泥浆护壁旋挖桩施工技术探讨

吴文谷

摘要：随着我国对基础设施建设的投入逐年加大，使得现代桥梁、建筑工程项目不断增多，旋挖桩施工技术由于其具有成孔质量理想、环保性能优越、施工效率高、施工成本低下等特点，而越来越受到施工企业的青睐。然而，国内在旋挖桩施工中，由于受到各方面因素的影响，导致各类施工问题，需要相关施工单位与施工技术人员给予足够的重视。本文结合工程实例对泥浆护壁旋挖桩施工技术进行的探讨。

关键词：旋挖钻机；施工方法；质量控制

中图分类号：O213.1文献标识码：A 文章编号：

1、工程概况：

1、1工程简介

某住宅工程建筑面积：21806.29㎡，一共33层，地下室2层，结构形式：框架剪力墙；基础形式：桩基础；绝对标高208.00（±0.00）,共钻探12个孔；其中最深52.55m、最浅39.85m，渣土、粉土、碎块石、砂泥岩回填5—10年。桩机数量75根，桩径1500mm。

1、2工程水文情况

拟建场地南西侧约110m远为长江，位于长江右岸。全年水文变化规律为：一般1、2、3月为枯水月，7、8、9月为洪水月。枯水月长江水位163.99m，洪水月常年洪水位182.51m。长江重庆李家沱断面二十年一遇洪水位190.63m，五十年一遇洪水位192.83m（黄海高程）。

1、3工程地质情况

该工程地质条件较为复杂，由素填土，残坡积粉质粘土，冲积粉土，冲积卵石土，砂岩（砂质泥岩）组成。其中，素填土一般厚25—30m，主要由粘性土夹砂岩、泥岩块、碎石组成，局部有砖块、混泥土石块等建筑垃圾，靠近幼儿园附近填土厚10—15m。冲积卵石土一般厚度约2—4m，局部厚5—6m，卵石粒径30—150mm为主，含量约30～70％。

2、人员及设备配置

每台旋挖钻机配备机长2人，焊工2人，吊车司机2人，杂工4人；项目部配备现场施工员2人，技术员2人，安全员1人，质检员1人，材料员1人，试验员1人。

每台钻机配备16T吊车1台，电焊机2台；2台钻机共用挖机1台用于平整场地，挖出的土方及时用汽车运出。

3、施工工艺流程

桩基定位→埋设护筒→钻机就位→泥浆准备→钻孔→清孔→探测孔深，检孔→安放钢筋笼→导管安装→搭设平台→检查沉渣厚度，二次清孔→浇灌混凝土→裁截桩头→检查桩

4、施工方法

4、1、施工准备

施工前应平整场地，清除杂物，换除表层耕植软土，保证钻机底座填土密实，以免产生不均匀沉陷；在施工范围内不妨碍桩基施工的场地挖好泥浆池和沉淀池，用钢管围护并安装安全网，设警示标志，

同时做好作业场地排水工作，在施工范围内挖设好临时排水沟，确保施工场地不积水。

4、2、桩位放样

正式钻孔前根据设计图纸和计算坐标用全站仪准确放出桩芯并记录，自检合格后，及时向监理工程师报验。

4、3、泥浆制备

泥浆采用优质粘土与水拌合而成并掺入一定比例的膨润土，制备的泥浆满足：含砂量≤4%，胶体率≥96%，泥浆比重≥1.2。钻孔施工时随着孔深的增加向孔内及时、连续地补浆，维持护筒内应有的水位，防止孔壁坍塌。桩孔砼灌注时，孔内溢出的泥浆引流至泥浆池内，用于下一根桩基钻孔护壁。

4、4、埋设护筒

钻孔前设置坚固、不漏水的钢护筒，护筒高1.5m，直径比设计桩径大20cm，顶面高出施工平台约30cm。挖埋护筒时坑底应整平，然后通过定位的控制桩放样，把孔位中心位置标于坑底，再把护筒吊放进坑内，找出护筒的圆心位置，用十字线定在护筒顶部或底部，然后移动护筒使护筒中心与钻孔中心位置重合，同时用水平尺或锤球检查，使护筒竖直。此后即在护筒周围对称、均匀地回填粘土，并分层夯实，夯填时要防止护筒偏斜。

护筒顶面中心与设计桩位偏差不得大于5cm，倾斜度不得大于1%。为便于泥浆循环，在护筒顶端留有高30cm，宽20cm的出浆口。

4、5、钻机成孔

钻机就位前应对钻机各项准备工作进行检查，钻机安装后的底座和顶端应平稳，就位核对好中心后，连接泥浆循环系统，开动泥浆泵使泥浆循环2～3min，然后开始钻孔，在护筒底处应低压慢速钻进，钻至护筒底下1.0m左右后开始正常钻进。

在钻进过程中钻机不能产生位移或沉陷，否则应及时处理。在钻孔排渣、提钻除土或因故停钻时，应保持孔内具有规定的水位和要求的泥浆相对密度和粘度。处理孔内事故或因故停钻时，必须将钻头提出孔外。钻孔进行前，司钻人员必须先熟悉地质状况，钻进过程中应定时测试泥浆指标，从而确定所处地层，调整钻进参数，钻孔作业应分班连续进行，填写的钻孔施工记录，交接班时应交待钻进情况及下一班应注意事项。

旋挖钻机一般采用筒式钻头，施工时在孔内将钻头下降到预定深度后，转钻头并加压，旋起的土挤入钻筒内，泥土挤满钻筒后,反转钻头，钻头底部封闭并提出孔外，然后自动开启钻头底部开关，倒出弃土成孔，在钻进过程中或将钻头提出钻孔外后，向孔内注浆，泥浆液面不得低于护筒底部。

4、6、清孔

钻孔达到要求深度后，用检孔器进行检孔。孔径、孔垂直度、孔深检查合格后，立即填写终孔检查证，并经驻地监理工程师认可，方可进行孔底清理 ，否则重新进行扫孔。

清孔采用换浆法，钻孔达到设计标高后，停止进尺，将钻头提出，然后注入净化泥浆置换孔内含碴的泥浆，清孔时孔内水位需保持在地下水位以上1.5～2.0m。严禁用增加深度的方法代替清孔。当从孔内取出泥浆(孔底、孔中、孔口)测试的平均值与注入的净化泥浆相近，测量孔底沉碴厚度符合技术规范要求及设计要求，即停止清孔作业，放入经监理工程师检查合格后的钢筋笼。清孔结束后，孔底沉碴厚度，柱桩不得大于50mm。

4、7、钢筋笼骨架的制作安装

对于孔深较大的桩基，钢筋笼需要现场焊接的，钢筋笼分段长度不宜少于6米，以减少现场焊接工作量。

钢筋笼主筋接头采用单面搭接焊，每一截面上接头数量不超过50％，接头错开50cm以上，加强箍筋与主筋连接全部焊接。钢筋笼的材料、加工、接头和安装，符合规范要求。

钢筋笼制作完成后，使用吊车安装。为了保证骨架起吊时不变形，对于长骨架，起吊前应在加强骨架内焊接十字撑，以加强刚度。对于长骨架，起吊前应在骨架内部加强箍挂钩处，事先焊接90°的直角钢筋耳朵、直径同主筋、长度10d。起吊钢筋骨架，使上下两截骨架位于同直线上进行焊接，全部接头焊好后就可以下沉入孔直至安装满足设计要求。并在孔口牢固定位，以免在灌注混凝土过程中发生浮笼现象。

骨架最上端定位，必须由测定的孔口标高来计算定位筋的长度，并反复核对无误后再焊接定位吊环或固定杆。在钢筋笼上拉上十字线，找出钢筋笼中心，钢筋笼定位时使钢筋笼中心与桩位中心重合。其平面位置偏差不大于5cm，底面高程偏差不大于±10cm。然后在定位钢筋骨架顶端的顶吊环下面插入两根平行的工字钢或槽钢，在护筒两侧放两根平行的枕木，并将整个定位骨架支托于枕木上。

4、8、导管安装

导管采用φ30m钢管，每节2～3m,配1～2节1～1.5m，钢导管内壁光滑、圆顺，内径一致，接口严密。导管安装接头一律采用丝扣连接，并采用橡胶垫圈增强密封。导管底标高按实际孔底悬空600 ～ 800mm控制。

4、9、二次清孔

浇筑水下混凝土前应检查沉渣厚度，沉渣不大于5cm，超出规范要求，则利用导管进行二次清孔。

4、10、灌注水下混凝土

桩基混凝土采用为C30水下混凝土，混凝土初灌量要满足规范要求，大于或等于1m。灌注开始后，应紧凑连续地进行，严禁中途停工。在灌注过程中，应防止混凝土拌和物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底，使泥浆内含有水泥而变稠凝结，致使测探不准确；应注意观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内混凝土面高度，正确指挥导管的提升和拆除；导管的埋置深度应控制在6m左右。同时应经常测探孔内混凝土面的位置，即时调整导管埋深。

为确保桩顶质量，桩顶设计标高以上应加灌500mm以上，以便日后清除桩头浮浆。

5、质量控制标准

桩基全部采用预埋声测管，成桩后采用声波透射法进行检测。并按一定比例1％不足取3根钻芯，并严格按规范在施工过程中控制成孔质量，钢筋笼加工质量。每一道工序需经三检后再进入下一道工序。

6、安全及环保要求

6、1、施工前对施工人员进行专项安全交底，特殊工种必须持证上岗。

6、2、各种作业人员严格按规范操作，施工现场实行安全防护，禁止非作业人员进入现场，施工人员进入现场必须戴安全帽。

6、3、现场电器设备作漏电保护装置，开关箱符合“一机一闸一保一漏”原则，配专职电工维护，并悬挂相关安全警示牌。

6、4、夜间作业，施工现场照明设备满足施工要求。

6、5、成桩后及时清除桩周围泥浆，浮渣集中处理，以免污染地表及周围环境。

6、6、施工现场树立施工标志牌，材料分批次堆放整齐并标识，做到统一布置、有条不紊、文明施工。

7、结束语：

由于《重庆市建设领域禁止、限制使用落后技术通告（第七号）》文。桩基工程、人工挖孔灌注桩，禁止、限制使用范围禁止用于建设工程（因施工技术、现场条件限制不能采用机械成孔的项目，以及开挖孔径大于1.2m（含1.2m）且深度不超过3m（含3m）的岩石地基的成孔项目除外）相关理由安全隐患突出。替代技术、机械成孔执行日期：2012年7月1日起实施。而旋挖钻机施工方法具有施工质量可靠，成孔速度快、成孔效率高、适应性强、环保的特点，且比人工挖孔桩安全，是替代（七号文）落后技术的可靠方法，所以前景非常广阔。

参考文献：

1、《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2002）

2、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204—2002）

3、《建筑桩基技术规范》（JGJ94—2008）

4、《建筑施工安全检查标准》（JGJ59—2011）