机械旋挖桩施工技术及质量控制

■王 栋 ■重庆化工职业学院，重庆 401220

机械旋挖桩技术是一种使用旋转挖钻机进行施工的桩型，在工程的专业术语中简称为旋挖桩。该施工的特点有环保性能好、施工作业的效率较高、在施工作业的过程中成本比较低，被广泛的推广和运用。本次主要是对机械旋挖桩施工技术的质量控制进行分析和研究，从而找出在施工作业的过程中可能存在的问题以及应对的措施。

1 工程概况

某工程所需工程桩共1665 根，桩径分别是800 和600，，桩长有效长度12m～18m，工期2 个月。工程桩需要一次穿过回填土、耕植土、淤泥质粉质土粘、粉质土粘、强风化泥岩带、中风化泥岩带、砂岩。施工环境较恶劣，业主、勘察设计单位、施工方经过商讨，决定采用粘性土层钻进效果很好的旋挖桩施工技术。根据本工程的实际状况和要求，制定以下工作流程。

1.1 场地布置

旋挖桩机重量大，作业时的半径也大，在施工过程中通常对场地承载力有较高要求，因此，在布置场地时要进行合理的规划，主要有一下几点要注意:(1)现场要准备充足的原材料，并对应标识好，摆放整齐;(2)占地不宜过多，同时也要保证机械有移位的空间;(3)抽水机、大电机、吊车等各机械要准备就绪，一些用电设备要靠地安装。施工前对所有施工机具进行调试;(4)对运输到位的原材料进行检查和核对，确保所有防护工具和作用机具符合规范要求［1-2］。

1.2 钻机就位

钻机底盘要摆放平稳，在松软地质的钻机下面要铺设钢板，避免机具下陷倾斜。所以出现倾斜现象应及时进行调整。所有基本工作完成后，根据桩径的大小选择合适的钻头，确保钻头中心、钻杆中心和桩位中心在同一垂直线上，另外，在施工过程中要对它们的位置进行及时的核对和调整，以免发生位移，造成斜孔现象。

1.3 埋设钢护筒

旋挖钻机施工作业的开端就是钢护筒的埋设，因此，首先就要确保钢护筒垂直度与平面位置的准确性，保证钢护筒底脚和钢护周围的紧密性。在埋设钢护筒时有一下几点需要注意:(1)在选取护筒的长度时，要结合实际情况，确保护筒的坚实和不漏水，保证其内径大于桩径内径，且内径差不能低于100mm，变形的护筒坚决不能使用。埋设护筒前，可以通过试钻的方式检验是否可以埋设护筒及其长度;(2)钻机准备就绪后，可以先采取直径比护筒大一些的钻头施钻，钻到埋设护筒的深度后提出钻头，将护筒埋设进去。同时，要确保护筒顶端比地面高0.2m，且用粗粒土对护筒孔壁和外侧之间的空隙进行回填，保证密实、不漏水;(3)在关注混凝土后，外钢护筒拔出可以循环使用。

1.4 钻孔

钻孔施工前，要调整好钻机，确保钻机的位置准确和垂直稳固，以免钻杆晃动影响孔径，另外还需注意:(1)调整好钻机后，使钻头挨地，使进尺深度为0;(2)钻孔进入后顺时针方向打孔，接着以钻杆自重加液压力为钻进的压力，刚钻孔时将压力控制在80～90kPa 之间;(3)钻进深度达到要求后停止钻进，并利用空心钻头出渣;(4)当钻渣挤满空心钻头后回转钻头底盖，提出钻头时要注意避免碰撞孔壁。钻头离开钻孔后，将钻机旋转到翻斗车位置，利用动力通过顶压杆，打开底盖，将钻渣卸掉。

2 挖钻孔存在的施工质量问题

2.1 孔底存在的沉渣较多

挖桩钻孔以后孔底会出现大量的沉渣，而沉渣的出现是影响机械旋挖桩施工质量的重要因素，导致孔底沉渣较多的原因主要是一下几个方面:(1)钻孔以后钻杆在抽出的过程中，钻筒中的土会掉落出来;(2)抽出的过程中由于不能稳定钻筒，钻筒容易碰到孔壁，孔壁的土就会出现松动垮塌;(3)在钻孔的过程中没有设置护筒或者是护筒的高度不够没有起到良好的保护作用，导致孔口的土会掉落进去;(4)在钻孔完成后，后续的计划工作时间太长，同时没有及时清理或者清底不够干净;(5)使用泥浆来保护孔壁时，灌注进去的泥浆比重太小或者注入的量不够，都会导致沉渣无法浮出，导致清底不彻底;(6)在所有工序结束后将钢笼放进钻孔的过程中，钢笼不稳定会和孔壁产生碰撞，把大量的泥浆、泥土带进孔底，导致孔底的沉渣较多［3-4］。

2.2 旋挖孔坍塌

在旋挖孔施工的作业工程中出现坍塌空就直接影响了工程的进度快慢，在施工作业的过程中要注意避免发生，在施工作业过程中出现这样的问题主要有以下几个原因:(1)回填泥土时的密度不够;(2)土质中存在不稳定因素，稍微有外力影响就容易出现塌孔;(3)在使用泥浆护壁时由于选择的失误导致泥浆的比例不稳定或者密度不足;(4)在护筒的使用过程中，护筒的高度或者长度不够，无法起到良好的保护作用;(5)完成钻孔后等待灌注的时间太长或需要及时补浆时没有及时补浆等引起塌孔。

3 施工质量问题的有效解决措施

3.1 处理好孔底沉渣

在旋挖桩施工过程中，护筒和空位要确保同心，以免因孔壁和钢筋笼碰撞导致沙土残留孔底问题。若出现地下水位变化较大等情况，应将护筒升高，增大水头;在钻入松散的底层时，确保均匀的提钻速度，通过控制钻进的速度控制好孔底沉渣，避免残留沙土影响工程质量。钻孔完成后，应尽快吊放钢筋笼，浇筑混凝土，以免间隔时间久造成沙土沉淀太多在孔底。

3.2 选择合理的泥浆进行灌注

以往的传统工艺中，每次完工后通常都需要用稀泥浆清孔，同时还要确保孔壁的软砂层不会塌陷，但实际上，在实际的施工过程中，很难同时做到这两点，一旦这两者间不能达到预期的状态，就会影响到施工效率。所以，在对孔底进行清理时，要使用优质的泥浆，同时控制好泥浆的比重和粘度，因此要严格审查进场原材料的指标，保证质量合格。若有不合格的样品，必须取样复查，抽样检查结构不符合规范的杜绝使用。结合不同土层条件挑选合理的泥浆，对护筒的尺寸和质量进行严格控制;另外，要及时关注泥浆，且灌注时长要在3.5h 以内。在控制钻进尺度时，可以先结合地层状况调整好泥浆特性，切实保证孔壁的稳定性［5-6］。

4 结束语

机械旋挖桩施工技术能够保证良好的施工质量，同时，具有施工进度快、工期较短、效率高、使用的成本较低等特点。随着我国经济的不断发展，人们对建筑物提出了更高要求和标准，同时，随着工程项目数量的日益增长，机械旋挖桩施工技术也越来越被广泛的运用到施工中。另外，在机械旋挖桩技术的施工作业中还存在不少问题存。因此，在采用机械旋挖桩技术施工作业时，应该针对不同的地质情况以及场地情况制定相应的施工计划，这样才能确保施工作业的顺利进行和施工安全。

［1］李文举.旋挖桩施工技术及其质量保证策略探讨［J］.城市建设理论研究(电子版)，2012，(13).112-113.

［2］周育任.浅析机械旋挖桩的施工工艺及质量控制［J］.城市建设理论研究(电子版)，2011，(19).145-146.

［3］余政兵，徐建华，李小成，等.干成孔旋挖桩施工技术浅析［J］.重庆建筑，2012，11(8):215-217.

［4］要彦波.旋挖钻机施工工艺及质量控制［J］.城市建设理论研究(电子版)，2014，(25):250-252.

［5］杨明辉.旋挖钻孔灌注桩施工技术［J］.城市建设理论研究(电版)，2013，(4).189-190.

［6］乔海燕.旋挖钻机施工技术及质量控制要点探析［J］.科技致富向导，2013，(22):311-312.