旋挖机扩底钻孔灌注桩施工技术研究

陈华富

摘 要：随着我国房屋建筑基础施工技术的不断完善和提升，为能够满足不同基础施工的需求，提升桩基工程的整体质量与水平和安全性。在本文的论述中将针对旋挖机扩底钻孔灌注桩施工技术进行新工艺研究，探讨一种可能替代人工挖孔桩的灌注桩施工技术。

关键词：桩基;施工技术;旋挖机扩底钻孔灌桩技术;应用

我国的经济发展离不开房屋工程建设，在房屋工程项目施工中旋挖钻孔灌注桩技术施工工艺的运用十分重要，但就我国目前情况来看，旋挖钻孔灌注桩施工仍然存在着诸多问题，尤其在需要扩底的设计施工当中。随着房屋工程的不断发展，大型房屋工程越来越多，因此对桩基施工中旋挖机扩底钻孔灌注桩施工技术的要求也随之提高。为保证房屋工程基础施工的稳定性，避免因施工中存在的技术问题导致工程项目整体受到影响，因此应加强机械扩底钻孔灌注桩技术工艺的运用，保证施工过程中的稳定性与安全性同时提升桩基础的施工质量。运用旋挖机扩底钻孔灌注桩技术，必须严格按照有关规定及施工要求进行，并根据房屋工程相关方案选择最为合理的灌注桩加固技术配套方法，以此提高桩基础施工质量。

1 旋挖机扩底钻孔灌注桩技术概述

旋挖机扩孔桩采用旋挖机施工。旋挖机是一种综合性的钻机，采用多层伸缩式钻杆，配合多种钻头，可以挖取各种土层。采用短螺旋钻头干作业成孔到设计深度，然后采用扩孔钻头扩孔，最后采用泥浆护壁，清渣，以达到成孔质量满足设计要求。该工艺能够在众多房屋工程建设中发挥自身作用，且对施工位置的土质并没有严格要求，沙土、粘性土、粉质土等均能够使用。

在施工中将旋挖钻机等功率设定在125-450kW，动力输出扭矩为120-400kNm，能够保证施工的成孔直径在1.5—3m左右，满足不同工程建设的需求。

进行施工时候需要选择干作业成孔，这种工艺模式在建设的过程中并不需要绝对泥浆进行实时排出，只有在清扫孔道的时候才需要进行一定维护，能够有效节约工程建设的成本，也能够为我国环境保护做出坚实的基础。

2 旋挖机扩底灌注桩施工原理

2.1 成孔阶段：应当将旋挖钻机放置在能够自动行走的底盘上，利用柴油作为运动的原动力，为施工现场的工程机械设备提供动力来源。旋挖钻机的底部有大量斗齿，在业态油缸的动力驱动下能够向底部下压掘进，不断将土壤分离开，下压到容器中。反复多次进行此项工作能够完成桩基作业。

2.2 扩孔阶段：可以调整钻头直径进行空洞大小调节，扩张桩基施工。

2.3 护孔阶段：将钻头慢慢抬起，使用泥浆作为作业面积的保护措施，进而能够防止孔洞坍塌情况出现。根据施工地区的土质特点，利用膨润土、烧碱、纤维素作为原材料，保证孔洞周围的稳定性。

2.4 清孔阶段：需要清除孔洞内残留的建设原材料。在孔桩内部安裝导管，导管位置直接接通通风管，继而连接风箱，利用空气对流的压力使得高压气与泥浆混合，在导管内部形成泥浆混合物。由于泥浆混合物自身的密度较低，会在导管中呈现上升趋势，下面密度较大的泥浆能够在压力的作用下流动起来，便形成了流速、流量极大的反循环，携带沉渣从导管内反出，连续不断排出导管以外。

3 旋挖机扩底钻孔灌注桩施工技术工艺流程

规模成桩前先进行成桩试验，成桩试验主要为机械旋挖和机械扩底积累相关施工经验和检验成桩的可行性。试验桩机械旋挖和机械扩底完成以后（试验桩的选取必须有代表性），需派专业作业人员下入孔底进行扩底尺寸和扩底后沉渣情况的检查（干作业成桩情况下），从而为整个施工工艺的成桩质量提供重要信息。

3.1 桩位的测量放样

桩基位置测量需要使用全站仪坐标法进行位置确定，放样的周围需要设置桩基保护措施，将以上众多设备的误差保持在5mm之内，进而能够降低测量结果的不确定性。桩位用?10mm、长度35-40cm钢筋打入地面30cm（四周填以水泥砂浆或混凝土来保护）作为桩的中心点，并且在桩基四周做好标记，不仅能够防止桩基出现位移现象，还能够保证机械设备均在自身的合理位置上。

3.2 埋设护筒

3.2.1 护筒的要求

护筒需要选择钢制材料，壁厚1cm，分节卷制，护筒的内径应大于钻头直径100mm。并且在使用的过程中需要在护筒口位置增加一个钢制焊接件，进而能够保证护筒的稳定性和刚度，避免在使用的过程中出现变形情况。在护筒埋设的时候需要保证护筒的高度在地下水位2.0m以上，进而能够增加其中的压力，提升其稳定性。

3.2.2 护筒的埋设

护筒的埋设采用旋挖钻机静压法来完成。首先正确就位钻机，使其机体垂直度、钻杆垂直度和桩位钢筋条三线合一，然后在钻杆顶部带好筒式钻头挖孔，深度略小于护筒的埋深，然后用吊车吊起护筒并正确就位，用旋挖钻杆将其垂直压入土体中。

3.3 钻孔扩孔和成孔

钻进过程中，每班测量1～2次转盘水平度、钻架垂直度、转盘中心偏差，发现问题及时调整并做好记录。整个钻进过程要随时观察钻杆的垂直度、平台和转盘水平度，如有偏差，随时调整钻杆的垂直度、平台和转盘水平度。

在钻孔过程中，根据地质情况控制进尺速度，避免钻头及钻杆受损，以至钻孔失败。在易缩径地层中应适当增加扫孔次数，防止缩径;对硬塑层采用快转，提高效率。

钻孔前仔细核对勘察报告，对清出的岩土特征及时做好记录，尤其对将要达到入岩时增加查看岩土的特征频率并结合钻机的钻进情况判断入岩状态。

钻孔到达持力层岩土后停转，报监理、地勘、业主等各方进行入岩检验，保留样渣并填写相关记录和标识，样渣封袋保存。

待各方确认入岩情况后，旋挖机继续钻孔。安排专人控制测量钻孔深度和观察出渣情况，同时保证钻进持力层基岩满足设计要求。入岩到位满足设计要求后及时进行机械钻孔扩底。

3.4 桩身灌注

正常降水到位情况下，桩身灌注同人工挖孔灌注桩灌注方法。水下桩混凝土灌注采用导管法，混凝土灌注应在钢筋笼吊放完成，各项检测数据合格后立即开始，采用砍球法灌注混凝土，灌注方法同正常水下桩灌注施工技术。

3.5 注浆

施工过程中如发现现场难以监控，并且难以保证桩扩底施工质量的，如扩底清渣没办法清理干净或需用水下灌注桩工艺浇筑桩身又难以保证桩身质量的，现场需跟随钢筋笼预埋注浆管，以备后期桩基检验不合格采取后期注浆工艺以提高桩身承载力。

4 房屋施工中旋挖机扩底钻孔灌注桩技术的应用

2018年3月，在湖南浏阳某桩基工程项目中，设计桩基类型为人工挖孔桩带扩大头形式。桩数429根，桩径800～1200mm，桩长15m左右，要求桩端进入中风化粉砂岩夹砾岩。要求工期40天。该工程工作量大，如果采用传统的人工挖孔灌注桩施工，施工工期较长，对人工挖孔作业人员安全情况难以保证，又难以满足业主的要求。根据地质勘察报告，施工区域土层粉质粘土较厚，地下水位较低，施工单位采用旋挖机扩底钻孔灌注桩技术施工，在合同工期内，保质保量完成了该工程。

5 结语

在当前时代背景下，旋挖机扩底钻孔灌注桩技术可以满足大部分桩基的实际需求，尤其大有淘汰人工挖孔桩施工技术的性质，大大提高了桩基工程施工效率的同时，保障了施工作业人员的生命安全和工程的整体质量。

参考文献：

[1]杨康炎.广东某高层建筑住宅工程旋挖桩机成孔施工质量技术保证措施.《建筑界》，2014.

[2]黄学军.浅谈某桩基工程钻孔的施工技术.《广东科技》，2006