地下基础旋挖桩施工技术处理体系的应用

摘 要：本文笔者根据多年的现场施工经验，阐述了某工程项目的旋挖钻孔技术在地下基础的应用，主要对旋挖桩施工工艺进行详细地探讨及管理，并提出了相应的质量要求及施工技术保证措施。

关键词：地下基础；旋挖桩；施工技术；质量控制

中图分类号：TU74 文献标识码：A一、工程概况

本项目由13栋26～31层住宅、6栋5层情景洋房及1栋4层幼儿园组成，除26#～31#高层住宅设有2层地下室外，其他建筑均设有1层地下室。地下室顶板标高7.60m，现地形标高约5.50m，第1层地下室底板标高3.80m，第2层地下室底板标高0.00m。工程拟采用桩基础，钢筋混凝土框架结构及剪力墙结构。本工程灌注桩桩径为1000mm和1200mm，成孔灌注桩根数约为322根，暂定15M/条，桩身入微风化岩深度为0.8M。钢筋为HPB235、HRB335两种钢筋。

二、施工准备

1. 对设计文件中交汇的中线桩进行复测检查，恢复定线，对桩径进行准确放样定位。

2. 泥浆系统布置见前文所述布置，每台旋挖桩机在旁边设一个工作池，从桩孔至工作池开设泥浆沟，成孔过程中通过泥浆沟和泥浆泵形成泥浆循环通路。浇筑桩砼时，孔中泥浆溢入工作池，池内的泥浆用泥浆泵抽至泥浆池，存浆备后面施工使用，过剩的泥浆用泥浆泵车出浆外运，保证泥浆不溢出污染周围环境及场地道路。泥浆比重一般取1.2左右。

3. 为防止塌孔，每根桩成孔施工前必须按技术规范埋设护筒，在施工时如发生塌孔，立即用备用的粘土回填，待情况稳定后再重新钻孔。支护桩施工之前必需对施工位置进行地下障碍物的排除，然后安装护筒，护筒的平面位置偏差不得大于50mm，垂直度偏差不得大于1%。

三、旋挖桩的施工流程及工艺

1. 桩位测放

工程场地经整平后，按有关规范和要求测放各部位的轴线，准确测放旋挖桩的轴线，布设桩位，埋设护筒。测放并设立地面高程标志点；布设好的各部位桩轴线报请监理工程师复核并妥善保护。桩位测放完毕即进行桩机就位，接通水、电，进行机械调试，准备造孔。

2. 泥浆制备

为保证旋挖孔的安全和质量，护壁泥浆生产循环系统的质量控制，本系统是关系到钻进速度、砼浇灌质量、孔壁稳定、钻头磨损的必备条件。

针对本工程施工特点，使用以优质泥粉为主、少量粘土为辅的泥浆制备材料。泥浆质量指标为：比重为1.1～1.3，粘度18～25S，含砂率≤8%，胶体率≥90%，必要时，加适量的添加剂以改善泥浆性能；泥浆生产循环工序流程如图1所示。

3. 成孔施工

旋挖机挖孔采用筒式钻斗方式。旋挖机就位后再调整钻杆垂直度，注入泥浆然后进行钻孔。当钻头下降到预定深度后，旋转钻斗并施加压力，将土挤入钻斗内，仪表自动显示筒满时，钻斗底部关闭，提升钻斗将土卸于堆放地点。旋挖机施工过程中保证泥浆面始终不得低于护筒底部，保证孔壁稳定性。

4. 桩孔的清理

当旋挖桩机械在钻孔达到设计要求深度后才能清理桩孔内部杂物及渣土。清理桩孔时，孔内的水位标高出水位1.5m～2.0m，为防止清孔导致坍塌等情况出现，清理桩孔时应采用循环出渣，终孔后应由项目施工管理人员和质检员进行初步验收，等验收合格后才能通知项目监理工程师及甲方管理人员进行验收。工程项目验收包含：桩孔长度尺寸、桩口大小尺寸、孔桩位置、桩孔垂直度、桩位偏差和泥浆等是否符合设计及规范要求。

5. 灌注水下混凝土

（1）混凝土水下灌注

混凝土强度等级采用C30，粗集料采用级配良好的碎石；粗集料最大粒径为40mm，且不得大于导管内径的1/8及钢筋最小净距的1/4；细集料宜采用级配良好的中砂；混凝土的含砂率宜为40%～50%；坍落度宜为18cm～20cm。

（a）首批混凝土量

首批混凝土量应满足导管初次埋置深度（≥1.0m）和填充导管底部间隙的需要。

（b）灌注水下混凝土

在整个桩混凝土灌注时间内，出料口伸入先前灌注的砼内至少2m，以防止泥浆及水冲入管内，且不大于6m，经常测量孔内混凝土面层的高程，及时调整导管出料口以及砼表面的相应位置。为保证灌注砼有足够的压力，砼漏斗距桩头要控制在8m左右。灌注砼时，溢出的泥浆引流至适当位置处理以防止污染或堵塞交通。混凝土连续灌注，直至灌注的砼顶面高出理论桩顶高程1.0m。以保证截断面以下的全部混凝土具有满意的质量。

（c）导管保护

混凝土必须连续浇筑，两车间隔时间不大于混凝土初凝时间，以防止混凝土时堵塞导管，并且在现场应备有足够的导管，以备在导管堵塞时立即更换新的导管。做好施工记录，每根桩均应按要求制作混凝土试件，经检测并提交试验结果。

四、钻孔桩施工质量要求和技术保证措施

1. 桩位偏差

（1）定好桩位后，在每个桩中心点打入一根Ф16×800mm的钢筋做好桩位标记，并用混凝土固定好。

（2）护筒浇筑时，采用外“十”字法，先挖好护筒坑，坑挖好后，将坑底整平，然后装钢模板浇筑混凝土护筒，护筒浇筑后进行复核校正，确保护筒中心与桩位中心重合，偏移不得大于50mm。

（3）护筒浇筑好后，钻机进行就位，注意调试好水平，并保证桩心偏差不大于30mm。

2. 泥浆性能要求

泥浆循环系统事先应有全局考虑，泥浆管理的好坏，将直接影响施工质量、进度和文明施工。泥浆质量指标主要包括密度、黏度和含砂量。

3. 成孔质量要求

（1）当旋挖桩孔钻达到设计要求深度时，经施工管理人员自检合格时，再组织监理及甲方进行验收桩孔深度，待验收合格后方可停止钻孔同。马上进行第一次清理桩孔。第一次清孔是否彻底对成桩质量是关键，要求泥浆中不含小泥块，孔底沉淤≤10cm，正循环成孔泥浆密度1.15～1.2（含砂量高时可1.25），黏度18～22s，含砂量≤4%。

（2）钻孔桩的施工容许偏差：钻孔直径：桩身直径d为±50mm；位移：以线路中心线为准，桩中心位移为：纵向±100mm，横向+50mm；垂直度：1%；深度：符和设计要求。

4. 旋挖桩施工质量技术保证措施

（1）旋挖桩施工时应严格管理及质量控制，认真审阅施工设计图纸和熟悉建筑施工相关规范，对工程桩基础的轴线、基线定位核对是否符合设计图纸要求，确定无误后方可进行桩施工。

（2）为确保桩位的准确和桩孔垂直度，施工期间应经常检查桩的倾斜度及平面位置。

（3）成孔过程中应严格控制孔内的泥浆指标，泥浆顶的标高应始终高于地下水位。旋挖期间应经常检查桩的平面位置及倾斜度，确保桩位准确及桩孔垂直。

（4）清理桩孔后在灌注水下混凝土施工前，沉渣厚度及泥浆指标必须要符合设计图纸要求。

（5）在安装桩钢筋笼作业时，钢筋笼顶标高必须符合施工图纸设计要求并对其加以牢固。

（6）桩基础的钢筋笼制作的设计尺寸应符合设计标准，必须把钢筋笼吊装牢及加以牢固，装吊入引后并采用垫块垫靠桩则保证混凝土浇筑后桩的保护层。

（7）在旋挖桩水下浇筑混凝土时，必须严格按照施工图纸及规范进行施工，在混凝土浇筑过程中应控制浇筑时间，不应有中断现象。在浇筑过程中应控制混凝土埋管这深度，埋管深度在2m～4m。

（8）混凝土浇筑后的桩顶的标高必须要符合国家施工规范及施工设计要求标准。

结语

建筑基础采用旋挖成钻在国际上已经运用几十年，但在国内近年来才正式采用和认知，随着国内建筑技术的加快，旋挖桩成孔发展成新型施工方法，其中最大的特点是施工质量保证、成本低、污染少等。以后的建筑施工行业中应不断探求，加快施工技术的发展和创新，保证建筑施工质量和安全。

参考文献

[1]张志华，曹薛平.旋挖工艺在嵌岩钻孔灌注桩中的应用[J].建筑技术开发，2010（4）：86-87.

[2]张洋.旋挖桩施工当中常遇的技术问题与解决对策[J].中华建设，2012（4）：34-35.

[3]李星星，李泰成.解析旋挖钻孔成桩施工技术在建筑桩基工程施工中的应用[J].河南科技，2014（6）：20-21.