建筑工程大直径旋挖桩施工技术研究

建筑工程大直径旋挖桩施工技术研究
摘要：大直径旋挖桩施工工艺与普通旋挖桩施工工艺不同，所以需要根据大
直径旋挖桩施工特点，采用适宜的施工工艺措施，解决大直径旋挖桩施工技术难题，提高大直径旋挖桩施工工艺水平，避免出现塌孔、缩颈、断桩等问题，进而
使大直径旋挖桩施工能够达到质量要求。

本文介绍了建筑工程中大直径旋挖桩施
工技术。

关键词：建筑工程；大直径旋挖桩；施工技术
一、旋挖桩施工技术优缺点分析
1适用性强。

旋挖桩施工技术对地质环境没有较高的要求，可以轻松应用在
不同的地质环境中。

例如：在松软土质现场如果采取传统循环钻机作业，无论怎
样调整钻进方向，施工难度都比较大。

但旋挖桩施工技术既能够缩短钻孔时间，
又能够提高整体的施工效率。

2桩强度高。

旋挖桩钻头在钻进过程中采取的是上下浮动的模式，这个过程
可以清扫孔内壁，避免出现缩孔的情况，打出的桩身也是直径均匀的。

由于使用
的是螺旋状的钻头，所以打孔过程中空内壁会产生旋转槽沟，这样桩身就能够与
槽沟紧密的连接在一起。

这可以加大桩身和土体间的摩擦，强化桩体的承载能力。

3成孔率高。

旋挖桩施工技术需要使用特殊的钻孔设备，虽然比普通的钻孔
设备更重一些，但头部承载力和扭力更大。

即使面对坚硬的土质，也能够高效率
钻孔，且打孔速度比较快，成孔质量较好。

这有利于缩短项目工期，提高打孔成
功率。

4绿色环保。

旋挖桩施工技术在取土过程中需要泥浆支持，但只需要少量泥
浆就能够提升护臂的稳定性。

取土工具一般选用凯式伸缩杆，只需要上提钻头，
就能够取出孔内的土。

这可以减少泥浆使用量与施工成本，满足绿色环保的要求。

二、案例分析
1工程概况
某工程包括公寓楼2栋，写字楼1栋，以及3~4层地下结构。

工程需开挖
19.6m的基坑，基础设计为旋挖灌注桩形式。

公寓楼2栋与写字楼以框架核心筒
为主体结构形式，塔楼设计了钢管混凝土大柱。

本次旋挖桩施工的桩体设计形式
为端承摩擦型，取中风化玄武岩为持力层，呈微风化地质，桩底沉渣设计厚度不
得超过50mm。

2大直径旋挖桩技术
本工程开展过程中制作了七根旋挖桩，直径为2600 mm，在附近土质相同的
区域制作了十根1200mm的旋挖桩，方便开展对比分析。

在试验性打桩的过程中，生成精准超前钻报告，把握泥浆的科学配比，了解护筒深度、二次清孔等相关的
技术参数。

2.1超前钻报告精度
为了获取更精准的对比桩设计参数，按照一桩一钻的方式开展实验得到样本，全面采集1200 mm直径的十根桩体与2600 mm直径七根桩体的数据，全面记录打
桩过程，得到最详细的区域地质资料，通过对比得到超前钻报告。

根据超前钻报
告能够发现，小直径普通桩体的弧石、夹层资料准确率可以达到90%，比较贴近
真实的地质状况。

大直径桩体报告的信息和现场地质情况出入较大，准确率还达
不到70%。

桩体的长度参数也有较大的差距。

2.2旋挖桩砂层钻孔
施工区域地层中有较厚的砂层，这是因为附近有河道。

为了避免在钻孔时出
现塌孔和缩孔的情况，必须加深护筒的埋藏深度，同时重新调整泥浆配比。

例如：某次钻孔作业时，护筒的埋藏深度达到了6m，泥浆配比为1.25。

但在钻进9m处
仍然出现了塌孔的情况。

结合地质资料，能够发现地层砂层的厚度已经达到了
17.5m，而且存在着流砂。

在钻孔的过程中振动锤的功率达不到要求，所以断定
护筒埋深只能够达到12m。

本次旋挖桩使用的是试验桩，在出现塌孔的第一时间
立刻在护筒底部填埋黏土。

同时，将护筒的长度加至12m，护筒底部的砂层厚度
达到了5.5m。

在此情况下，重新调整泥浆配比，使用了大量的膨润土和CMC，调整后的比重达到了1.3g/cm3，钻头到达筒滴砂层位置后开始调整钻进速度。

但由于直径较大，可能会给孔壁带来不良干扰，孔壁会频繁接触区间地层，这就会提升遭遇不良地质的几率。

钻孔直径越大，钻孔就会更加不稳定。

从这里也能够发现在钻孔的过程中如果使用大直径旋挖桩，且调整了泥浆比重增加了护筒埋深，依然会有一定的几率出现塌孔和缩孔的事故。

为了避免出现此类事故，在选择大直径旋挖桩作业时必须考察当地的地质条件，不仅要加深护筒调整泥浆比重，还要选择化学泥浆，这样才能有较好的护壁作用。

如果钻进时会到达流砂层，必须将护筒的深度加深到流砂层的下方，如果护筒无法穿越流砂层，可以适当增加泥浆比重，提高胶体率。

在钻进到流砂层时，要减缓钻进速度，及时观察孔内的状态。

2.3旋挖桩岩层钻孔
第一，入岩钻孔。

本工程开展过程中，需要使用128根2000 mm和7根2600 mm的桩体。

为了避免工程出现意外，提前选取了2600 mm的桩体开展实验。

在实验的过程中验证钻孔、小直径引孔破碎等多项工艺的应用效果，结合试验结果选择最合适的技术工艺。

①分级钻孔扩孔。

选择1400 mm小直径的岩石桶开展钻孔作业，选取直径相同的钻芯和捞渣钻斗，一直钻进到底部，获得一条1400 mm的成孔。

在这过程中选用1800 mm的扩孔牙轮筒钻，在扩孔的过程中削掉的土壤会逐渐填埋到小孔径中直至填满。

之后使用捞渣钻斗直接到孔底部清理干净。

之后再次钻孔，重复操作后就能够获得一条1800 mm的成孔。

按照上述的操作步骤，也可以获得2600 mm与2200 mm的成孔。

在这过程中要及时更换磨损钻头。

孔参达标之后，要使用双底捞渣钻到达底部清理干净。

此时要让钻机以慢速的形式空转30s，这样能够将底部的浮渣清理干净，排到外部；②小直径钻头引孔破碎。

在桩机安装的过程中，需要选择四个合适的桩体位。

方便小孔径岩石桶开展钻进工作，选择1400 mm的钻头以及直径相同捞渣钻斗和取芯钻。

钻进到孔底后，能够获得四条1400 mm的成孔。

之后使用2600 mm的钻头破碎岩体，利用直径相同的捞渣钻斗以慢速空转的方式将一些沉渣清理干净排到外面。

第二，检测孔径和垂直度。

成孔的第一时间要对孔径与垂直度开展检测，一
般选取两种检测方法。

①成孔的第一时间采取二次测量放线的方式，检测孔的垂
直度是否达到要求。

可以以钻头为中心从桩体一直垂直到底部，如果能够顺利插
入且过程中没有出现偏斜，就表明垂直度和桩径符合标准。

如果出现偏斜或者是
遭遇障碍，就表明垂直度与桩径不符合标准。

②制作长度为5m至8m、直径与桩
径相同的钢筋笼，成孔之后，将钢筋笼慢慢吊起下落，如果下落比较顺畅则表明
直径和垂直度符合标准。

2.4加工安装钢筋笼
大直径旋挖桩成桩的承载力要求比较高，所以需要增加钢筋笼配筋。

由于钢
筋笼的直径比较大、自重较高，在加工和吊装环节，可能会出现变形，必须提前
采取防范措施。

本次工程使用的钢筋笼直径达到了1200 mm，重量为4t，所以要
选择吊吨位达到25t的吊装汽车，从四个位置起吊，这样才不会出现变形的情况。

2.5二次清孔
清孔方式可分为正循环和泵吸反循环、气举反循环等多个类型。

下文具体对
比这些工艺的效果，结果见表1。

表1二次清孔各工艺对比
根据表1数据得出：①在二次清孔时利用正循环工艺没有没有清理干净底部
沉渣。

在进行正循环二次清孔时花费了15h，清孔结束后发现，依然存在沉渣，
而且厚度达到了80 mm。

这表明这种工艺并不适用大直径旋挖桩清孔。

②气举反
循环和泵吸反循环在应用后都能够得到较为理想的清孔效果。

③桩体长度超过了
50m时，将会达到泥浆泵的功率极限，此时清孔效果不理想。

如果桩体长度在30m以下，气举反循环在气流上返时压力较大，可能会损伤孔壁。

结语
建筑施工过程中为了保证地基与基础施工的质量，降低对周边造成的负面影响，可以大力应用大直径旋挖桩施工技术。

在这过程中要提前做好地质勘察，优化施工方案。

通过试验获得超前钻报告，进行报告分析，优化不同地层的钻孔工艺，不断理顺工艺流程。

提前解决可能会出现的钢筋笼变形、承载力等问题。

参考文献：
[1]黄丽彬.建筑工程大直径旋挖桩施工标准技术分析[J].大众标准
化,2022(22):176-178.
[2]景新刚.大直径冲孔灌注桩施工技术在建筑工程中的应用[J].江西建材,2021(4):202.。