对高回填区域复杂地质旋挖桩施工的研究

对高回填区域复杂地质旋挖桩施工的研究

罗珺

中国五冶集团有限公司一公司（四川 成都 610000）

摘要：众所周知，建筑行业是我国经济发展的主要助推器，如何准确了解施工区域的地质结构，掌握第一手资料，为下一步施工阶段起到决定性作用，对此，在本文中则主要从不同角度出发，采取案例分析的方式，针对高回填区域复杂地质旋挖桩施工技术展开分析。

关键词：高回填区域；复杂地质；旋挖桩施工

1、工程概述

该工程位于四川省绵阳市科技城集中发展核心区，位于安昌江畔，与城效乡鼓楼山村、安县西明村接壤，城西公路穿境而过。本地块规划总用地面积31198.17m2，规划总建筑面积为38881.87m2，全部由多层住宅楼组合而成。其中1~7栋均为高度低于27米的多层住宅楼，商业组成。同时拟建场地±0.00标高如前文附图并不统一，场平标高491.7～493.1m，现状地势标高一般介于487.9～490.8m，用地红线区域高于现状地势标高约3.7～5.1m。

2、旋挖成孔施工方法

（1）场地平整

（2）旋挖钻机就位并复测桩位

确定钻机位置，在钻机位置四周洒白灰线标记。

（3）连接护桩、拉十字线调整钻头中心对准桩位中心。通过钻机自身的仪器设备调整好钻杆、桅杆的竖直度并锁定。

（4）开孔前,桩位应定位准确,桩位轴线采取在地面设十字控制网和基准点。钻机就位时,确保垂直度偏差不大于1%。根据设计理论中心线要素，用普通测量复测这些中心线和控制桩相对位置正确与否。当用坐标测量放设中心线和控制桩，并用普通测量复测确认无误后，应对这些控制桩进行必需的保护（如放设十字护桩和用砼保护等），以确保使用时正确，并应将这些控制桩的护桩全部反应在控制网上。

（5）护筒制作

护筒内径比桩径大100mm。护筒用12mm的钢板制作；在护筒的顶端加焊宽400mm的加强板、厚度12mm；距离边缘150mm处钻两个Φ50孔洞，一为起吊用，二为绑扎钢筋笼吊杆，压制钢筋笼的上浮，护筒顶端同时正交刻四道槽，以便挂十字线，以备验护筒、验孔之用。

（6）钻机成孔

首先做好场地的平整及压实，使主机左右履带板处于同一水平面上，动力头施工方向应和履带板方向平行，切不可垂直，开钻前调整好机身前后左右的水平。钻机利用自行走移动系统就位，钻头与桩位的对位误差要小于2mm。钻孔前需调平钻机，保持钻机垂直稳固。开钻前将钻头着地，进尺深度调整为零；钻进时原地顺时针旋转开孔，然后以钻斗自重、钻杆自重加以液压力作为钻进压力，初钻压力控制在90Kpa左右，钻速先慢后快。不同地质条件采取不同类别的旋挖钻机钻头进行施工： 细砂、中砂、砾砂、角砾土、圆砾土及强风化层可采用筒式钻头；对于强度不均匀地质、易偏孔地质以及风化、中风化岩层采用短螺旋嵌岩钻头；岩层软硬不均、存在孤石及抗压强度较高的岩石（砂岩层）地质采用筒式嵌岩钻头。

（7）当钻杆充满钻渣后，停止下压及回旋，逆时针方向转动动力头，稍向下送行，关闭钻头回转底盖。缓慢上提钻斗，避免钻头碰撞孔壁。提离孔口后，钻机自身旋转至自卸车处，用动力头顶压顶杆，将底盖打开，倾卸钻渣。然后关闭底盖，旋回孔位，对准孔位慢慢将钻斗放至孔底钻孔，重复进行。当出现钻杆跳动，钻机摇晃，钻不进尺等异常情况时，立即停机提钻检查，查明原因妥善处理后再钻，直至钻至设计深度。

（8）清孔后提出钻头，及时安装钢护筒，由质量员和工程监理进行孔径、孔深、垂直度检测，验收合格后，移走钻机，盖好盖板（Φ20mm制成的钢筋网片1.4M*1.4M或1.8M*1.8M），进行下道工序施工。

（9）成孔质量和沉渣检查方法

成孔达到设计标高后，对孔深、孔径、孔壁垂直度、孔底沉渣厚度等进行检查，检测前准备好检测工具，测绳等。测量桩顶标高，根据桩顶设计标高计算孔深。以孔口地面为基准面，用测绳测量孔深并记录，测量时测量五处（中心一处，四周对应护桩各测量一处）孔深按最小测量值，当最小测量值小于设计孔深时继续钻进。现场技术人员应严格控制孔深，不得用超钻代替钻渣沉淀。用检孔器检测孔径和孔的竖直度，检孔器对中后在孔内靠自重下沉，不借助其他外力顺利下至孔底，不停顿，证明钻孔符合规范及设计要求，如不能顺利下至孔底时，用钻机进行扩孔处理。检测标准：湿作业成孔：孔径偏差为±50mm；桩身垂直度偏差1%；沉渣厚度符合设计规定：不应大于50mm；桩位允许偏差：1～3根、单排桩垂直于中心线方向和群桩基础的边桩为100mm；条形桩基沿中心线方向和群桩基础的中心桩为150mm。

（10)清孔

钻孔至设计高程，经对孔位、孔径、孔深和孔形等进行检查确认合格后，立即进行清孔，注意在空转清土时不得加深钻进,提钻时不得回转钻杆。清孔沉渣厚度应达设计要求的50mm以内，（挖成孔、安装完钢护筒后在混凝土浇筑前采用沉渣托盘（直径10cm钢板）先测量钻孔深度，再采用重锤（采用钢筋焊接为针状物体）测量钻孔深度，保证重锤下落到基岩面，两次孔深之差为成渣厚度。成渣厚度必须规范要求5cm之内，超出规范成渣厚度必须清孔，直至沉渣厚度满足规范要求后才能进行混凝土浇筑。）终孔后测量终孔深度，采用清孔器磨平孔底，清渣，必须使清孔深度大于或等于终孔深度，清孔后，用测绳检测孔深。自检合格后，以书面形式通知旁站监理工程师验收进行检测，并准备验收记录，验收合格，请监理工程师在验收记录上签字。未经监理工程师验收批准的桩孔不得灌注混凝土。清孔检查完毕后，立即采用桩身同等级混凝土封底（厚100mm），以免坑底软化和风化。

（11）护壁方式

由于本工程建设场地多为填土区域，施工过程中必须采取必要的护壁措施以确保成孔质量，从经济角度出发，本工程如采用泥浆护壁成孔工艺的灌注桩，此护壁方式在本项目场地存在一定局限，填土区土层不易维持浆液高度（漏浆），卵石层垮孔情况严重，故采取钢制护筒护壁方式：

振动锤连带钢护筒的高速垂直振动使桩壁周围的土壤产生暂时液化效果，使钢护筒筒壁的摩擦阻力大量减少。振动力加上锤身和钢护筒的重力，使钢护筒穿越土层到达设计深度。当振动停止时,钢护筒的阻力恢复到原来的静止状态下的阻力。

（12）振动锤配合旋挖钻机施工工艺流程

场地平整、定位→旋挖孔至卵石层顶深度→从孔口沉入钢护筒→旋挖钻孔每进尺钢护筒0.6m(根据地质情况确定)、振动下压钢护筒跟进交错循环施工→钢护筒振动下沉至卵石层底+500mm→正常成孔至桩底标高（终孔）→清孔验孔→钢筋笼安装→灌注混凝土→起拔钢护筒。

3、钢筋笼安装

（1）对钢筋笼加焊加强筋，防止在运输安装过程中钢筋笼变形。

（2）钢筋笼采用吊车安放，起吊钢筋笼时，吊钩处用滑轮和钢丝绳连接钢扁担，勾挂钢筋笼。起吊用双吊点，第一吊点设在骨架的上部，使用主钩起吊。第二吊点设在骨架的中点到三分点之间。起吊时，先起吊第一吊点，将骨架稍提起，再与第二吊点同时起吊。待骨架离开地面后，第二吊点停止起吊并松钢丝绳，直到骨架与地面垂直后第一吊点停止起吊，解除第二吊点钢丝绳。

（3）缓慢移动钢筋笼，将钢筋笼吊到孔位上方，对准孔位、扶稳，缓慢下放，依靠第一吊点的滑轮和钢筋笼自重，眼观使钢筋笼中心和钻孔的中心一致。

（4）以孔口护筒顶面为基准面，量测钢筋笼，当钢筋笼到达设计位置时，焊吊筋固定。当钢筋笼需接长时，先将第一节钢筋笼利用架立筋临时固定在孔口护筒上口部位，然后吊起第二节钢筋笼，对准位置用焊接。焊接时可以使用多台电焊机同时焊接。

（5）钢筋笼固定，可以采用在钢筋笼主筋上焊定四根吊筋，吊筋圈内穿杠，将钢筋笼固定。

（6）钢筋笼安放完成后，在钢筋笼对称钢筋上帮十字线，连接单桩护桩，拉十字线，用吊垂检查两十字交叉点是否重合。不符合要求时，应调整穿杠上的钢筋笼吊筋,使之重合。

参考文献：

[1]王家华, 谭渡彬, 陈益民. 高回填区域机械旋挖钻孔灌注桩施工技术[J]. 混凝土与水泥制品, 000(2):35-38.

[2]何航. 回填土区域旋挖钻孔灌注桩施工关键技术探讨[J]. 商品与质量, 000(029):89-90.