２０１３年１０月 匿研嗣蒜嗨 施工技术 浅析复杂地质条件下的旋挖桩施工 王军 （中国建筑第四工程局珠海公司广东珠海５１９０００） 摘 要：旋挖桩在建筑项目施工过程中具有传统的桩基施工手段和技术无法比拟的优势，其自身的优势使旋挖桩技术 能够在现代的桥梁施工、各种建筑项目施工中得到广泛应用，本文主要结合具体的工程实例，分析了复杂地质下旋挖桩的 优点以及施工技术，希望对相关工作人员提供参考。 关键词：复杂地质；旋挖桩；施工 中图分类号：ＴＵ７５３．３ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１６７３—００３８（２０１３）３０—００５１—０２ 引言 现象，应采取一定的防护措施确保施工安全及工程质量。“地质 在现代建筑项目的施工过程中，旋挖桩施工方法得到越来越 报告”中明确指出了桩基施工中将会出现的问题，并对应采取的 广泛的应用。旋挖桩施工技术以其优势可以适用于流泥、软土、 桩基类型给出了正确的建议。卵砾石和流砂等各种比较复杂的地质条件的作业过程中。当然， ２旋挖桩在建筑施工过程中的优势 在没有广泛使用旋挖桩技术之前，我国普遍使用的是连接钻 杆与掏渣桶掏渣的泥浆循环方式进行钻孔，由于这种技术必须 在实际的旋挖桩施工过程中要严格抓好旋挖桩施工的技术要 ２．１具有显著的环保性能 点，积极关注各种可能存在的技术问题，根据项目工程场地的实 际情况，严格按照项目设计规范，制定切实有效的对策与方案， 从而保证旋挖桩钻孔的质量和效率，从整体上保证项目工程的 在施工现场设置泥浆池才能够作业，这样就不可避免地造成场 质量、进度和经济效益。 地污染，为文明施工带来困难。而现代普遍使用的旋挖桩技术采 ｌ工程及地质概况 用的循环钻机形式是动力头形式，其工作原理是采用旋挖斗和 本工程基础设计全部采用人工挖孔桩，钢筋混凝土护壁，桩 螺旋钻头，以力量强大的扭矩把钻进沙砾、泥土等作业，施工过 长在１６～２５ｍ之间，约２０００余根。挖孔桩施工全部铺开，按楼栋 程中产生的渣沙砾自洞实现挖掘旋转，并且能够快速地把钻渣 及分段进行施工。但根据地质情况，部分桩孔深度较大并有较深 指向孑Ｌ外。因而，采用旋挖桩施工不需要进行泥浆池或者支护结 的溶洞及溶洞夹层，不适宜采用人工挖孔桩，为保证所有桩孔不 构的设置，这样也就实现了比较环保的施工，大大减少了施工过 发生塌孔现象，不产生重大安全隐患，能够在规定工期内施工完 程中产生的污染，更好地实现了文明环保施工。毕桩基础，必须采取有效处理措施及更换合适的施工工艺。 根据地质报告，质情况从上到下依次如下：地层编号１为素 ２．２能实现高速度的成孔 旋挖桩施工过程中采用的旋挖钻机能够实现快速钻孔和成 填土，主要由粉质粘土组成，顶部多夹植物根茎，分层厚度为 孔，其钻孔成孔速度可以达到１．５ｍ／ｍｉｎ，这个速度与当前采用的 ０．６０ｍ；地层编号２和４，为中压缩性饱和软塑粉质粘土，分层厚 循环钻机相比较，有着明显的速度优势。正是由于旋挖桩成孔速 度分别为３．４０ｍ，９．８０ｍ；地层编号４为中压缩性饱和硬塑粉质粘 度非常快，才能够更好地保证施工进度，从而也很有效降低了人 土，局部可塑，分层厚度为８．５０ｍ；地层编号４ 软塑中压缩性粉质 力和物力的消耗，缩短工时，节约了施工成术。 粘土，分层厚度为１．６０ｍ；地层编号５为硬塑中压缩性粉质粘土， ２＿３能够广泛适应各种项目 夹中细砂和小砾石，分层厚度５．３０ｍ；地层编号６为强风化粉质 砂岩，胶结较差，局部稍有固结，分层厚度为１６．８０ｍ。 所谓适应能力强，是指能够广泛适用于建筑项目，主要是指 旋挖桩采用先进的动力头装置，在建筑项目的钻孔作用过程中， 分析地质报告，地质勘查部门提供的地质报告中对场地“成 在动力头给进力以及钻杆重量的双重作用下，有效地保证了钻 桩可行性分析”中是作如下描述的：本项目拟建场地可采用人工 进的强度。此外，旋挖桩技术还能够适应多种复杂的地质环境， 挖孔桩和钻孔灌注桩进行施工，由于本工程桩基须进入中风化 如流泥、软土、卵砾石和流砂等。 岩石５００ｍｍ，其上有溶洞及强风化岩石层、粘土层等，其厚度较 大且胶结力差，遇水易坍塌，桩长大于１６ｍ，不宜采用人工挖孔 ３旋挖桩的特点 参建单位经过充分论证、协商，做出决定：鉴于目前施工工期 桩；部分桩基地质情况不理想，属于软弱地质层，易形成缩颈及 塌孔现象，存在施工难度大的问题和极大的安全隐患，不宜采用 较紧，部分桩孔地质情况复杂，不适宜采用人工挖孔桩施工；对 地质条件较差的基础部位，按“地质报告”的建议，改为旋挖桩。 本项目总计需旋挖桩约２００根，桩径分别为１．０ｍ，１．２ｍ，１．４ｍ， １．５ｍ，１．８ｍ，２．０ｍ，桩长在１４．０～３０．０ｍ之间。 人工挖孔桩。其余拟建物基础可以采用人工挖孔桩。由于４，及４ 粉质粘土土体较软，有可能形成缩颈、塌孔现象，５层粉质粘土由 于有不均匀夹细粉砂及小砾石，挖空过程中会产生类似“流砂” 旋挖桩施工的特点：①旋挖桩施工速度快、精度高、噪声小。 ・５１・ 施工技术 匝朝团装旆 ２０１３年１０月 ②旋挖钻孔机可自行行走，机械化程度高，无需动力电源。③同 ４．７混凝土输送导管安装 等条件下单桩承载力更高。④适用于不同地质的土层，不仅适用 钢筋笼安装后，立即下放，混凝土输送导管，在护筒上水平稳 于粘性土、砂性土，还可适用于强度不高的风化岩。⑤对桩孔自 定好混凝土导管施工平台，使混凝土导管能垂自地Ｆ放至孑Ｌ底， 径可选范围大，孔壁稳定，清空彻底，成孔质量好，能与混凝土运 导管底部距孔底０－３～０．５ｍ，且避免导管与钢筋笼碰撞。导管由直 输设备配合。⑥安全系数高。 径２５０～４００ｔｕｒｎ的钢管制作，壁厚 小于３ｍｍ，每个标准节的长 ４旋挖桩施工工艺 ４．１定位放线 度为３．０１ｒｌ，每根导管配０．５ｍ的调整节，每个桩孔配大型钢漏斗 一只。管段的接口应密封良好和便于拆装。导管的有效作用半径 ０～４．０ｍ，下放导管的数量应经计算确定，布置时应使各导管 旋挖钻机体积、重量都较大，当地正值雨季，现场表层士为淤 为３． 泥，桩机运动时易导致原桩位标志偏移。现场用二台全站仪，在 的浇筑面积相互覆盖。８混凝土灌注 桩机施工外围场地设置控制点，下钢板护筒前对原标志进行复 ４．首次浇筑混凝土时，应使混凝土装至漏斗容量的８０％左右， 测，以确保桩位的准确性。 ４．２钻机就位 ”…然后再将堵塞漏斗的卡板拔出，并保证导管底埋至混凝土０．８０ｍ ０～６．０ｍ，严禁将导 ￣ｄｉ４Ｌ方法单机作业时，采用跳打法，即“隔一打一”或“隔二打 以上，在后续的浇筑过程中，要始终保持在２．管提出混凝土面，必须连续灌注至设计标高。混凝上浇筑过程 ；当多台钻机同时作业时，要充分考虑机器的回转半径、辅助 机械的位置以及相应的行走路线，采用梅花形间隔施工。钻机就 中，应设专人测量混凝土埋深及导管内外液面高差。位前先平整场地，设置储水坑、泥浆池、排泥槽，铺好道路。 ５结语 经检测，所有旋挖桩均合适，符合设计要求。旋挖钻机完全能 胜任６０ｍ以内孔深的桩孔作业，从本工程可以看出，旋挖钻机可 ４．３设置钢板护筒 钻机就位后，对原桩位标志点进行复测，核实无误后安装钢 板护筒。护筒的作用是保护空口、钻杆定位导向、维护泥浆面、防 在淤泥质土、杂填土、砂石质土、强风化岩石乃至更差的作业环 止上部土层因太松散而导致塌孔。护筒内径比钻头自径大 境中作业。旋挖桩施工需求人员少、管理方便、环保、安全性高， ２００ｍｍ，高１．２ ３．０ｍ，护筒中心偏差为２０ｍｍ。若上层土体土质松 与人工挖孑Ｌ桩相比，工期短、成本低、施工效率高。散或有流砂现象，钢板护简应放至该土层下１．０ｍ左右。 ４．４］沲钻 中要及时向孔内加水，保证泥浆面不低于筒顶标高以下１．０ｍ。每 ２００３（０３）． 参考文献 Ｊ】．滁州职业技术学院学报， 安装好护筒，测出筒壁的顶部标高，钻机开始钻孔。施钻过程 ［１】王先恕．人工挖孔桩施工安全操作浅谈［次钻杆提升至将要离开护筒时，应立即停止提升，让钻头内的存 水充分流入钻孔内，以减少钻孔加水频率。每次钻头下孔前应检 查钻孔的垂自度，如有偏斜，应立即停止钻进，经纠偏后方可继 续钻进。钻挖出的土方如堆积较大，应及时清理。 在水位低和土层复杂的场地施工时，为防止孔壁不发生塌孔 现象，孔内泥浆的制配也是顺利完成钻孔的一个关键因素。场地 地质条件较差时，在泥浆里加入优质膨润土、烧碱、纤维素，制成 化学泥浆。 ［２］姚文花．化工』一富水破碎带中人工挖孔桩的施工探ｂ７１３］．嘉应学院学 报，２００８（Ｏ６）． ［３］梁志满．人工挖孔桩施工中的几个问题［川＿黎明职业大学学报，２００１ （０４） 收稿日期：２０１３—９—２８ 作者简介：王军（１９８５一），男，汉族，四川Ｉ南充人，本科， 要从事 建筑施工技术方面的＿Ｌ作。 ４．５清渣 不同的孑Ｌ径其清渣的方法有所小同。若孔径较小时，在钢筋 笼临放之前，让钻头再次下孔清理沉渣。钻头下至孔底，旋转数 圈，尽量多装虚土。当孔径较大（孔径＞１．３０ｍｍ）时，除在钢筋笼下 放前清渣外，钢筋笼下放后还需再次清理，这时，根据实际孔径 大小，钻机更换一个合适的较小的钻头进行掏孑Ｌ清渣，钻头尽量 保持在孔中心位置，钢筋笼应缓慢卜放，防止与清孔钻头纠缠。 清渣完毕后，１０ｍｉｎ内孔底沉渣厚度不应＞３００ｍｍ。 ４．６钢筋笼安装 本项目部分桩孔较深，钢筋笼较长，采用分段吊装法，分段长 度视进场钢筋定尺长度而定，孔口焊接。钢筋笼下放过程中严禁 摆动碰撞孔壁，就位后焊制定位钢筋。 ・５２・
