旋挖桩施工及质量控制

旋挖桩的施工及质量控制

【摘要】：旋挖桩施工法，又称钻头施工法或土钻施工法。本文将从旋挖桩的施工工艺流程及现场施工方法、质量控制等方面进行探讨研究。

【关键词】：旋挖钻机、钻孔、桩基、施工 【正文】1.前言

旋挖桩在我国有着悠久的历史，早在上世纪60年代就开始应用。随着我国机械技术的长足进步，传统的工艺得到了继承发展，旋挖钻孔灌注桩施工工艺在业内被誉为“绿色工艺”，被广泛的应用在各种钻孔灌注桩工程。 2.施工原理

旋挖桩与其他桩基主要在成孔工艺上有所不同，其成孔原理是在一个可闭合开启的钻斗的底部及侧边，镶焊切削的刀具，在伸缩钻杆旋转驱动下，通过旋转切削挖掘土层，同时切削挖掘下来的土渣进入钻斗内，钻斗装满后提出孔外卸土，如此循环形成桩孔。旋挖钻机采用静态泥浆护壁钻斗取土的工艺（也有干土直接取土工艺，根据施工现场地层的条件确定），是一种无需冲洗介质的钻进方法，但钻进时为保护孔壁稳定性，孔内要注满优质泥浆即稳定液。 旋挖钻机工作时能原地作整体回转循环运动。旋挖钻机钻孔取土时，凭借钻杆和钻头的自重切入土层，斜向斗齿在钻斗旋转时切下土块并向斗内推进完成钻孔取土；当遇到硬土时，自重力不能使斗齿切入土层，此时可通过加压油缸对钻杆加压，通过外力强行将

斗齿切入土中，完成钻孔取土。钻斗内装满土后，由起重机提升钻杆及钻斗至地面，将钻斗内的土卸出，钻杆向下放关好斗门，再回转至孔内进行下一斗的挖掘。 3.旋挖桩的施工特点及适用范围 3.1施工特点

1. 施工简便。钻机自带动力和走行机构，在工地范围内，能自行行走和移动，能快速校准水平和桩位，钻架和钻杆组装拆卸方便。 2.自动化程度高、成孔速度快、质量高。 3.绿色环保。

4. 施工经济。钻机成孔快，扩孔率小，噪音、振动程度低，故障少，且泥浆用量少，总体施工成本低。

5. 钻挖后在孔壁上形成较明显的螺旋线，有助于提高桩的的摩阻力。

3.2适用范围

旋挖桩法一般适用于粉土、粘土、淤泥土质、砂土、人工回填土、含有部分

卵石、碎石的土层。 4.施工方法

4.1泥浆的配比和制备

1.泥浆的配比泥浆配比中所用材料作用：水：稳定液的主要成份；粘土、膨润土：稳定液的主要材料；工业用碱：调节泥浆ph值；重晶石：增加相对密度；cmc：增加粘性，增加泥皮强度；渗

水防止剂：防止渗水。

2.泥浆的制备：①现场泥浆池，一般为钻孔容积的1. 5～2. 0倍，要有较好的防渗能力。在沉淀池的旁边设置渣土区，保证泥浆的巡回空间和存储空间。制备泥浆的设备有两种，一是用泥浆搅拌机，一是有用水力搅拌器。使用粘土粉造浆时最好用水力搅拌器；使用膨润土造浆时用泥浆搅拌机。②护壁泥浆再生处理：施工中采用重力沉降除渣法。泥浆经沉淀净化后，输送到储浆池中，在储浆池中进一步处理（加入适量纯碱和cmc改善泥浆性能）经测试合格后重复使用。 4.2护筒的埋设

护筒的埋设偏差应符合施工规范的相关规定，桩基定位后，依据桩位拉十字线钉设四个控制桩，以四个控制桩为基准埋设钢护筒，为了防止孔口坍塌，所以护筒的埋设是旋挖桩作业中的关键。护筒选用5毫米~10毫米厚钢板卷制而成，护筒埋设时顶端高出地面不少于20cm。上部开设2个溢浆孔，护筒埋设时，主要利用钻机旋挖斗将其静力压入土中，并保持水平，护筒中心竖直线应与桩中心线应重合，水平位置允许偏差为10cm，倾斜度偏差不大于1%。 4.3旋挖钻机就位

在桩位复核正确，护筒埋设符合规范要求，护筒、地坪标高已测定完成的情况下，钻机方能就位；旋挖钻机定位要准确、垂直、稳固、水平,钻机导杆中心线、回旋盘中心线、护筒中心线应保持在同一直线上。旋挖钻机就位后，钻机钻杆具有自动导向功能，为

保证桩孔垂直度、孔位准确，现场采取钻机自动导向，人工指挥、监测方式进行控制。钻机安放定位时，要机座平整，机塔垂直，转盘（钻头）中心与护筒十字线中心对正，旋挖钻机对地基承载力要求较高，现场场地如能满足桩机工作的承载力，可不做场地硬化处理。如地基承载力较低，需对场地进行处理。 4.4成孔

成孔前必须检查钻头直径、保径装置、钻头磨损等情况；依据土层情况选择钻斗底部切削齿的规格、角度和形状；根据护筒的标高、桩顶设计标高及桩长，计算出桩底标高，以便钻孔时加以控制。 成孔时，按试桩施工确定的参数进行施工，现场设专职记录员。钻孔过程中根据地质情况控制进尺速度：当软地层变为硬地层时，要减速慢进；由硬地层钻到软地层时，可适当加快钻进速度；在容易缩径的地层中，应适当增加扫孔次数，以防止缩径。同时应时刻观察主机所在地面和支脚支承地面处的变化情况,发现沉降现象及时停机处理。

钻机就位后, 必须保持平整、稳固，不发生倾斜并利用自动控制系统调整其垂直度,在桩孔中注入泥浆后, 进行钻孔, 为准确控制钻孔深度，应备有校核后钢丝测绳，并观测自动深度记录仪。钻进过程中时常检查钻杆垂直度，确保孔壁垂直。钻进过程中必须控制钻头在孔内升降速度，防止因浆液对孔壁的冲刷及负压而导致孔壁塌方。 4.5清孔

分为换浆法、抽渣法和吸泥法。换浆法以排出泥浆的含砂率与换入泥浆的含砂率接近为准，来确定换浆时间。

若使用抽渣法或吸泥法时，应及时向孔内注入清水或新鲜泥浆，保持孔内水位，避免坍孔。 4.6钢筋笼制作与安装

钢筋笼的制作和安装应采取合理的措施，避免安装时刮伤孔壁，造成沉渣增加和坍孔现象。

1．钢材规格、材质、焊条型号符合设计和规范要求。 2．钢筋连接采用剥肋直螺纹连接。接头质量、性能符合ⅰ级接头的性能要求。

3．钢筋笼制作允许偏差：主筋间距±10mm，箍筋间距±20mm，直径±10mm，长度±50mm。

5．钢筋笼存放、运输、吊装时，要谨防变形。 6．通长钢筋笼采用一次吊放。 4.7水下浇筑混凝土

水下浇筑混凝土是旋挖桩最后一道关键性工序，施工质量将严重影响旋挖桩的质量，所以在施工中应特别注意。水下混凝土封底，必须有隔水栓，隔水栓应有良好的隔水性能并能顺利排出。导管埋深：要保持在2m-6m，严禁导管提出砼面。开始灌注时，借助砼重量排除导管内的泥浆，首次浇灌时，初灌筑导管底端能一次埋入0.8～1.2m，并且导管内存留的混凝土高度足以抵制钻孔内的泥浆侵入。在实际浇灌混凝土过程中，经常检查导管埋置深度。要连续

浇灌混凝土，不得中断，导管埋置深度最小不得小于2m，最大不得大于8m，超过8m容易造成钢筋笼上浮，堵管、埋管、挂钢筋笼等现象发生，造成质量事故；起拨导管时，应先测量混凝土面高度，根据导管埋深，确定拨管节数；要勤检查，均匀拨管，保持埋深在2～6m。混凝土浇筑应做混凝土强度试块，每根桩留设一组标养试块。

5.质量控制

1．护筒埋设的质量控制，旋挖桩护筒的埋设质量直接影响旋挖桩的施工质

量。施工时利用型钢制做护筒导向架，然后由质检工程师测量导向架的垂直度和平面位置的准确性，确认符合规范要求后才沿导向架下沉护筒。

2. 质量检测，沉渣检查：成孔后需对沉渣及孔壁质量进行检查；孔壁质量检查；钻孔过程中要有详细记录，严格保证孔内水位和泥浆各项指标符合要求，每钻进5-10m检查钻头的磨损情况和直径变化，保证钻孔的直径和垂直度；钻孔桩砼质量检查：钻孔桩砼质量检查应采用超声波无损检测技术。 6.总结

综上所述,旋挖桩的整个施工过程都是隐蔽工作,每道工序必须从严要求,保证施工质量,任何一道工序出现问题都将带来严重的后果和损失。为此,要保证旋挖桩的施工质量,必须选择先进的设备,合格的施工人员,严格把握每道工序质量,现场指挥人员具有周密

的组织协调能力,有高度的责任心,各部门全面配合,做到精益求精,才能保证结构工程质量。

【参考文献】[1]《建筑施工手册》 中国建筑工业出版社；[2]《建筑地基处理技术规范》 jgj79-2002；[3]《建筑地基基础工程施工质量验收规范》 （gb50202-2002）。