摘要：施挖钻机以机动性大、操作安全性高、成孔速度快质量高、适应地层能力强、独立作业性好、施工技术先进、振动与噪声小等特点，并随着近年来机械技术的巨大进步和国家对生态环保严格管控，旋挖灌注桩“绿色工艺”被广泛应用于房建、桥梁工程等钻孔灌注桩工程。旋挖成孔灌注桩施工工艺使用中，根据是否需要泥浆护壁的工法分有干法作业和湿法作业成孔两种工艺，干法作业成孔主要适用于地下水位以上的地质，易塌孔处应视视实际情况设置护筒或护壁，湿法作业广泛应用于各种钻孔灌注桩。
关键词：旋挖钻孔；施工工艺；质量控制
1 旋挖成孔灌注桩施工要点
1.1 泥浆制备
施工现场应配置泥浆的制备池和回收用的储备池，其中池体本身要有较高的防渗能力，通常情况下，泥浆池的容积保持在钻孔体积的1.5到2倍。泥浆制备过程要使用专业的设备，一种为泥浆制备中的搅拌机，另一种为水力搅拌器，前者的处理对象通常为膨润土，后者的处理对象通常为黏土粉造浆。
1.2 成孔作业
（1）护筒埋设。护筒采用不小于10mm厚钢护筒，内径宜大于钻头直径100mm～300mm，高度宜不小于1.8m，埋置深度不宜1.5m，护筒顶端高出地面不宜小于0.3m。护筒埋设时，应确保筒的中心与桩中心偏差不大于50mm；护筒就位后，应视在护筒四周对称、均匀地回填较好的土体，并分层夯实。
（2）钻进成孔。钻机就位前，应对钻机性能进行再次检查，钻头配备、磨损度、钻头直径是否满足施工方案要求；钻机就位后，应确保钻杆、护筒中心线、回旋盘中心线、桩基中心线保持在同一直线上，才能够保证钻孔的垂直度。
由于各区域地质差异不一，对新的场地，有必要进行试钻孔，并规范钻机操作标准，加强泥浆液面高度、粘度、比重等现场管理后，可以有效地解决塌孔，加快钻进速度，确保成孔质量和成孔效率。
1.3 清孔
成旋挖钻进至设计要求持力层和深度后，将更换捞砂钻斗，钻斗底高出原测量孔底处约100～200mm，留在原处继续旋转，将孔底沉渣尽量装入斗内，形成初步清渣工作；保持泥浆正常泥浆循环，采用空转钻盘，把孔底残余泥块磨成泥浆和岩屑排出，确保孔底沉渣基本全部清除干净，能准确测量孔深，孔内泥浆中无泥块悬浮。清孔时间≥30min。
钢筋笼、导管下设完毕，应二次清孔，可采用常规换浆正循环、泵吸和气举反循环清孔或正反循环组合清孔，清孔达到规范要求后停泵30min，再测量孔底沉渣及泥浆中含砂率等性能指标，若能达到要求即可进入下道工序，否则需再次清孔。孔底沉渣厚度要求≤50mm。
1.4 钢筋笼吊装和混凝土浇筑
钢筋笼吊装过程，确保钢筋笼对孔壁碰撞，以免造成塌孔或增加清渣工作量。对桩长较长的桩基，应采用分段吊装和连接，吊装完的部分钢筋笼应采取防止偏移，正常是采用钢梁或钢筋上增设加固筋，固定于钢护筒上，安装过程确保钢筋笼与桩中心重合。
浇筑混凝土前应对导管进行试压试验，试水压力宜为0.6～1.0MPa，导管接头宜采用双螺纹方扣快速接头，导管直径不小于250mm，壁厚不宜小于3mm。
2 旋挖成孔施工质量控制措施
2.1 塌孔控制
施工过程中经常出现了钻进速度过快、砂层泥浆护壁强度不够、清孔时出现孔底负压过等原因造成的塌孔。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆针对上述状况，采取以下措施：1.在填土层，埋深了钢护筒，提高泥浆的比重和粘度；2.钻砂层、圆砾层时，降低钻进和钻斗升降速度，提高泥浆的比重和粘度，观察前后两斗出渣量和出渣速度判定是否存在塌孔，若出现变化，及时调整泥浆的比重和粘度，对塌孔段进行慢速空孔；3.二次清孔时，孔底出再负压时，由时桩长均较长，泥浆补充不及时形成水头差和泥浆对孔壁的冲刷，砂层、圆砾层均存在塌孔，采取措施如下：（1）降低泵吸力，加大泥浆泵功力及时补充泥浆；（2）采用正循环清孔。
钻孔过程中，除了复核钻杆是不弯曲外，还需根据不同地层，采用不同钻进速度，调配不同的泥浆。在钢筋笼吊装时，防止其变形，安放避免碰撞孔壁，尽可能缩短钢筋笼接长时间，二次清孔后，按规范检查合格后及时灌注混凝土。
2.2 沉渣控制
孔底沉渣厚度决定了灌注桩底部强度和桩基沉降，影响到整体建筑的结构安全，因些沉渣控制是重要的工序，沉渣量必须小于规范要求。沉渣过厚，主要原因是清孔不干净或未进行二次清孔；泥浆性能如泥浆比重、含砂层等不符合要求；清孔后，准备灌注时间过长，致使泥浆沉积。针对上述状况可采取以下措施：1.泥浆调配和检查由专人管理，定时检查，特别是清孔时确保泥浆沉淀时间足够，含砂率小于4%，泥浆比重1.15-1.20，并对清孔出现的问题、时间、次数和清孔后停歇时间进行记录，以免出现未进行二次孔或清孔后停歇时间过大造成泥浆沉积；2.缩短钢筋宠安装时间，加快混凝土灌注速度，导管底部尽量伸至孔底30～50mm，保证有足够混凝土初灌量，确保导管下口一次埋入混凝土灌注面以下不少于0.8m，利用混凝土的冲动力清除孔底沉渣；3.预埋桩底注浆预埋管，对桩基灌注完后，对桩底进行后注浆补强。
2.3 导管进水、堵塞控制
除成孔质量外，浇筑水下混凝土是桩基关键节点，导管的控制决定了混凝土浇筑的成败。导管进水和堵塞的控制是导管控制的重要环节。
导管进水主要原因有操作不当管底进水，导管自缺陷或接头未旋紧导致导管周进水。导管底进水分初灌导管进水和提升导管过程进水。其处理方法1：立即将导管拔出，采用泥石泵将孔底的混凝土拌和物吸出，若无法清理或清孔达不到规范要求时，需拔出钢筋宠复钻清孔，再重新按新孔操作，同时必须计算出初灌混凝土量，储备量不小于计算量，严格控制操作工艺，重新灌注。其处理方法2：及时将导管打入原灌混凝土面以下不小于2m，然后采用泥石泵将孔底的混凝土拌和物吸出，由于泵吸无法完全将导管内的水全部抽干，续灌的混凝土配合比应增加水泥量，适当提高稿度后重新灌注，重新灌注前将对导管进行敲撞或挂振捣器予以震动片刻，使原混凝土损失的流动性得以弥补，并做好施工记录，需对该桩进行桩身质量检测，确保质量。导管自缺陷或接头未旋紧导致导管周进水，应该加强导管安装前检查，灌注混凝土采用锤击导管避免导管内形成高压气体，出现进水的处理可参照提升导管过程进水的处理办法。
导管堵塞的原因：初灌时隔水栓卡管；混凝土粒径过大、塌落度小、流动性差、搅拌不均匀，以及运输途中产生离析，浇筑混凝土时导管进水，水泥浆流失；混凝土灌注不连续，管内混凝土已产生初凝。隔水栓卡管可以采用长杆冲捣管内混凝土，或在导管上安装附着式振捣器。混凝土造成的堵塞，加强灌注前混凝土的抽样检查，严禁用塌落低、石子粒径过大、离析等问题的混凝土进行灌注，确保混凝土灌注的连续性。导管堵塞后，若原灌注混凝土表面尚未初凝，可将堵塞导管拔出，用新导管插入原灌注混凝土内不小于2m，用泥石泵将新导管内的水抽出，再用圆杆接长的小捞砂筒进行清理残余渣土，然后再新导管内继续灌注。当灌注停歇时间过长，孔内混凝土已经初凝时，应将导管拔出，用较小钻头将钢筋笼以内的混凝土钻挖吸出，再钻架或起重设备将钢筋笼拔出，然后回填重新钻孔成桩。
3 结论
综上所述，旋挖成孔灌注桩施工中对不同地质情况选择不同旋挖钻机配不同的钻头，在成孔、灌注混凝土过程做好塌孔、沉渣、灌注导管的管控等关键工序的监管，有效地保证工程的进度、质量、安全、成本的要求。因此，旋挖钻机及其施工工艺将被广泛地用于大型桩基工程。
参考文献：
[1]黄和民.探讨旋挖成孔灌注桩的施工质量控制[J].河南建材，2016（06）：89-90.
[2]连杰阳.探讨旋挖成孔灌注桩的施工质量控制[J].福建建材，2016（12）：69-70.
论文作者:杨鹏才
论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期
论文发表时间:2020/3/11
标签：导管论文; 泥浆论文; 混凝土论文; 沉渣论文; 钢筋论文; 钻孔论文; 钻机论文; 《基层建设》2019年第30期论文;