻孔孔壁内部的渣滓，减少不必要的噪声污染和现场环境污染。

水利工程施工中的旋挖钻头主要有回转钻头和镶嵌岩石钻头两大类型，其中回转钻头又可分为单底土斗和双底捞砂土斗两种，而镶嵌岩石钻头可分为短螺旋钻头和牙轮钻头两种。旋挖钻头在实际施工过程中能够利用其盛土容器下安装的切割刀片对地下岩石基层进行切割，从而可以起到减少钻头能源消耗、提高旋挖钻孔成孔率的作用。在旋挖钻孔施工前，首先要对其钻头的硬度和稳定程度进行调节控制，避免因钻头施工不稳而造成严重的施工质量问题；其次要对具体施工地形地质条件进行科学合理勘测，在对处于地下水位以上的粘性土以及全风化岩层的填土进行施工时要使用回转钻头；在对有裂纹岩石进行岩层旋挖时要使用岩心回转斗进行操作；在对半风化岩层和一定硬度的岩石进行旋挖时，要使用镶嵌岩螺旋钻头进行；而对于普通地质岩层要使用摩擦钻杆来进行施工。旋挖钻孔施工工艺流程比较复杂，是一项施工质量要求高、工作时间流程连续性强、地下操作系统隐蔽性强的技术工程。

首先，要做好各项施工前的准备事项：按照一定的配合比例对混凝土进行配制，并将钢筋笼放置在合理位置；其次，在泥浆制作完成后开始进行钻孔操作，要科学而准确测定出旋挖钻孔的具体深度、孔径大小以及倾斜度；再次，安装正确施工泥浆运输导管，并使用混凝土泵进行必要的取样、养护试验；最后，进行密封式的坍塌度试验，利用吊护筒进行孔口安全处理，并进行必要质量安全评估检测评定。在对旋挖钻孔灌注桩进行施工前质量准备时，还要对其调配泥浆进行必要的质量控制，并对其具体施工泥浆的相对密度、具体胶体率以及工程粘度进行科学评估和检测，在循环使用前都要再进行一次检测，使其最终泥浆含砂率不能超过0.4%。

2 旋挖钻孔灌注桩施工质量控制要点

旋挖钻孔灌注桩具体施工要点主要包括有旋挖钻孔桩位的具体测量数值、钻孔岩石土层护筒的具体埋设深度检测、钻孔灌注桩的泥浆配置比例分析、钻孔成形地质条件分析、清孔注意事项、提土钢筋笼的制作、灌注桩导管的安装以及混凝土施工浇筑的注意事项等。

2.1 桩基定位

桩基桩位要选定10mm，长度为35～40cm的钢筋打入地面作为中心桩柱，可以采用全站仪坐标法来选择桩基的中心点位置，并对其周围的原始地标进行复核、记录。

2.2 埋设钢护筒

埋设钢护筒的具体长度要根据具体的土质地质条件来进行，并使其入土深度保持在500mm以上，从而确保工作质量安全。

2.3 泥浆制作

旋挖钻孔的护壁要使用具有膨胀性质的黄泥土进行制作，对泥浆的配置比例还要进行科学测定，泥浆比例过小容易导致护壁土层的坍塌，而泥浆比例过大则容易导致泥浆泵堵塞，从而影响施工质量。

2.4 钻孔制作

钻孔的具体深度要根据泥浆的注入速度和旋挖速度进行操作，在此过程中要确保控制盘的垂直度。

2.5 清孔操作

减压吊钻适用于最后一次旋挖下钻，在对混凝土施工验收时，要确保孔底的平整性。

2.6 钢筋笼安装操作

在确保钢筋笼安装质量后，要对其具体直线度、主筋搭接及纵横筋交叉点进行焊接，以确保钢筋笼的厚度和结实度。

3 旋挖钻孔灌注桩施工防治措施

在对旋挖钻孔灌注桩施工质量进行检测的过程中，要及时发现其中存在的安全隐患，认真分析其原因，并及时采取安全可靠的有效措施进行预防和治理，以在最大程度上确保旋挖钻孔灌注桩的施工质量。

3.1 护筒偏移的防治措施

在旋挖钻孔灌注桩施工中导致护筒发生偏移跑位的原因有很多种，其中因护筒围土封闭不密实、护筒水位差较大、钻头施工中的不合理碰撞以及护筒直径过大等因素而造成的影响占据关键性地位，为此，可以通过及时采取防护措施来进行防治：对护筒周围的软土进行再次夯实；换取护筒内径大于桩直径约10 cm左右的护筒；预防因钻头上下运动而对护筒产生的不必要碰撞。

3.2 桩位偏移防治措施

旋挖施工中由于放线数据错误或者是场地数据发生变化容易导致钻机在一定程度上沉陷，从而导致桩位发生偏移，防治措施有以下几种：严格按照科学规定的施工设计工艺和操作流程注意事项来进行，夯实场地地面，并对测量定位线进行认真检测；可以采用钢钉打孔浇灌白灰粉的方法来准确确定桩位位置；通过多次复核钻机桩位的方法来确定桩位的位置。

3.3 桩孔倾斜的防治方法

施工中由于钻机没有按照科学合理的垂直度来进行或者是由于没有对施工地质软硬程度进行科学测量，容易导致桩孔发生倾斜。其防治措施有：多次检测并确定地质的软硬程度，并科学检测其钻杆的垂直度；多次使用素土对其进行夯实再进行旋挖钻进操作；使用负压钻进法来确保桩孔的垂直度。

3.4 塌孔

由于施工土层地基不稳或者是钢筋笼吊装导致的一系列不规范成孔操作是导致出现塌孔的最主要因素，防治措施有：多使用钢护筒或者是泥浆护壁来预防其塌孔；保持钻杆速度的均匀性和平稳性；确保钢筋笼的孔径大小和具体垂直度，并对其时间差和具体孔径深度进行科学调节。

3.5 缩颈

由于水量控制不当或者是施工过程中水量过大容易导致孔壁变形产生缩颈。防治措施有：提升钻孔成形的速度，进而有效减少其容易发生变形的时间；利用重新扫孔等措施对其进行随机检查；适时安装钢筋笼，以提高钻孔质量和成效。

3.6 超径

由于施工地层地质泥浆的控制度没有按照统一标准来进行，或者是由于回转钻头的直径过大容易导致发生超径现象，防治措施有：增强钻孔内的泥浆面高度，提高孔壁的压力。

3.7 断桩

由于施工过程中出现混凝土供应不足或者是混凝土拌制料内出现了大量杂质物体容易导致出现断桩现状，其防治措施有：严格确保混凝土灌浆的连续性；按照科学规定的配置比例进行混凝土的配置；严防过程中出现塌孔现象。

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