建筑桩基工程中旋挖钻孔成桩施工探讨

建筑桩基工程中旋挖钻孔成桩施工探讨

季成铭

 上海建工集团股份有限公司

摘要：旋挖钻孔成桩施工是现阶段桩基施工中常用的一种成孔施工工艺，其具有施工便捷，效率高等优势，非常适用于大型桩基工程施工。本文以旋挖钻孔成桩施工工艺为研究对象，重点探讨其在西湖大学建设工程的桩基工程施工作业中的应用要点与质控措施，旨在有效保障旋挖钻孔成桩施工作业的质量。

关键词：桩基工程；旋挖钻孔成桩；施工要点

在大型土建工程项目不断增多的今天，为了保证上部建筑结构的稳固性与安全性，就必须要切实的做好基础施工。其中桩基施工具有施工便捷，效率高等优势，可以很好满足大多数施工现场的作业需求。在桩基施工作业中，旋挖钻孔成桩施工是一种比较多用的施工工艺，主要是借助钻挖钻孔机械设备进行钻进施工，之后在钻孔中进行注浆成桩，整体的可靠性比较高。但是由于涉及到比较复杂施工工序，必须要做好全过程质量控制工作。

一、旋挖钻孔成桩施工作业的特征

旋挖钻孔成桩施工（图1）本质上是一种钻孔灌注桩，是运用底部设置活门的桶式钻头经过回转操作来对岩土体进行破碎处理，之后在钻斗之内装入破碎处理后的岩土体，配合相应的伸缩钻杆以及提升装置等来卸载掉钻头之中的岩土，直至钻进的深度达到设计位置为止。相较于常规钻孔灌注桩施工，该种施工工艺特征及优势表现如下：一是施工效率高。可以应用全液压传动方式驱动旋挖钻机转动，钻孔速度与效率大大提升，施工效率比较高。二是具有非常好的钻孔效果。在计算机控制系统支持下，钻机设备钻进施工中可以通过对钻进压力与深度、钻进转速等这些关键参数进行控制来更加精准地控制成桩的垂直度，有效规避了超挖、缩颈、欠挖等问题出现。三是清孔便捷。钻孔设备具有自动取土功能，甚至在配备套筒之后不需要设置泥浆，故钻孔底部不会生成沉渣，整体清孔操作便捷、高效。

图1旋挖钻孔成桩施工工艺现场图与示意图

二、旋挖钻孔成桩施工在建筑桩基工程作业中的应用要点

2.1 施工准备工作

鉴于旋挖钻孔成桩施工规模比较大，施工要求相对较高，加之本身在工程施工作业中的定位，施工之前必须要做好必要准备工作，具体工作要点如下：一是做好施工现场场地整理工作，包括科学布置现场的钻机设备以及其他辅助设备，夯实现场的地基，避免现场作业面本身承载力不足而直接使得钻机等设备运行中出现失稳等异常情况。二是要制定完善的现场施工方案，强化施工技术及方案的专项施工交底工作，保证切实满足现场施工作业条件及要求。三是要科学编制详细的施工组织计划，并需要交由各相关方一同进行审核，后续还要严格依据相关施工组织规定去严格执行各项施工操作，这样可以保证整体施工作业的可靠性。四是结合建设方设计的施工图纸以及建筑轴线等有关资料，对施工现场的桩位进行科学确定，为后续钻机就位以及其他施工作业做好铺垫。

2.2 护筒埋设要点

埋设护筒是钻孔施工作业中普遍应用的一种基本施工工艺，主要用来预防旋挖钻孔施工中的孔壁坍塌问题，确保整个施工作业环节的可靠性。在埋设护筒中，要保障设置位置超过地下水位，顶部土层本身需要保持非常强的稳固性，避免钻杆钻进作业中出现孔壁塌陷等一系列施工问题。在护筒埋设施工阶段需要对埋设护筒的适用性进行仔细地剖析，保障它们满足现场作业条件，不能够出现破损或者开裂等问题。与此同时，在连接护筒期间可以借助焊接连接方式，如果强度不满足施工作业条件及要求，可以借助钢筋加固处理来保障护筒稳定性与强度。在埋设护筒中可以协同钻头钻进施工，一般护筒设置的高度需要超过钻进深度大约1m位置处，之后配合液压系统来将设置的护筒在施压下进入到地下，而护筒顶部距离地面高度一般不应少于30cm（如图2是液压振动锤配合旋挖钻机做全护筒施工现场图）。在埋设护筒后需要及时检查其垂直度，并夯实周边土体来保证它们的均匀性与强度等性能指标满足施工要求。

图2  护筒埋设

2.3 钻孔施工要点

在钻孔施工中要确保钻孔同地面保持相互垂直的状态，在钻进一定深度的条件下可以将钻机转速进行提升，期间要对钻机钻进情况进行密切关注，保证地面垂线、护筒中心线以及钻杆中线等彼此之间保持良好的重合性，不能够出现钻孔偏移问题。与此同时，结合施工图纸来合理调整钻机转速，如果钻进到高强度土层后可以将转速降低，否则容易损坏钻头而使其出现崩坏问题。而在土质比较稳当的条件下，可以将转速适当提升来助力施工效率提升；钻进施工期间要定期检查钻头的实际损坏情况，一般可以将钻孔垂直误差维持在5%范围之内，同时要保证钻孔孔底部位处的沉渣厚度要控制在设计要求范围内；在终孔之前需要有效控制取土器的提升速度，避免发生塌孔等一系列问题。

2.4 钢筋笼施工要点

钢筋笼在现场一般都是采用现场施工作业方式，期间需要认真验收钢筋材料，并做好相应焊接试验，包括认真清理钢筋表面的锈蚀、油污与灰尘等，调直钢筋笼制作中的主筋。在绑扎与焊接钢筋笼期间，要有效控制决定施工质量的关键参数，包括断面接头间距、焊接长度、间距与直径等等。比如，钢筋笼制作过程中主筋间距、箍筋间距、直径及长度等这些都需要结合现场施工作业条件及需求进行合理设计。在制作好钢筋笼后，要在后续使用之前做好质量检验工作，避免现场施工作业中使用不满足规定施工要求的钢筋笼；在下放钢筋笼期间看，要结合钢筋笼的重量、体量等相关情况来选择恰当型号的起吊设备，并在后续起吊操作中做到轻提慢放，避免孔壁和钢筋笼之间出现碰撞问题。在使用起吊机对钢筋笼进行起吊，设置了3个起吊点保证起吊施工作业的可靠性。在放置完钢筋笼之后，认真检查笼顶标高，并对浮龙管安装和钢筋笼进行固定，否则后续浇筑混凝土过程中容易发生钢筋笼下沉或上浮等一系列施工问题。

2.5 混凝土浇筑施工要点

在钻孔中浇筑混凝土之前需要提前做好必要的施工保护工作，避免后续浇筑混凝土中发生了导管堵塞等问题，待安装完导管后需要认真对钻孔进行清理以及检查，如要保证钻孔孔底部的沉渣厚度控制在5cm，之后方可开展浇筑混凝土施工作业。在浇筑混凝土的高度达到接近桩顶部位处的时候，需控制好混凝土施工作业中的有关参数，避免发生补桩或截桩等一系列施工问题，对混凝土施工质量进行有效控制。鉴于混凝土浇筑中涉及到众多施工影响因素，施工作业人员以及技术人员都必须要给予足够重视，并且需要对全过程施工作业内容进行有效防范与控制，这样方可更好地提高整体成桩施工作业的质量。针对水泥的初凝时间，一般不能够超过2.5h，相应等级应该不小于42.5MPa；要保证砼具有良好和易性，整个运输施工阶段中要避免出现离析问题或者泌水问题等，否则都会直接影响现场施工作业质量；在灌注混凝土期间需要对其流动性进行控制，坍落度一般可以维持在180～220mm范围内；同时需不间断连续浇筑混凝土，保证整体浇筑作业质量。

三、旋挖钻孔成桩施工在建筑桩基工程施工中的质控措施

3.1 构建高质量的质量管理体系

建筑桩基施工规模大，现场施工条件复杂多变，加之露天施工作业，大大增加了旋挖钻孔成桩施工作业难度，必须要在整个施工中进行全过程管理与控制，具体可以立足宏观管理视角来构建一套健全的高质量质管体系，包括结合现场施工作业条件来灵活采取恰当手段来对现场施工作业质量进行控制，期间需要有效控制不同施工作业阶段中的施工作业要点，保证人、材料、工艺、环境等一切影响钻进施工质量的因素都处于可控的施工条件下，从而有效控制现场施工作业质量。比如，可以指派专业技术人员负责及时检查现场的不同施工工序，及时消除潜在的安全及质量隐患等。

3.2 加大现场管控力度

在整个建筑桩基现场施工中可以指派第三方或者组建专业施工队伍负责现场钻孔施工，保证整个施工作业可以始终以前期的施工方案以及施工技术标准与规范等为依据开展，从源头上消除造成钻孔坍塌问题的各种因素，保障整体钻孔施工的可靠性及安全性。如果钻孔施工中出现了坍塌问题，那么需要及时分析塌孔的成因并一同制定切实可行的解决方案以及预防方案等，保证为后续钻孔成桩施工做好铺垫。为了保证质量控制的效果，结合施工现场的条件，创新融合“质量环”、全寿命周期管理理论等来开展全过程质量管理工作，从而全面保障整体施工作业质量。

3.3 控制钢筋笼制作质量

钢筋笼制作以及安装是整个旋挖钻孔成桩施工作业中不可或缺的一个环节，也是会对最终成桩施工质量产生影响中最为突出的一个因素，所以要做好全过程质量管控工作。首先，在钢筋笼制作期间需要保证始终按照规定设计图纸及要求开展，避免盲目施工，同时需要有效控制主筋间距。其次，要确保钢筋笼安装作业可以始终遵从规定要求与标准，有效控制潜在的一系列能够对施工质量产生影响的不确定因素或者干扰因素，否则都可能会对钢筋笼安装质量产生不利影响。与此同时，可以安排专门的技术人员负责认真剖析及判断钢筋笼安装作业的实际质量情况，保证质量验收工作质量。最后需要做好钢筋笼上方主筋的加长处理工作，保证其整体安装的可靠性与稳定性。

四、结语

总之，旋挖钻孔成桩施工作业是现阶段成桩施工作业中比较多用的一种施工技术，具有施工便捷、效率高等优势。在旋挖钻孔成孔施工作业中，需要在做好施工准备工作基础上，强化护筒埋设、钻孔开挖、钢筋笼制作与安装、混凝土浇筑等关键施工工序质量控制工作，并且需要对全过程进行质量控制，从而全面保障整体施工作业质量。

参考文献：

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