大直径旋挖桩施工技术措施

大直径旋挖桩施工技术措施摘要：建筑行业不断发展，建筑工程中对基础工程要求较高，大直径灌桩应用甚为广泛，大直径旋挖桩施工效率更高但应用较少，本文对大直径旋挖桩施工技术开展深入研究，在施工各道工序中，需重点把控各环节，避免塌孔、缩颈等安全问题，对大直径旋挖桩施工技术措施进行探讨。关键词：大直径；旋挖桩；施工技术；措施引言：大直径旋挖桩施工技术因其技术特点与较高的施工效率，逐渐被应用于建筑工程中，施工工艺较常规旋挖桩难度较大，工序中成孔、一次清孔等工艺较为复杂，为施工增添困难，本文针对大直径旋挖桩施工技术中各道工序的分析，对其提出解决措施，为其施工参考。大直径旋挖桩主要工序施工技术大直径旋挖桩施工技术可应用于各种地质情况，使用范围广泛，该技术逐渐出现在建筑工程中，主要工序技术有护筒埋设、钢筋笼下放、清孔等工序，具体如图1所示。

图1旋挖桩施工技术工序流程图（一）护筒埋设工序旋挖桩技术中护筒埋设是关键基础工序，护筒埋设会影响桩位控制，同时，也是防止填土塌方。旋挖桩施工前，首先埋设钢护筒，由于是大直径旋挖桩技术护筒，所以比普通护筒制作埋设难度大，在护筒制作时，选用16mm厚、200mm宽厚钢板制作，自重将近4吨，溢流口在护筒顶部22-3个溢流00mm处开设，埋设采用先进的全液压振动锤埋设，最后采用L型钢筋或角钢焊在护筒顶部以下500mm范围内，埋入土中填土层。因护筒截面大，防止变形，需设置加劲肋等加强措施，在护筒顶部与底部分别添设加劲肋，顶部加劲肋与护筒顶面齐平，底部加劲肋位于护筒底部200-300mm范围，双面均与护筒满焊。泥浆护壁工序泥浆护壁是将泥浆调成一定比重和稠度注入桩孔内，在旋转机钻头离心作用下，泥浆中的部分胶体渗入孔壁周边土壤和岩体之间的间隙，形成凝胶，固定土壤颗粒；其次，泥浆中另一部分胶体在孔壁周围形成一层泥皮，对孔壁有一定稳定支撑作用。大直径旋挖桩由于桩径截面大，孔壁环拱效应弱，稳定性较差，容易发生塌方、缩颈；因此，不同于普通旋挖桩体制备，大直径旋挖桩对泥浆的比重与稠度要求更高，普通旋挖桩一般不适用化学泥浆，经济成本低；而大直径旋挖桩护壁泥浆主要采用膨润土造浆，地质环境较差时采用外加挤配制。现场施工过程中，泥浆配合比应实际情况及时调整。大直径旋挖桩钻孔工序1.钻机就位由于大直径旋挖桩使用的旋挖机自重大于100吨，吨位多大会导致场地承载力不足桩机开始下限等问题，需在钻机的操作面加铺钢板进行加固。2.砂土层挖桩旋挖桩施工时，上层是砂土层，因大直径旋挖机桩径大，对孔壁扰动较大，易发生坍塌事故，为提高钻进效率，在钻时严格把控几方面：第一，护筒埋设较深穿过流沙层，减少对孔壁扰动；第二，膨润土加量，加大化学泥浆比重，便于泥浆形成泥皮，稳定保护孔壁；第三，钻孔时控制好尺寸，缓慢进行；第四，钻头上下运动易引发泥浆回流，为防止泥浆回流对护壁的冲刺，应及时补充泥浆，增大护壁压强。3.岩层挖桩大直径旋挖桩在岩层钻孔时，需较大的扭矩，目前挖桩设备无法满足，只能采用分级扩孔工艺进行钻孔施工，施工过程是运用牙轮筒与掏渣钻相结合方式，先使用小直径钻头切削岩体表面，随后使用较高一级钻头钻进成孔，创造岩体自由面，利于破碎岩体。分级扩孔级差依据岩体硬度来确定，一般保持在300mm左右。分级扩孔工序发挥了钻机对岩层的钻进能力，相比大直径直接钻进方式而言，效率更高，综合成本较低。二、大直径旋挖桩施工常见问题持力层承载力不足因大直径旋挖桩截面直径较大，超前钻勘察时仅仅在桩中心钻孔，若以该钻孔揭示的地质资料代表整个桩位的地质资料，精准度不高。由于地质条件复杂多变，可能会出现桩底持力层厚度不足、持力层内存在软弱夹层等质量问题。（二）易发生塌孔、缩颈问题大直径旋挖桩钻孔设备自重过大，在钻孔过程中对底层扰动较大，施工时间过长，导致易发生坍塌、缩颈问题。发生坍塌缩颈问题主要原因有：护筒埋设过浅、钻机自重大、泥浆参数配置不合理、钻孔转速等问题，每道工序中参数配置有差异均会影响坍塌、缩颈问题出现。（三）钢筋笼易变形大直径旋挖桩相比普通旋挖桩而言，钢筋笼截面直径过大，设备自重过大等特点，在制作、吊装过程中易发生变形问题。（四）沉渣过厚大直径旋挖桩桩底截面直径大，清孔时边缘部分大颗粒沉渣未清理干净，泥浆比重过大，悬浮沉渣含量过多等问题，导致沉渣过厚。钢筋笼下放困难，在孔口处下方时间长，导致沉渣沉淀，在下放过程中，易碰触孔壁，造成孔底沉渣过厚。（五）断桩事故大直径旋挖桩混凝土初次灌注量过大，浇筑时间长，导致易发生断桩现象。主要原因是：混凝土初次灌注量不足或浇筑前导管插底部过大造成混凝土初灌未封底，并在在浇筑过程中，导管埋置过深，导致无法拔出，同时，浇筑过程中易发生塌孔现象。三、大直径旋挖桩施工技术措施（一）提高持力层承载力大直径旋挖桩在钻取前，在桩径截面范围内取2个钻孔，通过这2个钻孔反应该地区地质情况，在持力层选择时，确保厚度与强度。在前期抽芯时，采用高压注浆置换加固法，利用高压水泵将清水沿着抽芯孔高压注入孔底，将软弱层冲碎，返回孔外，冲洗干净后，，利用高强度等级的水泥浆高压注浆，填充夹层空间，同时充满持力层周边岩层裂隙，提高强度。（二）减少塌孔缩颈问题在护筒埋设过程中，根据砂土层成分，深入埋设护筒，使护筒穿过流沙层；选用优质化学泥浆，增大泥浆比重与黏合度，增加膨润土用量，在砂土层施工时，添加增黏剂等物质增加泥浆比重与黏合度，观察浆液高度，及时进行补浆。其次，应保证钢筋笼定位的准确度，平稳缓慢下放，避免碰触孔壁；在钻孔时控制钻进速度，遇到砂土层、岩体时放慢钻孔速度，控制钻头提升进度。（三）控制钢筋笼变形在钢筋笼加工过程中，应设置牢固平整的加工平台，选取工字钢制作；在焊接时，选用高质量焊条，控制参数，严格控制焊接质量与密度。对钢筋笼进行加固措施，通过试吊方式分析薄弱环节，合理调整试吊位置，增大箍配筋直径、增加三角形支撑钢筋等加固方式，防止钢筋笼变形。（四）严格控制沉渣提高孔底泥浆胶体率，可适当降低泥浆比重，减少杂质，增强悬浮沉渣能力；第一次清孔时，运用旋挖机捞渣时将钻斗深入孔底15cm内清理，将桩底沉渣颗粒搅碎清理完毕。其次，在二次清孔时，运用气举反循环或泵吸反循环等工艺进行处理，不断灌入新鲜泥浆，确保孔底清理干净，对反循环导口喷出泥浆检查分析，检查其含渣量参数，若与新注入泥浆参数一致，则清理完毕。（五）预防断桩事故发生在施工时，将导管与孔底距离控制在400-500mm，混凝土初次灌注时，提前计算灌注量，选取大容积料斗，保证混凝土持续供应；选用导管时，严格把控气密性与强度，接头处使用七丝矩形丝扣衔接，确保导管在浇筑过程中不漏水，导管插拔时不会产生断裂现象。根据实际情况，出现问题时及时有补救措施，例如，导管无法拔出时，应及时运用水下切割技术，将导管与钢筋笼切断取出，对其浇筑部分，利用冲孔桩重新成孔施工。结论综上所述，通过对大直径旋挖桩技术的研究分析，发现在技术实施过程中，工序繁多，每道工序中均存在问题，需在各道工序中严格把控，施工前对施工地质情况、持力层等明确考察，确保施工正常开展，施工过程中，注重每道工序的细节问题，严抓质量问题，保证大直径旋挖桩技术的科学合理性，并且通过分析证明大直径旋挖桩技术比普通旋挖桩技术施工效率高、施工质量高。参考文献：金人雄.旋挖钻机大直径钻孔桩施工方案及单价分析[J].铁路工程技术与经济,2020(1):22-25.刘福天.海口地区超长大直径旋挖钻孔灌注桩的施工控制技