浅议旋挖钻孔灌注桩的应用及施工质量控制要点

赵刚

（重庆对外建设集团有限公司 重庆市九龙坡区 400000）

浅议旋挖钻孔灌注桩的应用及施工质量控制要点

赵刚

（重庆对外建设集团有限公司 重庆市九龙坡区 400000）

钻孔灌注桩技术是我国现代建筑工程中的常用施工技术。其中，旋挖钻孔灌注桩指的是利用旋挖钻机钻杆和钻头的旋转，以钻斗自重和液压为钻进压力、通过钻斗的旋转、挖土、提升出土、泥浆置换护壁、反复循环而成孔的一种比较先进的施工工艺。本文将对旋挖钻孔灌注桩的应用及施工质量控制要点进行简要探讨。

旋挖；钻孔；灌注桩；应用；施工质量控制

引言

近些年来，随着社会科学技术不断的发展，旋挖钻孔桩施工以其施工速度快、占地少、适应强、相邻干扰小、承载力大等优点，在建筑工程中被广泛应用。由于桩基施工从钻孔到完成混凝土浇筑大多都是在水下进行，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，做好其施工质量控制意义重大。

1 旋挖钻孔灌注桩概述

通常情况下，在旋挖桩的施工过程中，其主要是借助旋挖钻机钻杆与钻斗（钻头）的旋转，以钻斗自重和液压为钻进压力，通过钻斗的旋转、挖土、提升出土、泥浆置换护壁、反复循环而成孔的一种比较先进的施工工艺。20世纪80年代末90年代初进入中国，21世纪初得到迅速发展。该技术现场适应能力强，具有装机功率大、输出扭矩大，轴向压力大、速度快、沉渣少、质量好、效率高、泥浆污染少、垂直精度高、施工噪音小等特点，可配合不同直径钻具进行成孔作业，最大直径可达3200mm，广泛应用于地基基础钻孔灌注桩工程的施工中（具体施工流程如图1）。

图1 旋挖钻孔灌注桩施工流程图

2 旋挖钻孔灌注桩的具体应用

2.1 施工流程

工艺流程：试成孔→桩孔编号→测量放线→护筒埋设→钻机就位→成孔→孔深测量→清孔→钢筋笼安装→二次清孔→复测孔深→安装导管→混凝土浇筑成桩→成品保护。

2.2 施工工艺

①桩基定位。首先要做好灌注桩桩基的定位工作，采用全站仪坐标法来进行桩的中心位置放样，四周设护桩并复测，同时对桩位、原始地面标高的复核。桩位用10mm、长度35～40cm钢筋打入地面30cm作为桩的中心点。②埋设钢护筒。根据现场土质情况确定护筒埋设长度，以便钻头定位及保护桩孔，一般护筒底埋入原土＞500mm，护筒顶高于原地面0.3m。③泥浆制作。采用膨润黄泥土制备泥浆进行护壁。要根据工程的具体情况，合理控制不同土层中泥浆的指标。如泥浆比重过小，泥浆护壁就不能阻挡土体坍塌；如泥浆比重过大，则易使泥浆泵堵塞。④钻孔。先在护筒内注入泥浆，开始缓慢钻进，要注意通过控制盘来监控垂直度，根据不同地质情况调整泥浆指标和旋挖速度，设计要求控制成孔深度。采用测绳测量，确保钻孔深度。⑤清孔。最后一次下钻时采用减压吊钻，将孔底钻渣尽可能取出，保证孔底平整。在水下混凝土浇筑前，复查桩底沉渣厚度不能满足验收要求时需进行二次清孔。⑥钢筋笼制安放。严格控制钢筋笼的制作质量，要重点控制钢筋笼外径和直线度、主筋搭接及纵横筋交叉点焊接的质量，采用3点起吊法，确保钢筋笼就位及保护层厚度，避免碰撞孔壁。⑦导管安装。导管安装应在钢筋安装之后马上进行，要根据实际的距离来配置导管长度，预留30～50cm的悬空高度。安装中，要确保导管无漏水、漏气、变形现象，确保其位于孔的中心位置，避免孔壁泥土脱落。⑧混凝土灌注。在混凝土灌注前，应预先拟定好泵送混凝土量以及拔出导管的时间，控制好配合比、浇筑速度确保混凝土的质量；开始浇筑后，应保证连续灌注，同时根据规范要求对混凝土进行抽样检查。

3 旋挖钻孔灌注桩的施工质量控制措施

在旋挖钻孔灌注桩的施工过程中，其质量问题可归纳为以下几种，对此必须做好相应对策的研制，采取针对性的措施进行防治，确保成桩质量。

3.1 护筒偏移

该质量隐患产生的原因是：护筒围土不密实、护筒水位差太大、钻头刮碰护筒、护筒直径不合适等。对此，可采取以下防治措施：①夯密实护筒周围的土；②选择合适的护筒，护筒内径要比桩径大10cm左右；③保持护筒内一定的水头高度，护筒一般高出地面20cm左右；④防止钻头起落时碰撞护筒。

3.2 桩位偏移

该质量隐患的出现通常是由于放线错误或场地不实而使钻机沉陷。主要防治措施如下：①严格按照设计和施工工艺要求平整场地、夯实地面、测量定位放线，而且经过校核确认无误后才可进行桩基施工；②用钢钎打孔灌白灰粉定桩位；③在钻机就位之前，再次复核桩位，确保桩位的准确性。

3.3 桩孔倾斜

该质量隐患出现的原因是由于钻机垂直度控制不严或钻杆弯曲，地基中土质不同、软硬不均，钻进中遇到障碍物、大块孤石、坚硬地质等。主要防治措施如下：①夯实场地，在钻进一定深度后，再次检测钻杆的垂直度；②当遇到横向地质软硬不均等情况时，用素土夯实后再旋挖钻进；③增加钻头重量，采用负压钻进。

3.4 塌孔

该问题产生的原因是地层中存在杂填土等不稳定土层，钢筋笼吊装过程中不规范挂划孔壁或者成孔时间过长致桩孔坍塌。主要防治措施如下：①用钢护筒或泥浆护壁防止其塌孔；②避免钻杆升降速度变化造成孔内压力波动太大而塌孔；③注意垂直度控制，确保钢筋笼的绑扎和吊装、钻孔的孔径和深度等环节的质量；④缩短成孔到灌注的时间差。

3.5 缩颈

该问题发生的原因是土层水量过大使孔壁缓慢变形导致孔径变小。主要防治措施如下：①加快成孔速度、减少孔壁变形的时间；②随时检查成孔的质量，发现异常采取重新扫孔等措施；③钻孔高质量完成后，立即安装钢筋笼、尽快浇筑混凝土。

3.6 超径

该问题发生的原因是：地层为软流塑、松散地层，泥浆比重、粘度或含砂率达不到技术要求，使钻头的回转直径大于钻头直径造成超径。主要防治措施：①要严格控制泥浆质量，保持孔内泥浆面的高度，增加对孔壁的压力；②在软流塑地层，进尺要小于正常地层的进尺，每次提钻时，要及时清除钻头周围附着的粘土，避免或减少提钻时活塞效应所产生的阻力。

3.7 孔底沉渣过多

该问题产生的原因是：清孔不干净、钢筋笼碰撞孔壁使桩壁泥土坍落或者成孔到灌注的时间过长使泥浆沉积。主要措施：①成孔后进行循环清孔；②钢筋笼吊放过程中避免碰撞孔壁；③加快钢筋笼制作速度，减少空孔时间。

3.8 断桩

该质量问题产生的原因是：混凝土浇筑过程中，混凝土供应不足造成无法连续浇筑、有较大杂物过大粒径粗集料等致使灌注中断、塌孔造成混凝土灌注中断或桩身混入泥块等原因形成断桩。主要措施是：①确保混凝土供应和浇筑的连续性；②严格按设计要求配制混凝土；③严防混凝土浇筑过程中塌孔。

通过把握质量控制要点，对施工中出现的现象进行及时、有效防治，旋挖钻孔灌注桩的施工质量方可得到有效控制。

4 结束语

综上所述，在工程中采用旋挖钻施工技术，其施工不仅缩短了工期、提高了工程质量和经济效益，还为保护环境提供了可靠的保障。但是，该技术也有因自身原因带来的一些问题，其施工工艺环节多，一环不慎，便会有质量事故发生，这就需要施工人员具有认真的工作态度、很强的责任心、良好的技术水平和丰富的临场处理能力，强化施工质量的控制。

[1]刘睿，杨福辉，王秀萍.浅谈旋挖钻孔灌注桩在施工中的应用[J].城市建设理论研究：电子版，2012：28～29.

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[3]叶国新.浅谈旋挖钻机在桥梁钻孔灌注桩工程中的应用[J].城市建设理论研究：电子版，2011：45～46.

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TU753.3

A

1673-0038（2015）52-0046-02

收稿日期：2015-12-12