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摘要：在现代建筑工程项目建设中,旋挖桩因具有优越的环保性能、成桩质量理想、施工安全、对周围建筑物影响小、施工效率高等特点,得到广泛应用。在旋挖桩施工中,由于受到各种因素的影响,存在一些技术问题,必须引起工程管理人员的高度重视,积极制定有效的对策。
关键词： 旋挖桩；施工；技术问题； 对策
Abstract: in modern architectural engineering project construction, digging pile are excellent for spin of the environmental performance, the quality of pile ideal, construction safety, to little effect on surrounding buildings, construction efficiency higher characteristic, widely used. In the spin dig pile construction, due to the influence of various factors, there are some technical problems, must cause the attention of the engineering management personnel, and actively to make effective countermeasures.
Keywords: spin digging pile; The construction; Technical problems; countermeasures
中图分类号： TU473.1 文献标识码：A 文章编号：
引言
旋挖钻机成孔施工方法得到了广泛的应用，特别是在复杂地基工程中，其实际应用效果受到了普遍的好评。旋挖桩适用于各种复杂的地质条件，在旋挖桩施工过程中，必须严格把握其技术要点，本文对其常见技术问题及对策进行简要的分析。
1.旋挖桩施工的特点
1.1成孔速度快
一般情况下，旋挖钻机的钻孔与成孔速度可以达到1-1.5m/min，与国内桩基础工程中传统的循环钻机相比，其优势极为明显。由于旋挖钻机的成孔速度快，在保证整体施工进度的基础上，有效减少了施工的人力、物力投入。
1.2适应性广泛
由于传统的循环钻机自身重量有限，在进行硬土地层的钻孔时，难以保证钻头施加足够的压力，从而影响了成孔的速率和质量。而旋挖钻机钻头则增加了先进的动力头装置，在进行钻孔操作时，在钻杆重量与动力头给进力的作用下，保证了钻进的强度。据国内机械技术部门研究：旋挖钻机的成孔速度是循环钻机的5-10倍之间。
1.3环保性能突出
国内传统的循环钻机普遍采用连接钻杆与掏渣桶掏渣的泥浆循环方式，在施工现场必须设置一定容积的泥浆池，对文明施工造成较大影响。而现阶段使用的旋挖钻机则是采取动力头的循环形式，其基本工作原理为：使用螺旋钻头与旋挖斗，通过强大的扭矩将土、砂砾等钻进中产生的钻渣直接进行旋转挖掘，并快速提指至孔外。在多数情况下，旋挖桩在施工中无需设置泥浆支护结构，实现了较为环保的干法施工，使施工作业过程的污染明显减少，有利于改善施工现场的作業环境。
1.4桩孔对位方便、准确
在旋挖桩施工中，旋挖钻机操作人员可以利用先进的电子控制设备进行桩孔的定位，并保证旋挖钻机始终处于最佳的钻进状态，这是传统的循环钻机无法达到的。
2.几种不同地质情况的施工技术方案
旋挖机械钻孔桩施工的工艺基本与其他钻孔桩大同小异，但它的成孔方法与施工要求与却有很大的差异。
2.1干作业成孔
干作业成孔常见的现场条件有：①残积土；②回填土；③页岩、泥岩及沙岩。当遇到①情况时，成孔容易，成桩质量有保证；当遇到②情况时，成孔难度大，有可能遇到淤泥或泥沙，容易塌孔；回填土，如果碾压不到位或回填土层太厚，都会容易塌孔或埋钻具，必须严格要求操作人员密切注意孔内的动向，如有塌孔、卡钻具等情况，应立即回填，重复重压，稳定后再进行施工，如果经常遇到塌孔、卡钻具的情况，应该改用泥浆护壁钻孔；当遇到③情况时，成孔没难度，但必须注意清孔，因为孔底干沉渣厚，一般采用用专用清孔器清孔。为保证清孔质量，以上干成孔必须下浇注管到孔底上提30公分，套管的埋置深度保持3米以上。
2.2泥浆护壁
泥浆护壁的几种技术方案：
2.2.1.如果开挖就遇泥土层，当然就不用另外配置泥浆，将水加满孔口，旋挖机自动搅拌20分钟左右。如发现泥浆浓度不够，可以再次将取出的土回填到孔内，继续搅拌，增加泥浆浓度。
2.2.2如果遇流沙或比较稀释的淤泥必须采用泥浆护壁（6米深以下）。开孔2米就遇流沙或比较稀释的淤泥，就只有用钢护铜（4-6米）成孔。
2.2.3如果遇到少数的砂卵石或泥夹石、地下水又丰富且孔又深，开挖6米以下遇到这种情况，就采取泥浆护壁，将泥浆加满至孔口，成孔可能性大。如果开孔便是砂卵石或泥夹石就只有用4-6米的钢护铜采用同样的方法泥浆护壁成孔。
2.2.4如果是砂夹石，就只有用全钢护壁成孔。如果在施工中遇到遇到飘石大于孔径就采用合金钢齿钻具在飘石中间钻个洞成孔。遇到孔内只有一半边是大飘石，就用合金钢桶鉆齿把它割断，用桶夹钻将飘石取出。
3.旋挖桩施工中常见技术问题
3.1受施工土层的制约较大
目前，国内使用的旋挖钻机适用性广泛，但是在粘性土层的实际钻进效果较土层、砂层则差距较大，所以在施工操作中，如果遇到硬岩层、孤石层或较密的卵砾石，施工人员必须采取有效的措施克服相关技术问题，否则难以保证成孔的质量。
3.2机械维修费用高、时间长
一般情况下，旋挖钻机的使用寿命为6000h左右（全负荷工作状态），超过其规定使用寿命后，相关机械部件必须进行维修或更换，否则将影响到其技术优越性。旋挖钻机中液压系统主泵、钻杆、钻具、动力头的造价较高，进行维修通常需要1个工作日以上，所以旋挖钻机的机械维修费用高、时间长是必须重视的技术问题之一。
3.3桩机移动时对场地要求较高
旋挖钻机普遍采用履带转动装置，在施工现场进行钻机移动时，必须严格控制其行走路线的坡度和平整度，以防止旋挖钻机在行走中出现倾翻的现象。
4.加强工程质量的对策
4.1成孔检查
旋挖钻孔灌注桩在成孔过程中及终孔后以及灌注混凝土前，均需对钻孔进行阶段性的成孔质量检查。检查的项目有：孔位、孔径、孔深、垂直度、沉渣厚度。沉渣厚度的检测用沉淀盒或标准测锤、测绳量测，对端承型桩不应大于50mm，对摩擦型桩不应大于100mm。
4.2钢筋笼制作与安装
由于施工现场一般采取后插钢筋笼，因此，在制安和吊装时应注意以下问题：①钢筋笼的箍筋必须与主筋焊接牢固，特别是直径较大的钢筋笼的加劲箍要使用刚性较大的钢筋才能保证钢筋笼的刚性；②在绑扎钢筋笼时，注意保护层垫块、声波检测管的绑扎；③钢筋笼吊装时要始终保持竖直防止其变形，且不要碰撞孔壁，以免造成塌孔；④就位后对钢筋笼进行固定防止偏位。施工时应根据具体条件采取综合措施控制钢筋笼的垂直度和保护层有效厚度。
4.3混凝土灌注质量控制
灌注的混凝土必须具备良好的和易性，其强度不低于32.5Mpa，水下灌注混凝土宜掺外加剂，配合比应通过试验确定。坍落度宜为160-250㎜，水泥用量不应少于360Kg/m³（当掺入粉煤灰是时水泥用量不少于300Kg/m³），含砂率宜为40%-50%，宜用中粗砂，粗骨料宜用卵石，其最大粒径应小于40mm。
导管底部至孔底的距离宜为300-500mm，混凝土浇注量应经计算确定，满足导管底端首次埋深0.8米以上。在浇注前及浇注过程中，应加强组织和协调，加快供料速度，尽量避免中间停顿，导管埋入混凝土的深度宜为2-6米。在浇注过程中，导管保持垂直居中，保证全断面混凝土整体均匀上升，以增强混凝土的顶托力和扩散半径。由于桩孔尺寸较大，混凝土面上升速度缓慢，浇注过程中应定时转动和上提导管，防止埋管，若转动和提管时间过晚，在泵送压力下导管口处水泥浆溢出，就容易造成管路堵塞。严禁在泵送混凝土前提拔导管或将导管提出混凝土灌注面，避免造成桩端处存在虚土或桩端混凝土离析、端阻力减小。
4.4桩基定位
根据工程地质勘探单位前期提供的水准点、测量控制网进行引测，并在轴线的延长线上进行标注，在旋挖桩施工注意对现场测量控制点的校核，同时加强相关保护措施。
4.5埋设护筒
在旋挖桩的护筒埋设中，其中心线必须对准桩位的中心，并且严格监测护筒的垂直度，以确保其乎筒中心线、桩中心的重合。在护筒的位置按照要求固定后，使用粘土进行回填、夯实。
4.6旋挖钻机就位与管理
在旋挖钻机安装完成后，必须保证钻头与桩位的中心点对准，防止在施工中出现孔位偏移的现象。在旋挖钻机的使用过程中，必须注重日常的维护管理，以减少施工中出现安全事故的隐患。
5.结束语
在旋挖桩施工中，对于相关技术问题必须予以高度的重视，并且积极制定有效、科学的对策，这是保证旋挖桩施工进度和质量的重要条件。
参考文献
1.张启君.国内旋挖钻机的现状与施工技术点[J].交通世界，2005（07）
2.徐维钧.桩基施工手册（第1版）[M].北京：人民交通出版社，2007：169-188.
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词： 旋挖桩；施工；技术问题； 对策
Abstract: in modern architectural engineering project construction, digging pile are excellent for spin of the environmental performance, the quality of pile ideal, construction safety, to little effect on surrounding buildings, construction efficiency higher characteristic, widely used. In the spin dig pile construction, due to the influence of various factors, there are some technical problems, must cause the attention of the engineering management personnel, and actively to make effective countermeasures.
Keywords: spin digging pile; The construction; Technical problems; countermeasures
中图分类号： TU473.1 文献标识码：A 文章编号：
引言
旋挖钻机成孔施工方法得到了广泛的应用，特别是在复杂地基工程中，其实际应用效果受到了普遍的好评。旋挖桩适用于各种复杂的地质条件，在旋挖桩施工过程中，必须严格把握其技术要点，本文对其常见技术问题及对策进行简要的分析。
1.旋挖桩施工的特点
1.1成孔速度快
一般情况下，旋挖钻机的钻孔与成孔速度可以达到1-1.5m/min，与国内桩基础工程中传统的循环钻机相比，其优势极为明显。由于旋挖钻机的成孔速度快，在保证整体施工进度的基础上，有效减少了施工的人力、物力投入。
1.2适应性广泛
由于传统的循环钻机自身重量有限，在进行硬土地层的钻孔时，难以保证钻头施加足够的压力，从而影响了成孔的速率和质量。而旋挖钻机钻头则增加了先进的动力头装置，在进行钻孔操作时，在钻杆重量与动力头给进力的作用下，保证了钻进的强度。据国内机械技术部门研究：旋挖钻机的成孔速度是循环钻机的5-10倍之间。
1.3环保性能突出
国内传统的循环钻机普遍采用连接钻杆与掏渣桶掏渣的泥浆循环方式，在施工现场必须设置一定容积的泥浆池，对文明施工造成较大影响。而现阶段使用的旋挖钻机则是采取动力头的循环形式，其基本工作原理为：使用螺旋钻头与旋挖斗，通过强大的扭矩将土、砂砾等钻进中产生的钻渣直接进行旋转挖掘，并快速提指至孔外。在多数情况下，旋挖桩在施工中无需设置泥浆支护结构，实现了较为环保的干法施工，使施工作业过程的污染明显减少，有利于改善施工现场的作業环境。
1.4桩孔对位方便、准确
在旋挖桩施工中，旋挖钻机操作人员可以利用先进的电子控制设备进行桩孔的定位，并保证旋挖钻机始终处于最佳的钻进状态，这是传统的循环钻机无法达到的。
2.几种不同地质情况的施工技术方案
旋挖机械钻孔桩施工的工艺基本与其他钻孔桩大同小异，但它的成孔方法与施工要求与却有很大的差异。
2.1干作业成孔
干作业成孔常见的现场条件有：①残积土；②回填土；③页岩、泥岩及沙岩。当遇到①情况时，成孔容易，成桩质量有保证；当遇到②情况时，成孔难度大，有可能遇到淤泥或泥沙，容易塌孔；回填土，如果碾压不到位或回填土层太厚，都会容易塌孔或埋钻具，必须严格要求操作人员密切注意孔内的动向，如有塌孔、卡钻具等情况，应立即回填，重复重压，稳定后再进行施工，如果经常遇到塌孔、卡钻具的情况，应该改用泥浆护壁钻孔；当遇到③情况时，成孔没难度，但必须注意清孔，因为孔底干沉渣厚，一般采用用专用清孔器清孔。为保证清孔质量，以上干成孔必须下浇注管到孔底上提30公分，套管的埋置深度保持3米以上。
2.2泥浆护壁
泥浆护壁的几种技术方案：
2.2.1.如果开挖就遇泥土层，当然就不用另外配置泥浆，将水加满孔口，旋挖机自动搅拌20分钟左右。如发现泥浆浓度不够，可以再次将取出的土回填到孔内，继续搅拌，增加泥浆浓度。
2.2.2如果遇流沙或比较稀释的淤泥必须采用泥浆护壁（6米深以下）。开孔2米就遇流沙或比较稀释的淤泥，就只有用钢护铜（4-6米）成孔。
2.2.3如果遇到少数的砂卵石或泥夹石、地下水又丰富且孔又深，开挖6米以下遇到这种情况，就采取泥浆护壁，将泥浆加满至孔口，成孔可能性大。如果开孔便是砂卵石或泥夹石就只有用4-6米的钢护铜采用同样的方法泥浆护壁成孔。
2.2.4如果是砂夹石，就只有用全钢护壁成孔。如果在施工中遇到遇到飘石大于孔径就采用合金钢齿钻具在飘石中间钻个洞成孔。遇到孔内只有一半边是大飘石，就用合金钢桶鉆齿把它割断，用桶夹钻将飘石取出。
3.旋挖桩施工中常见技术问题
3.1受施工土层的制约较大
目前，国内使用的旋挖钻机适用性广泛，但是在粘性土层的实际钻进效果较土层、砂层则差距较大，所以在施工操作中，如果遇到硬岩层、孤石层或较密的卵砾石，施工人员必须采取有效的措施克服相关技术问题，否则难以保证成孔的质量。
3.2机械维修费用高、时间长
一般情况下，旋挖钻机的使用寿命为6000h左右（全负荷工作状态），超过其规定使用寿命后，相关机械部件必须进行维修或更换，否则将影响到其技术优越性。旋挖钻机中液压系统主泵、钻杆、钻具、动力头的造价较高，进行维修通常需要1个工作日以上，所以旋挖钻机的机械维修费用高、时间长是必须重视的技术问题之一。
3.3桩机移动时对场地要求较高
旋挖钻机普遍采用履带转动装置，在施工现场进行钻机移动时，必须严格控制其行走路线的坡度和平整度，以防止旋挖钻机在行走中出现倾翻的现象。
4.加强工程质量的对策
4.1成孔检查
旋挖钻孔灌注桩在成孔过程中及终孔后以及灌注混凝土前，均需对钻孔进行阶段性的成孔质量检查。检查的项目有：孔位、孔径、孔深、垂直度、沉渣厚度。沉渣厚度的检测用沉淀盒或标准测锤、测绳量测，对端承型桩不应大于50mm，对摩擦型桩不应大于100mm。
4.2钢筋笼制作与安装
由于施工现场一般采取后插钢筋笼，因此，在制安和吊装时应注意以下问题：①钢筋笼的箍筋必须与主筋焊接牢固，特别是直径较大的钢筋笼的加劲箍要使用刚性较大的钢筋才能保证钢筋笼的刚性；②在绑扎钢筋笼时，注意保护层垫块、声波检测管的绑扎；③钢筋笼吊装时要始终保持竖直防止其变形，且不要碰撞孔壁，以免造成塌孔；④就位后对钢筋笼进行固定防止偏位。施工时应根据具体条件采取综合措施控制钢筋笼的垂直度和保护层有效厚度。
4.3混凝土灌注质量控制
灌注的混凝土必须具备良好的和易性，其强度不低于32.5Mpa，水下灌注混凝土宜掺外加剂，配合比应通过试验确定。坍落度宜为160-250㎜，水泥用量不应少于360Kg/m³（当掺入粉煤灰是时水泥用量不少于300Kg/m³），含砂率宜为40%-50%，宜用中粗砂，粗骨料宜用卵石，其最大粒径应小于40mm。
导管底部至孔底的距离宜为300-500mm，混凝土浇注量应经计算确定，满足导管底端首次埋深0.8米以上。在浇注前及浇注过程中，应加强组织和协调，加快供料速度，尽量避免中间停顿，导管埋入混凝土的深度宜为2-6米。在浇注过程中，导管保持垂直居中，保证全断面混凝土整体均匀上升，以增强混凝土的顶托力和扩散半径。由于桩孔尺寸较大，混凝土面上升速度缓慢，浇注过程中应定时转动和上提导管，防止埋管，若转动和提管时间过晚，在泵送压力下导管口处水泥浆溢出，就容易造成管路堵塞。严禁在泵送混凝土前提拔导管或将导管提出混凝土灌注面，避免造成桩端处存在虚土或桩端混凝土离析、端阻力减小。
4.4桩基定位
根据工程地质勘探单位前期提供的水准点、测量控制网进行引测，并在轴线的延长线上进行标注，在旋挖桩施工注意对现场测量控制点的校核，同时加强相关保护措施。
4.5埋设护筒
在旋挖桩的护筒埋设中，其中心线必须对准桩位的中心，并且严格监测护筒的垂直度，以确保其乎筒中心线、桩中心的重合。在护筒的位置按照要求固定后，使用粘土进行回填、夯实。
4.6旋挖钻机就位与管理
在旋挖钻机安装完成后，必须保证钻头与桩位的中心点对准，防止在施工中出现孔位偏移的现象。在旋挖钻机的使用过程中，必须注重日常的维护管理，以减少施工中出现安全事故的隐患。
5.结束语
在旋挖桩施工中，对于相关技术问题必须予以高度的重视，并且积极制定有效、科学的对策，这是保证旋挖桩施工进度和质量的重要条件。
参考文献
1.张启君.国内旋挖钻机的现状与施工技术点[J].交通世界，2005（07）
2.徐维钧.桩基施工手册（第1版）[M].北京：人民交通出版社，2007：169-188.
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。