广州市第三建筑工程有限公司
摘要：近年来，旋挖钻机的性能已不断完善和改进，对基坑支护结构及周边环境的安全性也能起到有效的保障。但在大型深基坑工程中，由于地下基岩面通常起伏差异较大，深入岩层的旋挖灌注桩有可能会受地质条件而影响质量，所以对其全过程控制尤为关键。现本文先从旋挖桩的施工问题展开分析，然后结合工程实例对旋挖灌注桩的施工质量管控进行详细论述，并提出相关安全措施，旨在提高施工效益。
关键词：大型深基坑；旋挖灌注桩；问题；质量管理；安全措施
前言
旋挖灌注桩机因其钻孔速度快、入岩能力较强、噪声小、成本低等优点，被广泛应用于城市的桩基工程。但对于旋挖桩机这一现代化的大型机械，在施工过程中必须严格加以控制，才能确保深基坑工程的顺利完成。
1 旋挖灌注支护桩施工问题分析
旋挖桩机是靠切土钻进的，且功率和扭矩都较大，在钻进速度快的情况下不存在泥浆循环，所以孔壁护壁与钻、冲孔桩相比较差。尤其在软土地层容易出现塌孔和缩径现象，而且在成孔时也会发生提升撞孔壁或钻斗切削过深的问题，进而造成孔底沉渣厚、底偏大或清空困难的问题。对于深基坑的支护桩而言，如果孔底沉渣太厚且超标，也会对桩的承载力带来影响。所以，如何对旋挖灌注桩的施工质量进行有效控制以及采取的管理措施尤为重要，若控制得不好将会影响到桩基工程的整体质量。
2 工程概况
本工程为番禺区万博中央商务区地下空间综合管廊及环路（广晟段）基坑支护和土石方工程，需支护长度约300m，其中综合管廊开挖底标高4.493~5.022m（检修通道开挖底标高8.839~21.739m），环路的开挖底标高11.595~13.171m，场地平整后标高30.00~38.50m，基坑开挖深度25.5~34.0m；土石方量约10万m3。建筑结构安全等级为一级，其基坑重要性系数1.1。
本基坑工程支护桩采用旋挖灌注桩，桩径1000mm，间距1500mm，桩长13.5m-23.2m，水下商品混凝土C30；灌注桩入岩符合设计图纸要求，进入基坑开完面以下中风化不少于3m，或微风化不少于1.5m，且不少于设计桩长。支护桩采取隔桩（跳挖、至少隔二根）施工，在相邻桩混凝土龄期达到3天后方可成孔施工。本工程基坑开挖面深且大，施工期又紧，因而在旋挖灌注桩施工过程中，必须合理安排各项工作相互搭接，以及进行细致周密的施工部署，以确保施工过程的紧凑合理。
3 旋挖灌注桩施工质量管理措施
3.1 把好施工前期质量关
施工前，先要对旋挖桩施工进行图纸会审及技术交底工作，为基础工程施工及验收提供依据。结合地质勘察报告及周边情况，对妨碍施工或影响安全操作的各种设施进行清除、移位或妥善处理；在平整场地后，做好基坑位移和地下水位观察点，以及基坑周边排水沟、集水井和沉淀池。并修通施工临时便道，为施工机具、材料运送提供便利。同时，对施工材料和设备的相关技术参数进行检查，如不符合要求的均退场处理。还要检查现场放线情况是否符合规范要求，并合理安排好钻孔顺序。
3.2 注意泥浆的稠度与比重
护壁泥浆的制备是旋挖钻能否成孔的关键所在，对钻孔进度以及桩基混凝土质量有一定的影响。为保证护壁质量，在主要利用原土造浆的情况下，现场准备钠膨润土，掺外加剂配制护壁泥浆。泥浆应满足要求：比重1.05～1.25g/cm3，粘度18～25S，含砂率小于8%；新制泥浆在膨化池内膨化24h后方可使用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在施工过程中，要对泥浆的流变特性、密度、含砂量等性能定期检测，适当添加相应掺合料以调整泥浆性能适用于不同地层。
3.3 做好成孔过程控制
安装钻机时，对地基的稳固度以及机座的水平情况进行逐一核对，钻杆上部要设导向架，钻杆须保持垂直，以防止钻孔偏斜。旋挖孔前设置坚固、不漏水的孔口护筒。护筒内径大于旋挖头直径，且比桩径大30cm；护筒高度根据现场实际情况确定，护筒埋深不小于2m；护筒顶部应开设1~2个溢浆口，并高出施工地面0.2～0.3m。桩位须经监理工程师复核无误，并签发开孔通知单后，方能开孔。
钻机安装就位后，确定钻杆垂直后开始钻进。钻孔应连续一次完成，不得中途无故停钻。旋挖孔过程中，要观察主机所在地面和支脚支承地面处的变化情况，如发现沉降现象及时停机处理。若因故停机时间较长时，应将套管口保险钩挂牢。同时，要经常对旋挖孔泥浆及旋挖机对位进行检测，不符合要求时，应及时改正。当旋挖孔深度达到设计要求时，采用灌注桩孔径监测系统对孔深、孔径、孔位和孔形等进行检查，确认各项指标符合满足设计要求后方可进行清孔。并经驻地监理工程师认可，方可进行孔底清理和灌注水下混凝土的准备工作。
3.4 严格检查钢筋笼吊装、就位
在起吊钢筋笼前，应检查吊点的牢固程度及钢筋笼加劲箍的数量。钢筋骨架在下放时应注意防止碰撞孔壁，如放入困难，应查明原因，不得强行下放。钢筋笼入孔后，检查其是否处在桩孔中心；钢筋笼入孔就位后，检查吊筋吊环位置是否与护筒顶标高一致，如吊筋长度超出护筒面较多，则表明钢筋笼未到位，应立即吊出钢筋笼，查明原因并纠正后重新就位；钢筋笼正常就位后应穿放定位钢管进行固定，以防止钢筋笼标高发生变化。
3.5 加强水下混凝土浇筑的质量控制
水下混凝土的灌注采用导管法，且导管采用卡口式。下导管前，预先对导管进行打压，以确定导管的密闭性；导管分节段安放、连接，须使其位置居于孔中，轴线顺直，稳定沉放，防止卡挂钢筋笼。在孔口设置浇筑平台并固定导管料斗，以保证在浇筑过程中施工人员的安全。
混凝土灌注前，要对各作业环节认真检查，制定有效的预防措施；特别是，旋挖孔达到要求深度后需用灌注桩孔径监测系统进行检查，各项指标符合要求后方可进行清孔。要注意检查混凝土的塌落度及和易性。另外，因空孔深度较大，下料速度应适当控制，否则易造成钢筋笼上浮；还要加强施工现场管理，防止违规操作。导管提升应匀速平稳，控制灌注时间在适当的范围内；如遇突发事件导致浇筑停滞时间较长，应不断提升导管防止出现卡管、堵管现象；灌注混凝土时，项目部应安排专人负责桩顶混凝土标高和超灌注高度的控制。
4 施工安全措施
本工程现场旋挖钻机布置的数量较多，施工前应做好旋挖钻机成孔桩工艺的三级教育和安全技术交底。现场人员必须佩戴安全帽及穿戴其他劳保用品，旋挖钻司机及辅助机械的操作人员必须经过培训，须持证上岗。工前必须认真检查设备，定期对机械进行检查维修保养。同时，要明确各台旋挖钻机的行走路线，合理布设泥浆池、循环沟；旋挖钻机行走时应安排专人指挥，应注意不要在坡地上改变行驶方向；旋挖钻机施工作业面应铺设砖渣、碎石垫层，并铺垫14mm以上钢板，确保场地平整，以保证在入岩作业时较大的震动不致造成孔壁坍塌。
5 总结
旋挖灌注桩大多数是端承嵌岩桩，在地下大小变化不一和起伏不定的岩土层中更应该严格要求，其支护桩的成桩质量一定要以剖面图标示嵌固深度、入岩标准、施工工艺以及质量管理进行双重控制，才能够减少施工潜在的问题，提升工程的经济效益和保证基坑的整体质量。
参考文献：
[1]GB50202-2002.建筑地基基础工程施工质量验收规范[S].北京：中国计划出版社，2002.
[2]JGJ120-2012.建筑基坑支护技术规程[S].北京：中国建筑工业出版社，2012.
[3]YB9258-97.建筑基坑工程技术规范[S].北京：冶金工业出版社，1997.
论文作者:林耿亮
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第24期
论文发表时间:2019/6/24
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