摘要：在进行建筑工程基础施工过程中，因不同的地质条件而采取相应的施工技术。旋挖桩施工技术是常见的施工方法之一。本文结合笔者工作实践，对在深厚淤泥质粉砂、粉细砂层环境下采用旋挖桩施工技术及质量控制措施进行分析，以保证工程质量和安全。
关键词：旋挖桩施工; 深厚淤泥质粉砂、粉细砂层;质量影响；质量控制
前言
目前，在进行基础工程施工中，通常都会遇到不良地质条件，例如，深厚淤泥层和砂层等等，必须认真分析地质条件和选择正确施工技术
，以保障基础工程质量和安全。旋挖桩施工技术是常用的施工技术之一，它适用于各种复杂的地质条件,如:软土、流泥、流砂、卵砾石等.也具有环保性能优越、成孔质量理想、施工效率高等特点,深受施工单位欢迎。但由于受到多种因素影响，在实际施工过程当中，采用旋挖桩施工容易出现坍孔等问题，给旋挖桩的施工质量和施工安全造成严重影响，另外，施工成本也相应增加。因此，必须做好相应的施工技术方案和质量控制措施，确保工程顺利进行。实践证明，采用该技术进行施工，可以提高施工效率，保障桩身质量。
一、深厚淤泥质粉砂、粉细砂层采用旋挖桩施工技术和质量影响因素分析
由于砂土内摩阻力大粘结力较差，淤泥没有强度，导致旋挖桩机
在成孔过程中容易出现孔内塌陷、无法成孔、地面沉陷、埋钻等问题，给施工设备和人员带来严重的安全隐患，对工程质量也造成一定影响。
因此，在上述地质条件下，采用旋挖桩施工时，要通过制定相应的措施如增加泥浆相对密度、控制成孔速度，尤其是减慢提升速度或采用钢长护筒穿越淤泥质粉砂、粉细砂层等，确保旋挖桩机施工顺利进行。
1、护壁泥浆
制备护壁泥浆质量如果达不到要求，会造成孔壁坍塌、影响钻孔成形效果。在淤泥质粉砂、粉细砂层中施工时，由于泥浆中混入淤泥、砂导致质量下降。当泥浆相对密度、黏度达不到要求时，钻孔的侧壁容易受到冲刷和出现坍孔。
2、钻具形式
施工中所用为直筒钻斗时，其保径条厚度约为10 mm，在施工时钻斗侧壁与孔壁之间接触，地层会因负压和粘合作用受到较大的影响，并造成缩径或坍孔现象。
3、钻具一次进尺
在深厚淤泥质粉砂、粉细砂层中施工，必须控制钻斗的一次进尺和装载量，提升钻斗时，钻斗内的砂容易漏出掉入泥浆里，泥浆质量受影响，护壁效果降低。
4、钻具提升速度
钻斗在提升过程中，其顶部和底部存在负压，压差与钻斗提升速度成正比，钻斗内的水流速度也会随着钻斗的提升速度而加快，从而对孔壁造成较大冲刷，穿越泥、砂层时，会造成泥砂混入泥浆中，影响了泥浆的质量，同时也增加了孔底沉渣厚度。
在实际施工过程当中，应该充分考虑到上述有关影响质量的因素，并做好相应的质量控制措施，保障施工顺利进行。
二、旋挖桩施工技术在深厚淤泥质粉砂、粉细砂层中运用及质量控制
1、工程介绍
某办公大楼深基坑工程，该工程设有四层地下室，基坑开挖深度为
19.55 ～20.75 m,基坑支护设计采用“桩撑+桩锚”组合支护形式，设置三道内撑。基坑支护桩为旋挖桩，基坑北侧的止水帷幕采用直径 850 mm的三轴搅拌桩，其他部位的止水帷幕采用直径550 mm的双排单轴搅拌桩，并在桩间设置双管旋喷桩，本工程的基坑形状见图1
2、地质条件如下：
根据场地岩土工程勘察报告，结合市内试验资料，场地内岩土结构按成因类型、名称、状态划分，可分为人工填土层、淤泥质粉砂、粉细砂、中粗砂、粉质黏土、强风化泥岩、中风化泥岩、微风化泥岩等，支护桩为旋挖桩设计桩径为1.20 m，桩间距1.40 m，桩长约24.0-26.0m，桩底基本处于中风化泥岩。
3、旋挖桩试桩情况及效果分析
3．1旋挖桩首次试桩情况
本工程基坑支护旋挖桩施工前按照设计要求进行试桩，试桩情况如下：
1）先埋设护筒，护筒高度3.0 m，护筒直径 1. 40 m。
2 ）采用膨润土在现场制造泥浆，泥浆相对密度1.15。
3）严格控制钻进速度不大于10 m/h，钻头提升速度不大于0.2 m/s。
4 ）严格执行二次清孔工艺，孔底泥浆相对密度不大于1.1,含砂率小于8%，泥浆黏度小于28 s，孔底沉渣厚度小于150 mm。
5）导管直径 280 mm，管节长 3.0 m，严格控制导管在混凝土的埋深为2~6 m，设计桩长24.0m，混凝土超出桩顶设计标高0.7 m。
6 ）灌注混凝土理论方量29.02 m3，实际灌注混凝土方量43.24m3，超量14.22m3，混凝土充盈系数达1.49。
混凝土灌注记录显示，在标高6.50～-1.00 m位置，混凝土上升高度与实际灌注的混凝土方量严重不符，根据地质剖面图，此段正好是淤泥质粉砂层、粉细砂层，可以判断出旋挖桩穿过此段砂土层时，坍孔严重。
3．2 第一次试桩结果分析
1 ）混凝土实际灌注量比常规超出很多，说明普通的旋挖桩施工工艺不能满足本工程施工需要。
2 ）常用的泥浆护壁措施，不能有效解决淤泥质粉砂层、粉细砂层的坍孔问题。
3 ）采用长钢护筒方法，可避免孔壁坍塌。
3．3 旋挖桩二次试桩情况
采用11.5m超长钢护筒，护筒内径1.40m、壁厚10 mm，保证钢护筒底面穿过泥层底面1.0 m，先旋挖引孔，然后采用振动桩锤辅助下沉钢护筒。
二次试桩完成后，灌注混凝土理论方量为32.49m3，实际灌注混凝土方量为38.66 m3，超量6.17 m3，混凝土充盈系数达1.19。
采用超长钢护筒后，解决了淤泥质粉砂层、粉细砂层的坍孔问题，混凝土超灌量得到有效地控制，说明在深厚淤泥质粉砂层、粉细砂层中进行旋挖桩施工，超长钢护筒是一种保证成孔质量的有效方法。
4、深厚淤泥质粉砂层、粉细砂层中旋挖桩施工技术要点
（1）做好施工前准备工作
为保证施工能顺利进行，施工前应该认真地分析地质勘察报告，有需要时应该选取具体的部位进行钻探，并根据现场获得的相关地质情况，选用合适的钻机型号及钻头。
此外，应该选取优质的膨润土，作为制备浆所选用的材料，制备泥浆过程中，要注意控制好泥浆的相对密度、粘度，泥浆池设置要合理，
有利于保证泥浆护壁作用和施工正常。
（2）钢护筒压入及拔出
选用的钢护筒深度应超过质粉砂层、粉细砂层底面 1.0 m以上，以保证钢护筒的护壁效果。采用振动锤下沉钢护筒时，速度要慢，以此保证钢护筒的垂直度及不对附近已经施工完毕的支护桩、止水帷幕造成不良影响。对于存在孤石、混凝土硬层等地质情况，可先用旋挖机进行引孔，待引孔穿越孤石、混凝土硬层后再下沉钢护筒。
支护桩混凝土灌注完毕后，应及时拔出钢护筒。在拔出钢护筒过程中也应严格控制拔出速度，防止断桩事故的发生。
（3）控制清孔质量
在终孔后检查孔深前，采用旋挖钻机专用的清孔钻具进行清孔。混凝土灌注导管安装完成后进行二次清孔，二次清孔可采用气举反循环技术，此法清孔质量高、速度快，且有利于清除较大的颗粒沉渣，以保证沉渣厚度符合设计要求。
（4）施工管理措施要落实到位
在深厚质粉砂层、粉细砂层的地质条件下施工，要做好施工现场的管理工作，保证成孔、清孔、下钢筋笼、灌注混凝土等工序在时间上的顺利衔接，可有效减少坍孔、沉渣厚度、缩颈等问题发生。
5、施工效果分析
本工程施工效果显示，采用长钢护筒，能够较好保证了旋挖桩的外形成型质量，开挖基坑土方后，支护桩的桩身较为完整，桩壁平整，并没有对止水帷幕构成影响；基坑支护没有出现漏水问题（见图2）。
三、施工体会
1、为保证旋挖桩施工能顺利进行，施工前应该详细分析工程地质勘察报告等相关资料，并根据有关规定，进行试桩，并要详细记录
成孔和混凝土灌注情况，并根据所掌握的资料，指导施工。
2、工程地质存在深厚质粉砂层、粉细砂层时，应该采用长钢护筒，避免出现坍孔问题，要保证长钢护筒穿过质粉砂层、粉细砂层，要保证钢护筒的壁厚，以提高钢护筒的刚度。
3、振动锤下沉长钢护筒时，因注意避免强振，保证周围已经成型的旋挖桩及止水搅拌桩不受影响。
4、当下沉长钢护筒过程中遇到硬层如孤石等，无法压入超长钢护筒，如果在 4.0m以内时，可以先通过挖机将其挖除后回填，再次引孔埋设钢护筒。深度超过4.0m 时，可采用大功率旋挖桩机钻冲硬层引孔后埋设钢护筒。
5、加强施工现场管理，各项管理措施要落实到位，尤其是在雨季，
泥浆池的设置、施工道路畅通，保证旋挖桩正常施工。
四、结束语
和其他工艺相比，采用旋挖桩工艺，具有施工时间短、效率高、施工效果好、安全性能高、适应范围广等优点，但也存在着一定的局限性。
为保证旋挖桩施工顺利进行，施工前必须认真分析，工程地质勘查报告等资料，选择合适的旋挖钻机械，制定详细的施工方案，对常见的施工问题要做好预防管理措施，保证施工质量，实现预期效益。
参考文献
[1]孔德斌，新型旋挖桩成孔施工技术应用，科技创新导报，2009，12
[2] 唐妃红，旋挖钻孔灌注桩厚砂地层中孔底沉渣厚度质量控制技术，房地产导刊，2015，12
论文作者:莫越华
论文发表刊物:《基层建设》2017年5期
论文发表时间:2017/6/21
标签：细砂论文; 泥浆论文; 淤泥论文; 混凝土论文; 基坑论文; 施工技术论文; 地质论文; 《基层建设》2017年5期论文;