旋挖桩施工技术高层建筑中的应用探讨

旋挖桩施工技术高层建筑中的应用探讨

陆峻峰

广西建工集团第四建筑工程有限责任公司

摘要：在现代桥梁、建筑工程项目建设中，旋挖桩因具有环保性能优越、成孔质量理想、施工效率高等特点，而深受工程设计和施工单位的欢迎。本文以临桂地王大厦高层建筑为例，具体探讨旋挖桩施工技术的应用。

关键词：旋挖桩施工技术；高层建筑；应用

随着国内工程建设事业的迅速发展，工程建设技术也得到了相应提升，从而为超高层、大跨度、深基坑的复杂工程提供了有效的技术支撑。旋挖桩施工技术具有成孔速度快、环境污染小、施工效率高等优点，因此，在近些年以来现代工程中的应用愈发广泛。基于此，该文结合临桂地王大厦高层建筑施工案例，主要对旋挖桩施工技术中涉及到的某些重要工序施工进行探讨。

一、工程概况

临桂地王大厦建设地点环境为临桂县虎山路西面，建设路北面。其建筑基底面积为1856.40㎡，总建筑面积共为47445.85㎡。建筑结构形式使用框架、剪力墙结构，层高33层，建筑高度为99.9米。

本工程地质情况主要分布四系杂填土（Q4m1）、第四系更新统冲积次生红黏土（Q3a1）、下伏基岩为泥盆系上统融县石灰岩（D3r），符合旋挖桩施工技术进行施工。

二、旋挖桩施工工艺流程

2.1旋挖钻孔桩施工

施工位置：建筑物的东面与北面，见基础平面布置图，钻孔桩直径为1200-2300，砼强度为C30，主筋为16，螺旋箍为8/10，加强箍为12。

2.1.1施工流程

（1）测量放线-清除障碍物-埋设护筒-复核桩位测量护筒顶标高-就位桩机-挖钻取土-成孔-第一次清孔-钢筋吊装-安装导管-二次清孔-砼浇灌-移桩机至下一个桩位。

2）旋挖桩施工流程图

2.1.2清孔

（1）第一次清孔：终孔后，浆液沉淀半小时，用钻机进行初次清孔后，并经监理工程师检沉碴厚度、孔径、孔深，垂直度合格后，撤钻机，泥浆护壁厚度应达到100mm。安装钢筋笼，安装封孔导管，然后进行二次清孔。二次清孔采用换浆法清孔，以灌注水下砼的导管作为管道，用泥浆泵向孔内压入优质泥浆，直至检验返上新鲜泥浆，各项指标达标。测量孔底沉渣厚度符合设计和规范规定（摩擦桩≤20cm，端承桩≤5cm），并经监理工程师检查同意后，安装大料斗，做好灌注水下砼准备。清孔过程中必须始保持孔内原有水头高度，吊入钢筋笼后进行第二次清孔，用标准泥浆逐步置换孔内泥浆，并使沉渣厚度满足规范要求。泥浆护应符合下列规定：施工期间护筒内的泥浆高出地下水1.0米以上，在受水位涨落影响时，泥浆面应高出最高水位1.5米。2）在清孔过程中，应不断置换泥浆，直至灌注水下砼。3）灌注砼前，孔底500mm以内的泥浆相对密度应小于1.25，含砂度不得大于8%；黏度不得大于28S；4）在容易生产泥浆渗漏的土层应采取维持孔壁稳定措施；5）废弃的浆、渣应运至场外弃土地点，不得污染环境；

（2）成孔检查

成孔达到设计标高后，对孔深、孔径、孔壁、垂直度等进行检查，不合格时采取措施处理。成孔检查方法根据孔径的情况来定，当钻孔为干孔时，可用重锤将孔内的虚土夯实，采用直接用测绳及测孔器测，若孔内存在地下水，可采用泵吸反循环抽浆的方法清孔，则采用水下灌注混凝土施工的方法进行钻孔的测孔工作，清孔时合理控制泥浆的粘度与含砂率；经质量检查合格的桩孔，及时灌注混凝土。

（3）清孔

清孔是孔桩施工，保证成桩质量的重要一环，通过清孔确保桩孔的质量指标、孔底沉渣厚度、循环液中含钻渣量和孔壁泥垢等符合桩孔质量要求，采用正循环回转钻进技术的清孔方法为：桩孔终孔后，将钻具提高20～50cm，采用大泵量泵入性能指标符合要求的新泥浆，并维持正循环30min以上，直到清除孔底沉渣且使孔壁泥质、泥浆含砂量小于4％为止。工程桩孔因有较厚的松散易坍土层，清孔后不能立即终孔，而在孔内下入钢筋笼，安装好灌浆导管后施行二次清孔作业，以使砼灌注前孔底沉渣厚度符合要求，保证砼成柱质量。

2.1.3安装钢筋笼

1、笼加工

⑴进场钢筋有出厂合格证等质量证明文件，试验人员现场取样进行复试，并按照国家及地方有关规定约请监理工程师进行有见证取样复试。

⑵平整钢筋笼加工场地。钢筋进场后保留标牌，按规格分别堆放整齐，下部用墩台垫高，防止污染和锈蚀。

⑶钢筋笼加工时，钢筋笼主筋连接采用焊接连接，单面焊，焊缝长10d、双面焊5d，接头错开35d（d为钢筋直径）。同一断面接头数量不大于钢筋截面面积的50%。螺旋筋与主筋采用绑扎（满绑）或点焊，加劲筋与主筋采用点焊，加劲筋接头采用单面焊，焊缝长10d。HPB235钢筋，Q235钢焊接：E43系列；HRB335钢筋焊接：E50系列；HRB400钢筋焊接：E55系列。

⑷根据桩基设计情况，钢筋笼分2段，根据规范要求进行自检、隐检和交接检，内容包括钢筋外观、品种、型号、规格，焊缝的长度、宽度、厚度、有无咬肉、表面平整等，钢筋笼的主筋间距（±10mm）、加劲筋间距（±20mm）、钢筋笼直径（±10mm）和长度（±100mm）等，并作好记录。报请监理建筑工程师检验，合格后方可吊装。

⑸钢筋笼主筋保护层厚度60mm，采用16钢筋作为导向钢筋保护层，沿钢筋笼周围布置纵向间距2m，导向钢筋保护层点焊在主筋上。

⑹检验合格后的钢筋笼应按规格编号分层平放。

2、吊装钢筋笼

⑴钢筋笼吊装采用8T履带吊或三角架起重起吊。钢筋笼起吊时，钢筋笼采用第2加强筋处起吊。

⑵对吊点部位加强焊接，确保吊装稳固。吊放时，先吊直、扶稳，保证不弯曲、扭转。对准孔位后，缓慢下沉，避免碰撞孔壁。

⑶用水平仪测量护筒顶高程，确保钢筋笼顶端到达设计标高。

⑷钢筋笼须下到孔底，如局部出现孔深超钻的情况，可暂将钢筋笼悬吊，向孔内填入一定量碎石，然后浇注混凝土。

2.1.4混凝土施工

一般选用商品混凝土作为高层建筑地下室结构施工材料，为将逆作法支撑作用充分发挥出来，可将早强剂添加到混凝土内，根据试验结果，选用与之相适应的早强剂与掺加量。选用泵送混凝土进行布料施工，也可以选用塔吊向浇筑面运送混凝土吊斗，并在操作平台卸下，随后通过人工反铲下料施工。为确保混凝土振捣密实度符合施工要求，应选用插入式振动器与平板振动器进行施工。楼盖混凝土施工中，应一次浇筑完成，不能存留施工缝。

在混凝土材料选用中，要求骨料质量必须符合相关施工要求，根据钢筋最小间距进行骨料最大粒径的选用，并确保其具有良好的和易性。按照最大混凝土浇筑方量对每次混凝土浇筑中的混凝土缓凝时间进行适当调整，避免混凝土浇筑施工中混凝土坍落度不符合施工要求。养护质量是否良好将直接影响至施工质量，基于此，必须在混凝土喷射施工结束后，及时进行洒水作业，确保养生时间在7天以上，整个期间应始终处于湿润状态，避免不良天气对工程质量造成严重影响。

2.1.5桩芯混凝土饶筑技术

在进行下灌注导管之后，然后进行二次清孔，保障孔底其杂物厚度符合其具体要求，对灌导管要进行检查其圆满度、密封性、垂直度等等，定期对导管进行试验。下入孔内导管的底部距孔底300-500mm，并做好记录。隔水塞用和导管口径相符的皮球。保证足够的初灌量，保证埋深0.8~1.5m，连贯灌注时埋深2-6m，灌注应连续进行。在进行灌注混凝土时，要时常进一步探测混凝土平面上升状况，检查埋管的深度状况。混凝土可上升到骨架底口指定的位置上，然后再进行提升导管，使导管底口与钢筋底部保持一定的距离，可继续进行恢复灌注速度，可保持到正常深度便可达到要求，在灌注与桩顶比较接近时，需要保持一定的导管高度，同时在进行接入到导管，其水下混凝土所灌注设计髙顶也需要保持一定的距离。以便能够进一步进行清除杂物，从而更好的保障混凝土的质量。在进行拆除导管之前，进行测量混凝土工程，以便能够保障混凝土所灌注的髙度达到一定设计的髙度。当导管保持到居中位置时，有效避免挂碰钢筋笼，所拆下来的导管要从新进行冲洗干净。灌注混凝土时充盈系数控制在1．1，根据试桩混凝土充盈系数为1．3，但此地层灌注混凝土时充盈系数可能会大于1．1，超出部分的混凝土应由甲方及监理签证认可。当比较接近到桩顶时，因为导管的减少混凝土的髙度，其压力也会较小，压力减小，那么便会增加管外泥浆稠度的比重，当出现灌注困难时，应该进一步提高漏斗的高度。在混凝土灌注工作完成后，可根据情况拔出护筒，并且做好防护孔口的各项工作，防止一些意外事故发生。

三、施工质量保证措施

3.1防止坍孔产生及原因分析

⑴、提升、下落冲锤、掏渣筒和放钢筋骨架时碰撞孔。

⑵、护筒周围未用粘土填封紧密而漏水，或护筒埋置太浅。

⑶、未及时向孔内加泥浆；孔内泥浆面低于孔外水位，或孔内出现承压水降低了静水压力，或泥浆密度不够。

⑷、在流沙、软淤泥、破碎地层、松散砂层中进钻，进尺太快或停在一处空转时间太长，转速太快。

预防措施与处理方法：提升、下落冲锤、掏渣筒和放钢筋骨架时保持垂直上下；护筒周围用粘土填封紧密；钻进中及时添加新鲜泥浆，使其高于孔外水位；遇流沙、松散土层等，适当加大泥浆密度，不要使进尺过快或空转时间过长。轻度坍孔，加大泥浆密度和提高水位；严重坍孔，用粘土泥膏投入，带孔壁稳定后采用低速钻进。

3.2避免工程质量通病

（1）钢筋笼在运输和吊放过程中，每隔2~5m设置加强箍一道，并在钢筋笼内每隔3～4m装一个可拆卸的十字形临时加劲架，在钢筋笼吊放孔时再拆除。

（2）在钢筋笼周围主筋上每隔一定间距设置混凝土垫块，混凝土垫块根据保护层的厚度及桩径设计。

（3）清孔时应把沉碴清理干净，保证实际有效孔深满足设计要求。

（4）钢筋笼应垂直缓慢放入孔内，防止硬撞孔壁。钢筋笼放入孔内后，要采取措施，固定好位置。

（5）对在运输、堆放及吊装过程中已经发生变形的钢筋笼，应进行修理后再使用。

四结束语

旋挖桩施工是当前挖桩施工应用较为广泛的一种方式，在挖掘时间、不良影响等方面均存在优势。从临桂地王大厦高层建筑中应用旋挖桩施工技术，研究了旋挖桩施工工艺及具体流程，并在此基础上提出一些质量保证的措施，从而提升施工技术使用有效性。

参考文献：

[1]旋挖桩施工中的技术问题与解决对策[J].林石.江西建材.2017（10）

[2]旋挖桩施工工艺在实际工程中的应用探析[J].陈树文.福建建材.2015（10）

[3]旋挖桩施工中的优势与常见技术问题分析及应对方法研究[J].王宁川.门窗.2014（02）