建筑桩基工程施工中旋挖钻孔成桩施工技术的应用分析获奖科研报告

建筑桩基工程施工中旋挖钻孔成桩施工技术的应用分析获奖科研报告【摘要】旋挖钻孔成桩技术施工效率高、单桩承载能力强，能够有效提升桩基强度及稳定性，在建筑工程中应用相对广泛，有必要对其施工流程进行深入分析，明确技术要点，以期为工程建设提供理论性指导。

【关键词】建筑桩基工程;旋挖钻孔成桩施工技术;应用

一、工程概况

某工程总建筑面积为995.2m?，由于该工程场地内存在松散的回填土层，分布不均，硬质物粒径在20～2500mm左右，难以满足施工要求，不能作为持力层，若采用回转钻进的施工方式，不仅成孔困难，孔壁易垮塌，且用水、用电量较大。经研究决定，拟采用旋挖成孔的施工方式，在保证工程质量的前提下，提高施工效率。

二、旋挖钻孔成桩施工技术分析

1、工艺流程

场地平整、下放定位桩、钻机就位、埋设护筒、钻进成孔、清孔、制作安装钢筋笼、导管下放、二次清孔，浇筑混凝土成桩。

2、准备工作

在旋挖钻孔工作过程中，前期的准备，选择钻机，本工程选用ZL-280钻机，道路平整，桩基定位，误差必须要控制在5mm以内，最后对控制点的位置进行标定后核查，为后期的成孔施工提供有效的数据支持。

3、泥浆制备及护筒的埋设

（1）泥浆制备。本工程中地层主要是中风化岩、粘土质构成的，而且整体处于压力平衡状态，所以在实际钻孔的过程中，土层的平衡结构就很容易被破坏，从而造成坍塌的隐患。所以在实际的施工过中，要多实用优质的泥浆，保证其粘度，可以保证其与砂层的粘合度，防止水分的过度渗透，有效完成对坍塌问题的处理。解决的方式就是优质黏土粉与增粘剂的组合，进而通过对配比的试验后来实现泥浆的制备。护筒的埋设来就可以实现对钻孔的实际保护与定位，在实际的工作过程中，护筒的运用需要满足一下条件：①护筒的实际直径需要比桩径大约12cm;②护筒的长度一般控制在地表以下8m;③在进行施工时，要在垂直方向进行钻孔操作，深度维持在6m，护筒埋设的倾斜度控制在1%以内，护筒埋设偏差不超过30mm，完成上述操作后，将护筒埋入，在钻杆的作用下，将护筒最终放入土中，当护筒的最高处高于地表30cm后停止上述操作，护筒四周用黏土回填，分层夯实。满足工程需要。

（2）钻孔施工。选用自行履带爬行式钻机，由钻机自身配置电脑控制系统进行钻机桅杆与机身水平和垂直调整定位，钻机就位时必须稳固、竖直、水平，定位准确，钻头中心与桩位中心误差不大于10mm。施工过程中，为了保证灌注施工的有效开展，钻孔的质量就必须得到保证。地面平整，钻机位置需要稳定可靠。在最初钻孔的速度需要控制，低速小进尺钻进入土工作，在保证钻孔的方向垂直后，加速钻孔，同时避免对周围护筒的损伤。当钻头的三分之一已经进入土壤后，如果遇到较硬的地层，可加大压力。分班连续作业，对钻孔的信息进行实时的记录，当钻机入土层深达3m时，就需要对方为进行检查调整，防止桩位偏位、倾斜。

4、混凝土灌注

在混凝土施工过程中，严格控制混凝土的配合比。同时，水泥的最低等级为42.5MPa，满足和易性，在实际的运输过程中，要尽可能减少离析问题的发生。混凝土采用混凝土输送泵将混凝土直接输送到需要浇筑混凝土的桩孔位置倒入料斗内，混凝土坍落度控制在18～22cm;在混凝土浇筑前，对不同直径、深度的桩孔分别计算出混凝土浇筑初灌量。导管的底部距孔底300-500mm，导管要进行水封试验;导管连接处的隔水塞选用与导管口径相符的橡胶皮球。保证混凝土桩截面尺寸，导管埋深不低于0.8～1.5m，连贯灌注时宜埋深2-6m，混凝土灌注灌注应连续进行;混凝土上升到骨架底口4m以上时提升导管;导管底口高于钢筋笼骨架底部2m以上时恢复混凝土灌注，保持正常的埋管深度，灌注接近桩顶时，要保持足够的导管高度，采用接入短导管等措施，混凝土浇筑完成拆管前安排专人测量孔内混凝土高度，并做好施工记录，浇筑混凝土接近桩顶标高时，应控制最后一次浇筑量，混凝土灌注面高出桩顶设计高程1.0～1.5m，以便清除浮浆，确保混凝土桩身质量。拆除导管之前测量混凝土面高程，以保证灌注混凝土达到设计高程;桩孔混凝土浇筑完成后，应将上部未灌混凝土部分利用场地内护筒、沟、池、槽开挖出来的泥土、矿渣等进行回填。

三、钻孔称成桩施工质量控制措施

1、钻孔施工过程中，应结合工程实际情况确定钻进方式，在保证钻孔质量的前提下，提高施工效率。钻进时严格控制钻进速度，避免钻头与孔壁之间形成负压作用，导致孔洞坍塌。通常情况下，钻斗提升速度为0.75～0.80m/s，若地质土层以亚砂或粉砂层为主时，应适当放缓升降速度。钻进施工中常见问题为：一是坍孔，坍孔不严重时可适当提高泥浆比重或增加护筒埋设深度等措施，孔洞坍塌严重时必须重新钻进。二是弯孔和缩孔，针对此类问题，应在弯孔处反复扫孔，直至其垂直度满足施工要求。对于倾斜程度过大的钻孔，需采取回填措施，待填料压实之后重新钻孔纠偏。若钻进过程中存在特殊地质情况，诸如弧石、夹层等，可适当放慢钻进速度，延长钻孔时间，逐步通过特殊地质情况。

2、严格按照设计方案制作钢筋笼，接頭处应牢固焊接，搭接长度控制在50cm左右，确保钢筋笼的稳定性。在内力较小处设置受力钢筋绑扎头，并保证一定的错开距离，同一断面内钢筋结构数量不得超过规定值。钢筋笼下放至指定位置之后，应采取必要的加固措施，在孔口部位设置支撑及固定，避免钢筋笼在混凝土灌注过程中出现上浮现象。同时混凝土灌注面接近钢筋笼底部时，应适当放缓灌注速度，待灌注面上升至钢筋笼底口4m以上之后，提升导管，方可加快灌注速度。

3、混凝土灌注应连续进行，尽量避免出现中断现象，影响桩体的稳定性和整体性，根据桩身实际长度确定导管埋入深度，最大不得超过6m，将隔水装置设置在漏斗底口处，保证严密、可靠。合理控制混凝土灌注时间，在混凝土初凝前完成灌注施工，并将导管拔出。混凝土灌注施工过程中，应实时测量混凝土顶面高度，与导管埋深距离保持在1～3m。若由于外界客观因素造成断桩事故，必须采取重钻等处理措施，确保桩体完整性。

结语：