關于旋挖成孔灌注樁的施工技術和質量控制的要點

（福建省中嘉建設工程有限公司， 福建 泉州 362000）

0 引言

旋挖成孔灌注樁作業(yè)屬于在地下施工隱蔽工程,特別是濕作業(yè)施工時，施工過程無法用肉眼直接觀察,成樁后也難以進行直接開挖驗收，在施工過程中無論人、機、料、法、環(huán)任何一個或多個環(huán)節(jié)失控，都將對工程的關鍵件、重要件產生重大的影響，不僅會對工程的整體質量和預期進度造成影響，還會讓承包人蒙受經濟損失，更會造成不良的社會影響。本文根據福建省某小區(qū)二期工程實例，著重探討旋挖成孔灌注樁施工技術及質量控制要點。

1 旋挖成孔灌注樁施工方案

1.1 工程實例

小區(qū)西側為交通主路，東側靠河流，北側為在建市場，南側為西環(huán)路。本工程現場場地較為空曠，四周搭設臨時圍墻封閉施工出入口可有南側及西側道路引入。

擬建的小區(qū)二期工程1#樓、2#樓樁基礎采用旋挖旋挖灌注樁,樁基安金等級為乙級,樁端持力層為第6層碎塊狀強風化花崗巖或第7層中風化花崗巖。

1.2 地質條件

根據地質勘察公司提交的《地質勘察報告》揭示，本場地地層自上而下為：

① 雜填土②粉砂③圓礫 ④-1殘積砂質粘性土④全風化花崗巖⑤砂土狀強風化花崗巖 ⑥碎塊狀強風化花崗巖⑦中風化花崗巖

1.3 施工方案

本工程樁基礎1#樓共計145根灌注樁，2#樓共計101根灌注樁，樁長從10～30m不等，樁身采用水下C30混凝土。根據地質條件及業(yè)主對其工期要求，本工程旋挖樁機施工選用SANY-280R和中聯重科-250C型旋挖鉆機施工。砼灌注采用Φ260導管進行灌注。

2 施工技術

2.1 機械就位、護筒埋設

由于鉆機設備較重，施工場地必須平整、寬敞，并有一定硬度，保證旋挖鉆機底座場地應平整、夯實，避免鉆機發(fā)生沉陷造成孔位偏差和垂直度不符合要求。

2.2 泥漿調制

由于地層土中夾有粉砂層，地面水位較高的特點，須采用濕作業(yè)法施工，旋挖樁施工時采用靜態(tài)泥漿護壁，泥漿可以防止孔壁坍塌、抑制地下水、平衡土壓等作用，為此控制泥漿各項性能指標尤為重要，調制出良好泥漿的是保證順利施工的保障。

2.3 鉆孔施工

本工程旋挖鉆機鉆頭選用雙底撈砂斗截齒鉆頭配合截齒取芯筒鉆。雙底撈砂斗截齒鉆頭的優(yōu)勢是在一般土層可以快速削切，進尺快，倒土方便，在入中風化巖層時采用截齒取芯筒鉆進行入巖施工，可以有效的取出巖芯。

在旋挖鉆機對好樁位，埋設好護筒時后，調整鉆桿垂直度，開始進行鉆孔施工，孔施工至接近鋼護筒底部時開始注入調制好的泥漿。施工過程中保證泥漿面始終不得低于護筒底部，保證孔壁穩(wěn)定性當鉆頭下降到預定深度后，旋轉鉆斗并施加壓力，將土擠入鉆斗內，根據旋挖樁機進行情況及壓力表數據判斷鉆筒內土滿時，反轉鉆桿，雙底撈砂斗底板關閉，提升鉆斗將土卸于堆放地點。當施工至中風化巖面時，通知地質部門、監(jiān)理單位進行對巖樣的判定，確認巖面后， 改用截齒取芯筒鉆進行入巖施工，直至樁孔的深度符合設計及規(guī)范要求。

2.4 灌注水下混凝土

鋼筋籠檢驗合格后，對孔底沉渣進行檢測，如不符合要求，要進行第二次清孔，符合要求后開始下放導管，漏斗并安裝儲料斗。導管底部離孔底距離約0.3～0.5米，初灌混凝土量應滿足導管在剪球后埋深不小于1.0米。為確保樁頭質量，超灌量至少保證0.5米砼。

3 施工技術及成孔質量的控制

旋挖成孔灌注樁施工的通病有塌孔、縮徑、樁孔偏斜及樁端達不到設計持力層等，會直接影響樁身質量和造成樁承載力下降。因此，在成孔的施工技術和施工質量控制方面應著重做好以下幾項工作：

3.1 采取跳樁施工程序

旋挖成孔混凝土灌注樁成樁初始，樁身混凝土的強度很低，且混凝土灌注樁的成孔是依靠泥漿來平衡的，故采取較適應的樁距對防止坍孔和縮徑是一項穩(wěn)妥的技術措施。3

.2 確保樁身成孔孔位及垂直精度

確保樁身成孔孔位及垂直精度是灌注樁順利施工的一個重要條件，根據施工規(guī)范要求，樁身垂直度應小于樁身長度的5‰，為了保證成孔垂直精度滿足設計要求，應采取擴大樁機支承面積使樁機穩(wěn)固，必要時旋挖機底盤下放置2cm厚度的鋼板經常校核旋挖機及鉆桿的垂直度等措施。

3.3 確保樁成孔質量

旋挖鉆機鉆機過程中應根據地質情況嚴格控制鉆進速度，避免鉆進尺度較快，造成埋鉆事故。若鉆機提鉆速度過快，造成鉆斗外壁和孔壁之間的泥漿沖刷孔壁，再加上鉆斗下部產生較大負壓作用，很容易造成孔壁頸縮、坍塌現象。所以鉆斗提升時應保證泥漿的及時補給，嚴格控制速度。

3.4 確保成樁質量

（1）為確保成樁質量，要嚴格檢查驗收混凝土質量，確?；炷恋膹姸?、塌落度達到設計及施工要求。

（2）為防止發(fā)生斷樁、夾泥、堵管等現象，在混凝土灌注時應加強對混凝土攪拌時間和混凝土坍落度的控制。在灌注過程中，導管埋深控制在2～6米，混凝土灌注應連續(xù)進行，拆管前應測時混凝土面標高，嚴禁把導管底端提出混凝土面。

4 施工難點及解決預案

4.1 粉砂層的鉆進

本工程地層中包含較厚的粉砂層，且地下水位埋深較淺，采用常規(guī)工法施工時，極易出現塌孔、超方現象。嚴重時，甚至可發(fā)生埋鉆事故。

采取如下措施進行預防：

（1）孔口松散砂層采用護筒護壁，護筒長度3m，直徑為1.0m左右。

（2）采用高粘度泥漿進行護壁，泥漿配比如下：

水：膨潤土：纖維素：純堿=1000：120：2：3

泥漿配置完成后，需水化24小時。此配比泥漿粘度可達30s以上。

（3）操作時，注意慢提、慢放、慢鉆，盡量減少作業(yè)過程對孔壁的擾動。必要時，還需在鉆具內設置內流水孔，減少提鉆產生的抽吸力。

4.2 粘土巖中打滑

由于粘土巖具有吸水軟化的特性，鉆進粘土巖時，需采用土層鉆具進行鉆進。為防止出現托底打滑現象，需將鉆具的定位錐刀進行特殊設計，保證定位錐刀的高度低于鉆齒高度1-2cm。

4.3 中風化花崗巖鉆進困難

鉆進的基本思路：嵌巖筒鉆+截齒撈沙鉆斗

方法：采用嵌巖筒鉆環(huán)切，嘗試將巖心扭斷后取出，在取芯時可以在筒鉆內部焊兩塊三角形鐵塊，以增加筒鉆和巖芯的摩擦力，取芯時若一次取芯不成，可嘗試再次取芯；若二次取芯失敗，則只能采取用雙底截齒撈沙鉆斗進行二次破碎并清孔。

操作：控制鉆進轉速在10rad/分鐘，脈沖式加壓，對巖石進行沖擊破碎。由于巖層埋深較深，鉆桿的承扭能力有一定的衰減，操作時，盡量避免野蠻操作，防止鉆桿損壞的事故發(fā)生。

5 結束語

通過本次施工，旋挖成孔灌注樁施工方法具有以下幾個優(yōu)點：

1.成孔效率高，按一般地層每個臺班成孔約100米樁；

2.適應性強：可以據據不同地層采用干作業(yè)法及濕作業(yè)法進行施工；

3.環(huán)保：因為旋挖鉆機使用的泥漿是可以循環(huán)利用，不產生廢棄泥漿；

4.樁側摩阻力大：由于旋挖鉆機施工時鉆頭上下活動所形成的孔壁有紋路，孔壁粗糙，增加了樁側摩阻力。

盡管旋挖鉆機投資較高，但其有以上其他樁型無法比擬的優(yōu)勢，最終的經濟效益綜合指標還是遠大于沖孔樁機及回旋鉆機，可見旋挖鉆機是一種值得大力推廣的施工工藝。

[1]沈利亞,陳赤武.我國基礎工程施工鉆機的現狀與發(fā)展[J].地質裝備,2004(01)：9-10.

[2]梁藝銘,黃日龍.李廣榮.廣州電視臺新址工程樁基施工技術[J].廣州建筑,2010(03) :7-10.

[3]蔡加玲.淺談旋挖鉆機成孔灌注樁在某項目鉆孔樁施工中的應用[J].廣東科技,2011(14) :6-8.