浅谈旋挖钻孔桩的施工质量控制-发表论文

　　浅谈旋挖钻孔桩的施工质量控制
　　陈国祥
　　常州市交通建设监理咨询有限公司
　　【摘要】：旋挖钻孔桩施工由于具有较多优点而在近年得到广泛应用，但当地质条件较复杂时，旋挖钻孔桩容易出现露筋、短桩、桩身偏斜等质量问题，文中就常州高架工程施工情况浅谈其施工质量控制要点。
　　【关键词】：旋挖钻孔桩质量控制
　　1、前言
　　近年我国建筑市场竞争日趋激烈，一些价低、质优、节能的施工技术逐渐显现出其独特的竞争优势，受到施工方和业主的青睐。其中，旋挖钻机因具有施工速度快、成孔质量好、环境污染小、操作灵活方便、安全性能高及适用性强等优势，已成为钻孔灌注桩施工的主要成孔设备。旋挖钻机最适用于质地较密实、流动性较低、无水、强度不高的地层，如粘土层、粉土层、强风化层等，此类地层可采用旋挖干成孔法施工，速度快且不需添加稳定液；该钻机还适用于部分质地松散、流动性较低、有水、强度不高的地层，如淤泥层、砂层等，此类地层可采用套管钻进法或稳定液加入法施工；该钻机还可用于中风化岩层和部分微风化岩层，如配合专用刻岩钻头则通常可钻进至中风化岩层和部分微风化岩层。在一般情况下，只要可下放全套管。旋挖机即可成孔灌注。
　　2、工程概况
　　常州高架道路（一期）工程4标段是常州市高架道路建设的一部分，下部桩基采用钻孔灌注桩，全线共有桩基644根。其地貌单元属于长江三角洲冲积平原区。地质土层自上而下分别为：①杂填土层，厚约4.5m；②淤泥质粉质粘土层，厚约9.6m；③粉质粘土层，厚约35m；⑤粉砂夹亚砂土层．厚约20.96m。本工程支护桩设计要求桩端到达强风化岩面，施工采用德国产BG一18和上海产SD一20型旋挖钻机。
　　3、旋挖钻孔机施工工艺
　　测量放线一钻机就位、对准桩位一垂直调准一钻孔。吊放并埋设钢护筒一旋挖机钻孔一成孔验孔清渣制作钢筋笼并下放一混凝土灌注一吊机起拔护筒。首先采用全站仪进行所有桩位的准确放样。将旋挖钻机移机至工作区域并对准桩位，通过BG一18型和SD一20型旋挖机自身配备的垂直调准系统进行垂直调准。然后进行钻孔并吊放埋设钢护筒，用连接在动力头上的驱动器连接钢护筒，再用动力头旋转下压钢护筒。
　　旋挖机钻孔流程为下钻、加压旋挖取土、起钻、卸土。在某些地层钻孔时需要不断添加稳定液，其作用是保护孔壁、控制地下水、支撑土压力和悬浮钻渣，成孔后进行验孔清渣。若采用干成孔施工，可直接观察孔底沉渣情况，若加入了稳定液，则需每隔一段时间用测绳测量孔深以检查孔底沉渣情况。若有沉渣则用旋挖斗齿钻进清渣，或用导管正循环清渣。钢筋笼制作好并转至成孔附近后，采用旋挖钻机副卷扬进行吊放安装，然后安装导管和储料斗。准备就绪后进行混凝土灌注，完成后起拔护筒作循环使用，可使用吊机缓速起拔。
　　4、旋挖钻孔桩的质量控制要点
　　4．1垂直度控制
　　这是保证桩基承载能力的重要环节。虽然旋挖机本身配备了垂直调准系统，但若钻孔操作时不留意垂直度偏差并及时纠偏，就会造成斜率超标。影响桩基施工质量，使钢筋笼吊放施工难度增大，在砂土类地层中施工还易造成孔壁塌孔，必须引起高度重视。为了避免钻孔倾斜，在旋挖钻机就位和钻孔过程中应随时注意校核钻杆垂直度，发现倾斜应及时纠正。同时在施工前应对地质情况进行认真分析，对于地基不均匀、土层呈斜状分布和夹有大孤石或其它硬物的情形，施工前应考虑相应的技术措施，在不均匀地层中钻孔时需缓慢下钻，不应用力加压。进入不均匀硬层、斜状岩层和碰到孤石时应慢速钻进，对于大孤石和坚硬岩石可采用吊打法来保证垂直度。钻头和钻杆均需等到土方开挖到该深度时方可取出，在钻杆顶端安装导正装置是防止钻孔倾斜的简单而有效的方法。若终孔后才发现倾斜就很难纠正。且修孔时常会导致桩的充盈系数增大，最大达1．6以上。
　　4．2稳定液的控制
　　加入稳定液时应注意控制其比重，过稀则压力不足而无法有效护壁，过稠则混凝土灌注时无法将过重的稳定液反出。根据本工程地质情况，施工中稳定液控制密度为1．02～1．10。
　　4．3终孔的控制
　　(1)钻孔深度：若孔深达不到设计要求，则容易造成工程事故，故孔深测量成为监理的重点。本工程采用的方法是在施工现场护筒设置高程标记作为准绳，每次终孔前先对测绳进行复核，以确保孔深测量的准确性；
　　(2)孔径：旋挖桩在粘性土和粉土中钻孔容易出现缩孔现象，如孔径小于规范要求，则会造成桩截面减小和桩承载力降低，从而导致桩安全系数降低，且缩孔后容易出现露筋情况。质量控制的主要措施为：①施工前检查钻头直径是否符合设计要求；②施工中控制好稳定液的质量，根据不同地质情况采用合适的稳定液比重、粘性及稠度；③在容易出现缩孔的地层施工时应缓慢下钻，以稳定孔壁；④在旋挖斗齿外焊接一定数量的合金刀片，钻进或起钻中进行扫孔，对孔径的控制也非常有效。
　　4．4成孔验孔清渣的控制
　　采用干成孔法施工时，可以直接观察孔内情况。一般情况下短时间内会无沉渣。只要迅速下放钢筋笼和灌注混凝土，成桩质量会较好。但若成孔后停歇较长时间才灌注混凝土，则在下放钢筋笼前需观察沉渣情况，必要时用旋挖斗齿钻头进行清渣。对于有加入稳定液的，则需在成孔后多次用测绳测量孔深变化，若孔深减小则要求施工方进行清孔，可用旋挖斗齿清孔或导管正循环洗孔。
　　4．5对下放钢筋笼的控制
　　控制钢筋笼下放时的垂直度，不可过于倾斜，因旋挖桩无泥皮护壁，即使轻微碰撞也容易破坏孔壁而造成孔底沉渣厚度过大，影响施工质量。
　　4．6混凝土灌注的控制
　　(1)水下混凝土灌注是成桩质量控制的最后一个重点环节，包括确保开塞前的初存量，保证混凝土浇注过程中拆管准确，并对混凝土面标高进行控制。导管在钢筋笼吊放后进行安装，距离孔底0．3～0．5m．其上端连接储料斗，连接处安装隔水塞，第1斗混凝土灌注后要求导管埋深1.0m以上。旋挖桩一般用吊机或旋挖机副卷扬吊斗进行灌注，起落高度大，需提醒施工方在吊斗起落时保证管底埋深在2m以上。此外．稳定液停留较长时间后可能会产生沉淀而导致翻浆困难，应及时拆管，不得快速提降储料斗，以免导管底部离开混凝土面而造成断桩事故；
　　(2)干孔灌注时还应控制灌注高度超过设计标高0．5m以上，并将该层含杂质的混凝土清除。
　　(3)若钢护筒较长，则应适当增加混凝土灌注量，以确保其拔出后混凝土面标高满足设计要求。
　　5、结束语
　　旋挖钻孔桩应用于实际工程具有许多优点，但在我国因起步较晚，目前尚未编制相关的施工规范，因此在施丁过程中应特别加强管理．才能充分发挥其优势，确保工程质量。
　　参考文献
　　[1]周红军．我国旋挖钻进技术及设备的应用与发展
　　[2]韩金亭．大口径旋挖钻机在桩基施工中的技术优势