旋挖灌注桩施工工艺探究范文

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摘要：

近年来，随着我国工程建设事业的不断发展，旋挖灌注桩施工技术越来越多地被应用到道路桥梁施工过程中，由于其隐蔽性和不可预测性，施工方法比较复杂，难以控制质量，如果一个环节出现问题，将影响整个工程的施工质量，甚至造成巨大的经济损失，给投资者造成恶劣的社会影响，因此，旋挖灌注桩施工工艺的控制是工程建设中最根本的任务。论文就如何控制旋挖灌注桩的施工工艺进行初步研究，旨在提高施工质量，确保桥梁整体的使用性与安全性。

关键词：

旋挖灌注桩；施工工艺；探讨分析 

1工艺原理与工艺特点

1.1工艺原理

1）通过钻机自有的行走功能和桅杆变幅机构使钻具能正确就位，利用桅杆导向下放钻杆并将底部带有活门的桶式钻头放置到孔位，钻机动力头装置为钻杆提供扭矩，加压装置通过加压动力头的方式将压力传递给钻杆钻头，钻头回转破碎岩土，并直接将其装入钻头内，然后再由钻机提升装置和伸缩式钻杆将钻头提出孔外卸土，往复循环取土、卸土，直至设计深度。

2）灌注桩后注浆是在灌注桩成桩后一定时间内，通过预设在桩身内的注浆导管及与之相连的桩端、桩侧注浆阀注入水泥浆，使桩端、桩侧土体(包括沉渣、泥皮)得到加固，对桩底、桩侧一定范围的土体通过渗入（粗颗粒土）劈裂（细粒土）和压密(非饱和松散软土)注浆起到加固作用，从而增大桩端和桩侧阻力，提高单桩承载力，减小沉降。

1.2工艺特点

1）成孔效率高，适用范围广。由于旋挖钻机整机操纵通常采用液压先导控制、负荷传感，因此，具有操作轻便与舒适的特征，并且其带有孔深数码显示与垂直度自动检测调整等功能，大大提高了施工的自动化程度；1.5~4.0m的成孔直径与60~90m的最大孔深可以满足各类大型桩基施工的需求。

2）施工过程环保。旋挖钻机作业时排出泥渣和泥浆，泥浆可用于护壁，解决了泥浆排放二次公害的难点，符合绿色施工要求。3）地层适应能力强。该钻机既适应于淤泥质黏土层、黏性黏土和砂性土施工，也对强度不高的胶结砂岩层具有很好的可操作性，适应范围较广。

2施工工艺分析

2.1施工流程

施工准备→测量放线→埋设钢护筒→检查桩中心轴线→钻机就位及钻进→成孔检查→清孔→吊放钢筋笼→安装混凝土导管→灌筑混凝土→桩成品检测、验收。

2.2施工要点

2.2.1泥浆配制

泥浆指标：比重1.03～1.08g/cm3，失水量<20mL/30min；黏度16～28s(漏斗黏度)；泥皮厚<3mm；pH8～10；胶体率95%~98%。钠基膨润土掺量8%～10%；CMC掺量0.3%。清孔后桩底泥浆指标:比重<1.15g/cm3；黏度<30s。

2.2.2钻孔

进行钻孔施工时，需要注意以下几个方面：

（1）桩机定位时桩位必须重新测定。要进行认真复核，做到准确无误；

（2）护筒内径应大于钻孔直径100mm，护筒形心与桩位中心偏差不超过50mm，埋设深度不小于1000mm；

（3）护筒埋设时，应将其周围用黏土填埋压实，护筒上沿口高出孔口地坪200mm，预防浸水后孔口塌陷；

（4）钻机就位后，将机架底部垫实使其保持稳固，控制钻杆垂直度偏差不超过1%桩长。

2.2.3清孔

当钻进至距孔底设计标高100~300mm时，停止钻机运转，静置一段时间后再次启动进行钻进，以利用完成剩余进尺的同时达到捞渣清孔的目的，如若达不到规范清孔要求，可二次采用反循环法再次清孔；清孔过程以孔底成渣＜100mm和孔底500mm范围内泥浆相对密度≤1.2/cm3为标准进行控制。

2.2.4安放钢筋笼

安放钢筋笼时，有以下几个操作要点：

（1）钢筋笼经验收合格后方可安装，重点检查钢筋的规格、型号、间距和数量、钢筋绑扎情况、钢筋笼直径和长度、钢筋焊接长度以及钢筋笼安装后的保护层厚度是否与图纸设计的规范要求相符；

（2）钢筋笼在起吊、运输和安装时应采取措施防止变形，起吊点应设在加强筋部位；

（3）钢筋笼安装入孔时应保持垂直状态，对准孔内慢慢轻放，避免碰撞孔壁。

2.2.5灌注混凝土

1）当孔内渗水量＜1m3/h或积水厚度＜50mm时，宜采用干做法进行混凝土施工。混凝土灌注前，对孔内虚土厚度应再次测量，如若超出规范要求，需进行再次清理；采用串桶或导管（深桩孔时）进行混凝土下料，浇灌过程应连续，并按厚度不超过1.5m进行分层控制。对于大直径挖孔桩，混凝土首次灌注量应保证浇筑至底部扩大部分的顶面，并振捣密实，再分层浇灌并振捣密实桩身混凝土至桩顶，控制浮浆厚度不大于30cm。

2）当孔内渗水量＞1m3/h时，宜采用水下灌注法进行混凝土施工，混凝土坍落度控制在180~200mm之间，采用钢导管下料，并控制管底距桩底250~400mm范围之间；导管顶部漏斗尺寸应通过计算确定，以确保混凝土封底彻底，并设置带吊钩的圆形钢板塞做临时封堵导管口用；混凝土浇灌时，当漏斗内混凝土量满足封底要求时，在快速吊起钢板塞的同时不断放料至漏斗，在重力作用下，混凝土快速下降至管底并在周围摊开将导管埋住。

3）控制配合比。对于水下灌注混凝土而言，由于采用导管灌注，因此，配合比应根据实际情况（水泥品种、砂石规格及用水量）的变化而及时调整，确保混凝土指标满足浇筑要求；为使混凝土拌合过程中每道环节准确无误，建议施工现场采用现代化全自动计量拌合站进行混凝土拌料，如高产量的1000型拌合站各系统均由电脑控制，以实现各项技术指标的自动控制，其计量准、能力强、产量高，完全适用于现代化混凝土施工要求[1]。

3施工常见问题的处理

3.1坍孔

坍孔形成的原因包括：（1）泥浆密度不够或其他泥浆性能指标不符合规定，使孔壁未形成坚实的泥皮，护壁效果不佳；（2）旋挖钻机设置在护筒上，由于振动使孔口坍塌；清孔时未及时补水，使孔内水位低于地下水等。可采取的处理措施有：（1）严格控制泥浆的配备，其比重一般控制在1.05～1.20，且加入的泥浆量应保证高于地下水位2m以上；（2）清孔时应指定专人补水，保证钻孔必要的水头高度；（3）如发生孔口坍塌，应立即拆除护筒并回填钻孔，重新埋设护筒再钻。

3.2桩尖沉淀厚度

为确保桩尖沉淀厚度，除要求泥浆性能外，施工过程还需控制不同地层的钻进速度，特别是进入粉砂层时，每次旋挖不能太多，以防止砂子从钻头顶口冒出并进入泥浆；当沉淀不符合要求时，采用“换浆法”进行消孔，换出来的泥浆一定要经过水力旋流器和振动筛进行浆、砂分离，直至合格；成孔后，应至少沉淀1～2h，然后检查沉淀厚度，如仍超标，可以用旋挖钻机直接捞出。

4结语

综上所述，作为整个桥梁工程施工最关键的环节，旋挖灌注桩施工过程控制的好坏是直接影响桥梁整体施工质量与运营安全，这就要求我们在施工过程中规范施工工艺，强化施工手段，积极发现问题、分析问题、解决问题，严防夹泥及断桩事故的发生，以此确保桥梁后期的运营安全。

参考文献：

【1】.旋挖钻钻孔桩施工技术[J].民营科技，2012（8）：341-342.

作者:李进 单位:雅安灯塔房地产开发有限公司