旋挖钻孔灌注桩施工技术实例分析

旋挖钻孔灌注桩施工技术实例分析

【摘要】旋挖钻孔是一种新型桩孔的施工技术，广泛应用于各类基础施工中，具有施工质量好，尘土泥浆污染少等特点。通过工程施工实例，主要介绍了旋挖钻孔灌注桩的施工技术，并阐述了施工中的一些注意问题，工程效果检测与分析表明桩基承载力得到了有效提高，促进了旋挖钻孔灌注桩施工技术的发展和应用。

标签旋挖钻孔；灌注桩；施工技术；承载力；静载荷试验

随着科技技术的巨大进步，传统的工艺得到了继承发展，旋挖钻孔灌注桩是一种新型桩孔的施工技术，被誉为“绿色工艺”，具有工作效率高、施工质量好、尘土泥浆污染少等特点。其基本原理是利用旋挖钻机钻杆和钻斗的旋转，以钻斗自重并加液压作为钻进压力，使土屑装满钻斗后提升钻斗出土。通过钻斗的旋转、挖土、提升、卸土和泥浆置换护壁，反复循环而成孔。近年来，旋挖钻孔灌注桩在桩基础施工中得到越来越广泛的应用，本文就结合工程应用实例，对旋挖钻孔灌注桩施工技术进行分析。

1 工程概况

顺德某建筑工程，主体为框架结构,采用桩基础，地下1层,地下室埋深4.18m，承台标高为-5.18m。桩基础设计中,设计桩数1222根,采用了旋挖钻孔灌注桩,并辅以扩底施工新技术。

2 旋挖钻孔灌注桩施工技术

旋挖钻孔灌注桩的施工工艺流程:成孔施工→扩底施工→钢筋笼制作与安放→混凝土灌注→桩头清理。

2.1 成孔施工

工程选用SD28L型号的旋挖钻机,成孔时采用制备的泥浆进行护壁,钻进时要及时补充制备好的泥浆,保证在钻进过程中和提钻后液面高于护筒底面,成孔达到设计深度后进行清孔换浆,保证在浇灌混凝土时孔底500mm以内的泥浆比重

<1.2,粘度≤28s,含砂率≤4%,方可终孔提钻。

2.2 扩底

在扩孔前，首先在地面确定扩孔钻头的参数，我们一般采用的是机械重力式双翼合金扩底钻头，其原理类似“伞架”，当钻头在孔内，在钻具的重力作用下，双翼沿钻头的主轴滑道下滑，实现双翼扩刀的扩张，下滑行程越大，实现扩大直径越大。根据这一原理，主轴滑道下滑的行程是扩底的一个极其重要的参数。按设计扩大直径的要求确定下滑行程参数，在主滑道上安装限位装置。为方便施工控制，可将主轴滑道下滑行程转变为钻机主动钻杆的钻进行程。在扩底过程中，主要控制转速、行程、钻具的牢固性。由于扩孔钻头的刀具切削面随钻头的扩展加大，其作用荷载也增大，故要求匀速缓慢钻进。行程控制是控制钻头主轴滑道行程，在扩孔过程中，必须记录行程数值，确保扩孔达到设计要求。钻具的控制确保钻头的稳定性、牢固性。在扩孔前，首先应对钻具进行检验，上下翼刀具刚度铰接牢固，主轴滑道收放灵活自如，才能使用。

①根据设计，确定扩底行程，安装行程限位器。具体方法是：与钻杆连接提起扩底钻头使之离地，扩刀完全收拢，测量总行程S1，然后慢慢放下着地，使扩刀张开，直到满足设计的扩底直径，再测量其剩余行程式S2，则得到扩底行程△S=S1-S2。以本工程扩底Φ1800为例，则△S=45cm。在扩底钻头上固定好

行程限位器，使钻头到达的最大行程时为扩底需要的行程。

②在使用扩底钻头前，检查钻头扩刀的张开和收缩是否灵活。其方法是用吊车将其吊起，上下提动，观察扩刀的张开与收缩，反复几次，使之灵活，收放自如。其次要检查钻头各部位是否牢固，发现有裂缝进行加焊处理。

③当扩底钻头下入孔底后，将已确定的主轴下滑行程转变为主动钻杆的钻进行程，用粉笔作好标记，以便于控制。

④扩底钻进时，应轻压慢转，严格控制钻进速度。当钻至机上标识的行程时，逐步放松钻机钢丝绳。当钻具钻进阻力减小，转动自如时，表明扩底行程已达到扩底限位器。然后，重新收紧钻具钢丝绳，回转钻进数分钟，即完成扩底钻进。

⑤起钻时，要轻提、慢提，使扩底钻头慢慢收拢，如发现提钻受阻时，不能强提、猛拉，应轻轻旋转，使之慢慢收拢。

⑥扩底检测。根据主轴滑道下滑的行程，扩刀必定有一个对应的张开直径，其直径可以在地面由各方一起进行检查验收。由此，只要控制相应的扩底行程，即可以控制扩底直径。因此，现场可通过校正机台钻具总长和扩底行程来检验扩底直径。

⑦清孔由于桩径扩孔后，其桩底面积大大增加，形成下部孔窟，在清孔时，孔窟容易出现沉渣的大量沉积。因此，清孔是否彻底，直接影响成桩的效果。进行清孔，将桩底的沉渣吸出孔外，以达到清孔的目的。扩底钻孔灌注桩一般有三次清孔，即：成孔（直孔）后一清，扩底完后二次清孔，砼灌注前三次清孔。

2.3 钢筋笼制作与安放

在成孔的同时进行钢筋笼的制作。制作中主筋的焊接、钢筋笼的成型、以及钢筋的绑扎都要严格按具体的施工质量要求进行。钢筋笼制作完毕,便可入孔安放。采用两点起吊,保护层用混凝土滚轴式定位轮定位,用吊环将钢筋笼固定到设计标高。

2.4 混凝土灌注

工程采用导管法灌注混凝土。首先进行导管下设,并保证导管下端距孔底30～50cm。孔底沉渣厚度不满足要求时进行二次清孔,至合格为止,灌注过程应连续,中间不得停顿。灌注混凝土应在最短时间内完成。根据经验本工程要求时间不超过2h。当确认满足混凝土灌注至桩顶等要求后,将桩顶清理至设计桩顶。

2.5 注意事项

（1）钻机的钻进速度不宜过快，应在保持孔壁稳定情况下内钻进。

（2）钻孔到设计标高连接扩底钻头后，应保持空转不进尺，逐渐撑开扩刀，切土扩底。扩毕应继续空转几圈，才能收拢扩刀。

（3）必须在扩刀完全收拢，钻机停钻后，才能提升钻杆。钻杆提出孔口之前，应将孔口附近地面上的虚土清除干净。

3 工程效果检测与分析

（1）桩基静载荷试验分析工程共进行了六组静载荷试验,施工时要求加载量为设计承载力的2倍，桩基沉降量满足设计要求。通过对单桩静载荷试验得知,基桩的变形主要为弹性变形,充分反映了桩基良好的承载性状；在相同荷载作用下,所产生的沉降量相差不大,说明本工程的桩基承载能力是均匀的。

（2）对1222根工程桩进行了低应变动力检测。1203根桩为Ⅰ类桩,19根桩为Ⅱ类桩,没出现Ⅲ类桩,合格率为100%。

4 结语

静载荷试验及低应变检测都表明，本工程的桩基承载能力得到了较大的提