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摘要：旋挖桩施工技术在实施的过程中，需要严格按照施工规范要求进行，同时，为了避免施工质量受到一些因素的影响，应结合工程的实际情况，做好旋挖桩施工技术的质量控制工作，确保工程施工的顺利进行。
关键词：旋挖钻孔；灌注桩施工；问题；质量控制措施
引言
旋挖桩施工过程中无法了解孔内的情况，成桩后也不能及时进行开挖验收，存在较多的不可预见因素。若发生质量问题，将直接影响工程进度和成本，甚至造成不良的社会影响。因此，旋挖桩施工质量的控制显得尤为重要，施工前必须对常见的质量问题进行分析，并布置好相关的防治措施。
1.旋挖钻施工原理
旋挖钻成孔是一种从底部通过其结构中的活门桶式回转器进行岩土破砰，把它撞到钻斗内部，之后把钻机以及钻机自带的自升装置让钻头突出，把泥土卸下来，一直循环下去，不断的进行泥土的挖取以及卸出，指导机器钻到了设定的标高。旋挖钻孔灌注桩施工工艺是针对需要施工的泥土利用机器的斗齿进行砰石提取。再利用卷扬钻机把砰石泥土提取出来。在进行提取时如果出现泥土松动可以用泥桨护壁钻展开更为精密的施工把砰石进行提取，相对于一些地质较硬较为坚固的岩石层，需要用到干式钻进行施工把砰石泥土提取出来，旋挖钻孔灌注桩由于技术比较精深，可以使整个施工过程的成孔工作的效益，以及让施工技术更为精准能够让施工进度得到提高，并且在换钻频率上有了更为可靠的保障，利用旋挖钻孔还可以在施工过程形成效果突出的螺旋线，能够让整个施工过程的孔壁所产生的泥皮减少，而且利用其作业还能够减少孔壁内所产生的渣，让整个施工环境减少了很多噪音以及环境的污染。
2.旋挖钻机施工常见问题
2.1部分土层制约钻孔
尽管对于传统回转钻机而言，旋挖钻机适应能力较强，但面对含粘土粒较多，透水性较小的粘性土层，其实际钻进效果明显不如土层、砂层。而对于孤石、飘石地层及密实卵砾石等地质，若不采取措施，其成孔质量同样无法达到预期要求。应对办法：对粘结性土层，使用长筒钻头，同时选用切齿间间距较大钻头，减轻切齿黏泥变钝滑，糊钻将使切削钻进效率大减，提钻后应勤于查看切削齿，及时清理齿间黏泥，更换已磨钝的齿套。对于砂卵石含量较大的地层可使用短筒钻头，配置泥浆护壁，控制钻速；对于含孤石、漂石及密实砾石地层可先用长、短螺旋钻头进行处理，松动后再换上短筒钻继续钻进。
2.2钻进时突发塌孔
一般砂土堆积情况下，其粘聚力为零，整体稳定只依靠内摩阻力来实现。当土体位于地下水位以下，因含水率及浸润湿度加大，其内摩阻力和抗剪强度随之降低。钻头下钻过程形成孔腔，使土体应力向孔内释放，初期表现为孔径总体变小，之后砂层中的亚粘土夹层部位明显缩径，当整体形变达到一定程度后，最终演变为孔壁的坍塌[6]。预防措施主要为：视表土松散层厚度，孔口下放适宜长度护筒，同时增加相应泥浆比重，并保持泥浆液面高度，随着钻深加深及泥浆流失，及时补充泥浆，必要时可添加适量防渗剂，保证固结时孔壁具有较高稳定性。
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2.3硬质岩层下钻困难
工程实践证明，当钻头探至硬岩层，若岩石强度＞40MPa时，属于坚石，会对钻机旋挖钻头及内部构件造成较大损坏。应对措施：如遇岩石硬度大，每回次钻进深度太小时，可先更换为用螺旋钻头对地层进行松碎处理，再旋挖作业。若效果依旧不理想，则直接改用冲击钻机来施工，在规避作业风险同时将合理机械效用最大化。
2.4旋挖桩机移动时对场地要求较高
旋挖钻机的自身重量从几十吨到上百吨不等，对施工场地的硬实度有一定要求。且普遍采用履带转动装置，在施工现场进行钻机移动时，须严格控制其行走路线平整度及坡度，以防止旋挖钻机在行走中出现倾翻事故。应对办法：对施工场地进行必要勘测及平整夯实，亦可铺垫钢板，确保钻机移动及施工的安全稳定。
3.旋挖钻孔施工质量控制措施
安装钻头前需对其的规格尺寸、固径装置及钻斗磨损情况进行严格检查。任何破损及失效构件应及时维修或更换。成孔时，按照拟定试行施工确定的参数施工，同时设置专职技术员记录成孔过程的各项数值，如钻杆增加、下钻深度、地质特点、机械运行情况、地下障碍物等情况。记录数据务必及时准确、完整清晰。
针对钻杆垂直度的控制，一方面利用机械自带的电子控制系统调校，另一方面安排专人在钻进过程中观察钻杆两侧的垂直度仪，随时指导机械操作员调整钻杆倾角。通过“电子监测+人工校核”的方式来保证钻杆垂直度，进而保证成孔的垂直质量。
旋挖钻机作业过程中，因其特殊的成孔原理，其单次钻进深度较浅，一般不足1m（具体视钻斗取土量及钻机扭力型号而定），且需来回反复多次下钻至最终成孔。钻头从一开始下旋接触土层到之后将切削下的土屑碎石装进钻斗内的过程中，随着入土深度及转入钻斗内土重的增加，扭转阻力自然加大。结合功率公式P=F?V，在功率P一定情况下，力F与速度V成反比。故回转阻力增大同时其转速降低，内外钻杆传动装置接触面上的压力也随之增大，这时，需操纵加压油缸对钻杆加压，增大钻斗下钻力。钻进负载进一步增大。在负荷增至一定量后，操纵液压缸，利用动力头对钻杆短时间加压，重复进行几次加压操作后，直至钻头切入量较小甚至不切入时，应立即提升钻头，防止土体挤压负载过大对钻机构件造成损害。当钻至孔底，依靠钻头自重钻进片刻，不加压。可见，在钻进过程中，作业者应密切注视操作舱内的转速、压力仪表以及下钻负载变化情况等，适时升降压力、提拉钻头，以保证旋挖钻机高效、安全、有序的进行施工。
另外，钻孔作业中还应依据地质土层状况调整进钻速率：由硬质层钻入软质层时，可适当提高钻进速度；当由软层转变至硬层时，须降速缓进；遇到地质易收缩的地层，应采取多转少钻的模式，增强旋孔成壁的效果，防止孔径收缩；对硬塑层采用高转速旋挖加快效率；对于砂层则采用低转速慢钻进，同时依指标控制泥浆粘度及比重。
在施工过程中，若有不慎就会出现由于水量控制不好，造成孔壁变形等现象。能够进行更好的防治方式有利对钻孔成形的效率进一步提高，尽可能降低发生变现的情况；对机器定时的检测；对于钢筋笼需要更好的适时安装，更有效的对钻孔的质量以及成效进行提高。关于施工的地质控制并没有一个很好的标准或者是机器回转钻头的直径较大产生施工超径，所产生一系列耽误工程的问题产生。及时预防的方法包括对钻孔内的泥浆高度进一步加强，并有效的对孔壁压力进行增强。在施工中容易产生混凝土供应不足等一系列导致断桩等问题，防治的方法包括：必须保障混凝土灌浆有着连续性；严格按照规定比例进行混凝土的配置，防止在施工过程导致塌孔问题从而导致施工延迟。
4.结束语
在实际的旋挖桩施工过程中，我们要在全面认识工程条件及特点前提下，切实把握旋挖桩施工的技术要点，严格控制旋挖桩施工的规程指标。同时应积极关注作业过程中可能存在的技术问题，结合旋挖桩的特点及项目生产实际情况，依据工程设计规范，合理选择适宜的工艺工法，制定切实有效针对重难点问题的对策与措施。通过决策到实施过程的共同把控，有效提高旋挖灌注桩施工的质量和效率，有力保证工程项目的质量目标、进度目标、经济效益乃至社会效益的实现。
参考文献
[1]王欣.旋挖钻机成孔灌注桩常见问题的分析及对策[J].吉林水利，2004（11）：39-41.
[2]李神峰.浅谈旋挖桩施工工艺—记南益广场旋挖桩施工[J].福建建材，2013，（6）：50-51.
论文作者:陈飞
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/2
标签：钻机论文; 钻头论文; 钻孔论文; 钻杆论文; 土层论文; 泥浆论文; 过程中论文; 《建筑学研究前沿》2018年第20期论文;