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摘要：文章结合笔者的工作实践，主要阐述了旋挖桩施工的特点及施工工序流程，在此基础上，针对旋挖桩施工中的质量控制要点进行了分析与研究，提出施工中的注意事项。
关键词：旋挖桩施工；特点；质量控制
近年来，旋挖桩作为一种新型的施工技术，具有环保性能优越、成孔质量理想、施工效率高等特点，从而在现代桥梁、建筑工程项目建设中得到广泛的应用。目前，国内在旋挖桩施工中，由于受到各类主客观因素的影响，导致各类技术问题的普遍存在，必须引起施工单位的高度重视，并采取有效的应对措施。
1 旋挖桩施工的特点
（1）成孔速度快。一般情况下，旋挖钻机的钻孔与成孔速度可以达到1-1.5m/min，与国内桩基础工程中传统的循环钻机相比，其优势极为明显。由于旋挖钻机的成孔速度快，在保证整体施工进度的基础上，有效减少了施工的人力、物力投入。
（2）适应性广泛。由于传统的循环钻机自身重量有限，在进行硬土地层的钻孔时，难以保证钻头施加足够的压力，从而影响了成孔的速率和质量。而旋挖钻机钻头则增加了先进的动力头装置，在进行钻孔操作时，在钻杆重量与动力头给进力的作用下，保证了钻进的强度。
（3）环保性能突出。现阶段使用的旋挖钻机多是采取动力头的循环形式，其基本工作原理为：使用螺旋钻头与旋挖斗，通过强大的扭矩将土、砂砾等钻进中产生的钻渣直接进行旋转挖掘，并快速提指至孔外。由此可见，旋挖桩在施工中无需设置泥浆支护结构，实现了较为环保的干法施工，必然使施工作业过程的污染源明显减少，有利于改善施工现场的作业环境。
2 旋挖桩施工工艺流程
施工前必须全面掌握旋挖桩的施工工艺。其主要施工工艺流程为：场地平整→孔位测定→埋设护筒→钻机就位→开钻成孔→提钻清孔→检孔→安放钢筋笼→下导管→水下混凝土灌注→提拔导管→成桩→拔出护筒→检测。
3 旋挖桩施工中质量控制要点
3.1 钻孔
（1）旋挖钻机重量大、机架高、设备昂贵，施工时应保证作业安全，必要时应在地面先垫设能保证其安全的钢板或路基板，防止塌陷、倾覆。旋挖钻机成孔前和每次提出钻斗时，应检查钻斗和钻杆链接销子、钻斗门连接钢丝绳的状况，并清除钻斗内的土渣。当桩距小于3.5倍桩径时应跳打施工，这是基于混凝土初凝时间考虑的，也就是说对于桩距过小，不满足相关要求，在混凝土初凝前如若不采取跳打施工，很容易造成相邻桩混凝土初凝前内部扰动，影响混凝土正常凝结，降低强度，影响工程质量。另外旋挖钻机钻斗倒出的土距桩孔口的最小距离应大于6m，并应及时清除。
（2）为避免钻孔时出现扩径，监理人员应检查钻机是否稳固，要求减压钻进，防止钻头摆动或偏位，以便形成良好的孔壁，要始终保持适当的泥浆比重和足够的孔内水位。为避免出现缩颈，钻孔前监理人员应详细了解地质资料，判别有无遇水膨胀等不良地质条件的土层，如有则应要求施工单位采用失水率小于3～5ml/30min 的优质泥浆进行护壁，如遇地质原因引起的锁孔，应采用加大泥浆比重，控制钻孔速度，对局部进行修正处理。施工中应经常对钻头的直径进行校正，钻头直径一般比所需成孔直径小20～25mm为宜。
3.2 清孔
当钻孔达到设计桩长以及进入持力层规定深度后，直接利用钻具进行换浆清孔工作，利用钻头叶片的搅动作用和泥浆对沉渣的浮力，将孔底沉渣排出孔外。清孔时应另行输入比重在1.1g/cm3以下的经沉淀除渣后较洁净的泥浆，逐步置换出孔内较粘稠、含较多泥砂的泥浆，而不能直接输入清水，以防止发生孔壁坍塌。清孔后孔底500mm以内泥浆比重应小于1.25，含砂率不大于8%，粘度不大于28s。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆第一次清孔是能否达到技术要求的根本基础，第一次清孔的冲力大，清孔能力强，可以把绝大部分沉渣和较大的泥块都清除孔外，而第二次清孔是利用导管来进行的，冲力要小得多，不能让它来承担主要的清孔任务。如果第一次清孔能达到规定的沉渣厚度要求，第二次清孔作为储备，要保险很多。沉渣厚度必须满足：端承型桩，不应大于50mm；摩擦型桩，不应大于100mm；抗拔、抗水平桩，不应大于200mm。
3.3 钢筋笼制作与安装
（1）在钢筋笼安放前，现场监理人员必须对钢筋笼的主筋长度、截面尺寸、箍筋间距、保护层厚度、钢筋接头焊接质量等方面进行检查验收。为保证在运输过程中不变形，钢筋笼内用钢筋十字支撑焊接加固。在制作、运输、吊放过程中，防止产生不可恢复的变形，确保钢筋的保护层厚度。对变形的钢筋笼应整理成型后再安装，严重变形的必须报废。钢筋笼下端一根加劲箍应焊到主筋端头上，也可以采用主筋下部向笼外倾斜 10～15mm。桩身如有箍筋搭接接头，应保证搭接处的弯钩朝上，避免朝下或朝内，搭接处应多点固定牢固，避免松脱，拖挂导管。
（2）钢筋笼比较容易出问题的是混凝土保护层厚度不够。为保证保护层厚度，钢筋笼上应设置保护垫块，设置数量一般是每节钢筋笼不少于2组，每组 3～5块，且应均匀对称布置。为避免保护层垫块陷入孔壁泥层内，造成桩位偏移，应采用中心穿孔的圆形砂浆块，其半径即为保护层的厚度，钢筋笼制作时就穿挂在螺旋筋上，这样垫块与孔壁的接触面积大，效果好。钢筋笼下沉时应采用对称的两根吊环，确保钢筋笼下沉时的垂直度与下沉速度，避免钢筋笼碰撞孔壁和自由下落，就位后应立即固定钢筋笼。
3.4 导管安装
（1）确保导管质量良好，壁厚均匀，内壁光滑、圆顺，内径一致，橡胶圈质量良好，螺旋丝扣用加力杆拧紧，接口严密。导管使用前应试拼装和试压，试水压力为0.6MPa～1.0MPa。每次浇注完混凝土后应及时对导管内外进行清洗，使用前应检查是否有水泥浆块附着在导管内壁。
（2）导管接头应采用丝扣或双螺纹方扣快速接头，不宜采用法兰接头，可设置三角形加劲板或设置锥形法兰护罩。导管应设在钢筋笼中间，导管接头处外径应比钢筋笼的内径小100 mm以上。提升导管时，避免挂碰钢筋笼。导管应有多种可调节长度，除3米的标准节和4米的接头外，还应有2m、1.5、1m等短节，根据每根桩的成孔深度进行导管长度配置，将导管下端下放到距孔底渣面0.3～0.5m范围。
3.5 混凝土灌注
（1）混凝土灌注质量控制的关键在于第一斗混凝土的灌注，而第一斗混凝土的控制最紧要的是初灌量的计算。要保证将导管内的泥浆一次性排出，里外隔绝。混凝土浇筑时应使用隔水栓，如预制混凝土隔水栓球、砂包、细石混凝土隔水栓外裹棉布等，本工程从施工的方便程度、可靠性和经济性，以及对桩身影响等方面综合考虑，采用在料斗卸料口处设置料闸，将料斗与导管接口堵住，待料斗灌满并大于初灌量后再打开料闸，这样才能保证后续灌入的混凝土不会混入泥浆造成夹桩。初灌后导管下口应被埋入混凝土1.2m以上。
（2）控制好导管提升高度，随时检查导管在混凝土中的埋置深度，导管埋深任何时候不得小于1m，一般宜为2m～6m，使桩内混凝土在灌注过程中自然密实。严禁将导管提出混凝土灌注面，并应控制提拔导管速度，应设专人同步测量导管埋深及管内外混凝土灌注面的高差，埋深太浅容易出现断桩，埋深太深容易出现堵管等意外情况。
（3）在灌注桩无钢筋段的混凝土时应尽量加快，当孔内混凝土面接近钢筋笼时，应保持较深的埋管，放慢灌注速度，控制在20m3/h以内，即每斗在2min内慢慢滑入导管内，以控制混凝土上返速度，减少其对钢筋笼的携带能力，防止钢筋笼上浮；当混凝土进入钢筋笼5m左右（h=5m）时，要把导管底端提升到笼底以上2m处，导管组配时应预先计算好，如不满足2m要求，则应继续浇灌混凝土，既能保证取管又能满足导管埋深要求。此时导管以下2m钢筋笼便被该段非流动混凝土压住，再继续灌注时，随着混凝土面的上升，该段钢筋笼受到的压持力也随之增加，有了这段安全距离，钢筋笼就不易上浮。
4 结语
旋挖桩施工属于隐蔽工程，因此存在着许多未知因素及一些不可预见的事故，在旋挖桩施工过程中，专业技术人员应严格掌握相关的技术要点，不断地积累施工中的经验，注重施工中的每个环节，避免施工中出现一些问题，以保证工程施工的质量。
参考文献
[1]王慧强.钻孔灌注桩施工质量常见问题及预防措施[J].科技风，2009（15）.
[2]黄永伦.结合实例浅析旋挖桩施工技术[J].广东科技，2010（05）.
论文作者:杨延武
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第11期
论文发表时间:2017/9/28
标签：导管论文; 钢筋论文; 混凝土论文; 钻机论文; 泥浆论文; 钻孔论文; 钻头论文; 《建筑学研究前沿》2017年第11期论文;