旋挖成孔灌注桩技术总结（旋挖钻干作业成孔灌注桩基础施工技术应用）

赵明月 白雪敏中国二冶集团有限公司

摘 要：桥梁桩基干作业成孔施工技术为桥梁施工中带来了诸多便利，不仅加快了施工进度，还降低造价、减少临时施工占地、保护环境，利于文明施工，本文主要讲述了干作业成孔施工技术在桩基施工中的应用。

关键词：桩基施工;干作业成孔;施工技术;

高速公路的建设在社会发展中有着十分重要的作用，是推进地方发展的重要因素。而高速公路建设进度的主要影响因素为桥梁工程，桥梁桩基础施工进度关乎着桥梁工程施工进度的快慢，旋挖钻干作业成孔施工技术能够明显提高桥梁桩基础施工的进度，所以在特定地质中应用干作业成孔施工技术能够大大加快桩基的施工进度，不过如要在施工过程中采用该项技术，技术人员应该在施工前对该技术进行全面的了解与掌握，在桩基施工的过程中，如发现不足之处应及时改正，为后续施工积累宝贵的经验。

1 施工准备

桩基施工机械进场前，应先结合现场实际情况，对施工场地进行清理、整平，修筑施工便道，确保钻机、砼罐车、钢筋笼运输车等车辆通行顺畅。现场应准备好发电机，防止突然停电。首次施工时，为防止突发状况，在场地范围内应预先布置好蓄水池、泥浆池、沉淀池备用。

1.1 技术准备

开工前应组织施工人员全面熟悉设计文件和交底，并进行现场核对及调查，如发现问题及时联系设计人员。组织测量人员作好施工前的测量准备工作，包括:导线、中线、水准点复测，增设控制点等。开工前根据设计文件、设计交底、相关质量验收规范及施工规范对管理人员及技术人员进行技术交底及安全交底。

1.2 场地准备

施工前应按设计征地红线进行桥区用地放样，对用地范围内所有障碍物等均应在施工前进行清理。场地清理完毕后对施工场地进行适当的平整并填土回填形成工作平台，平台标高应高于设计桩顶标高不小于0.8m，修筑施工便道，设置临时排水，确保砼罐车、钢筋笼运输车等重型车辆在雨后能够顺利通行，在场地范围内应预先布置好蓄水池、泥浆池、沉淀池备用。

2 施工技术2.1 施工测量

桩位由测量工程师根据已闭合的导线点进行桩位放样与复核，将每根桩中心用木桩标识，并采用铁钉标定中心定出桩位，报请专业测量监理工程师复测，符合设计要求后埋设十字形保护桩。在纵横向的每一侧引两个控制桩，两个控制桩间距6m。通过控制桩，在桩基施工时对钻机就位及具体工作进行具体控制，如护筒埋设，钻机钻头就位，钻机操作平台等。对放出的桩位，及时设置护桩，并派专人看管保护，严禁机械或人员。

2.2 埋设护筒

旋挖钻干作业成孔对地表土扰动较大，对护筒的要求较高，推荐使用钢护筒，钢护筒需采用至少8mm厚钢板卷制而成，钢护筒应至少为3m，护筒需满足相应的刚度、强度的要求;钢护筒的内径应大于钻头直径(一般为桩径)，根据规范要求其内径应大于桩径至少200mm。钢护筒埋设前，先使用全站仪准确测量放样，保证钢护筒顶面位置偏差不大于5cm、钢护筒斜度不大于1%;埋设钢护筒时用旋挖钻机钻进至护筒底标高，然后用钻机将护筒下顶至设计标高。检查护筒中心和垂直度符合要求后，为保证护筒稳固，在护筒外侧空隙处分层回填夯实粘土。测出护筒标高后，报专业监理工程师，经检验合格后进行钻机就位。

2.3 钻机就位

钻机就位后，必须对钻杆进行竖直度检测和适当调整，调整好后应将钻杆的调整系统锁定，防止钻杆在钻进过程中发生倾斜、偏移。

2.4 钻进

初始钻进速度应缓慢，以保证成孔后桩孔整体的垂直度，待钻斗全部进入地面后，可按正常速度进行钻进。钻斗在孔内的升降速度应控制在0.6～0.7m/s。随钻孔深度的增加，其升降速度应尽量减小。在钻进过程中，需保持钻杆垂直、位置正确，如有偏移，应适量调整，以减免因钻杆晃动引起扩大孔径、增加孔底沉渣。钻斗底板在钻进中应一直保持关闭状态，以防止钻斗内的钻渣掉落在孔内。钻进过程中，现场技术人员随时收集钻渣岩样，用以和图中柱状地质勘查比对，是否一致，提取岩样采用专用密封袋包装，注明部位、深度、日期。成孔后采用探孔器验孔，以保证孔径、垂直度符合设计要求。

在钻进过程中，应有专人对孔口处旋挖钻掉落的零星土进行及时清理，当遇到塌孔、缩孔、地下水等异常情况时，应根据现场实际情况及施工经验进行处理，必要时将施工工艺改为泥浆成孔。

2.5 终孔

桩基施工设计终孔要求:

(1)桩底标高高于附近地质钻孔孔底标高时，桩基施工出碴反应的地质情况与附近钻孔资料基本一致，则按设计标高终孔;

(2)桩底标高低于附近地质终孔孔底标高时，桩基施工出碴反应的地质情况与附近钻孔资料基本一致，且以下部分相近或明显好于地质钻孔孔底附近地质条件时，按设计标高终孔;

如不满足上述条件，应及时通知有关单位，确定终孔标高。

在检查地质满足设计要求后，立即对钻孔的孔深、孔径、孔型等采用相应的器具进行检查。在确定满足设计及规范要求后，报请监理工程师验收合格后，立即进行清孔。

2.6 清孔

检孔合格后，对孔底沉碴进行二次清理。钻进到设计深度后，采用钻斗清孔，原位正向旋转4-5转，利用钻斗的平底斗齿将孔底清理为平底，同时使孔底的钻渣旋入容斗内，然后提出钻斗。为确保孔底钻碴厚度满足设计及规范要求，掏碴后还需用测绳检测孔深，如果测量深度与旋挖钻电脑显示钻进深度一致，则表明清孔合格，否则应继续清渣至合格。

2.7 钢筋笼制作及安装

采用旋挖钻干作业成孔技术施工成孔速度较快，应配合较快的钢筋笼制作及安装速度，才能在施工中达成流水线式的施工速度，钢筋笼制作建议采用钢筋笼滚焊机，并配以定尺12m长钢筋，使钢筋笼标准节长度达到12m长，能够大大提高钢筋笼的制作及安装速度，钢筋笼间的连接速度以机械连接最为快捷，而如采用机械连接，需在钢筋笼制作前对主筋接头进行相应的丝头加工等工作，容易造成因缺少丝头加工完成的钢筋而窝工的情况，所以机械连接工艺建议滚轧直螺纹钢筋连接接头，此工艺丝头加工最为快捷，能够满足滚焊机的加工速度。

钢筋笼加工及连接施工要点

(1)钢筋端头处理:机械连接时，如钢筋端头不平整，则两钢筋接头不能紧紧相贴，中间留有空隙，不能保证连接质量;所以应在以下两点注意控制:

钢筋切断时如采用普通钢筋切断机挤压切断，不能保证钢筋端头平整度，使钢筋机械连接时，两钢筋端头不能紧紧拧在一起，钢筋切断推荐采用锯切工艺，此工艺能够保证切断的钢筋端头平齐;

在丝头加工完成后，应对钢筋丝头进行打磨，保证丝头平齐。

(2)接头:钢筋丝头加工时应严格控制丝头长度、螺纹直径，丝头长度偏差为0～2p，螺纹直径应采用专用环规检查;

桩基钢筋笼上钢筋的钢筋完全不能够转动，只能通过转动连接套筒连接钢筋，应选用加锁母型套筒，使用锁母锁紧套筒;

丝头加工完成后应采用专用的钢筋丝头保护帽或连接套筒将钢筋丝头进行保护，防止螺纹被磕碰或被污物、雨雪污染生锈等情况;

连接时首先使用工作扳手将连接接头拧紧，后采用力矩扳手检查拧紧力矩值，必须达到下表对应的接头拧紧力矩值。

表1 接头拧紧力矩 下载原图

作标记:对拧紧的接头作标记，未拧紧的接头区分开。

(3)钢筋笼定位

在施工过程中偶有出现护筒位置偏差接近极值，在钢筋笼下放过程中也出现位置偏差而导致成桩后桩基位置偏差较大的情况，建议在下放钢筋笼过程中，每节钢筋笼顶部均挂好十字线，在下放过程中通过护桩对每节钢筋笼位置进行复测，以保证成桩后桩基位置准确。

2.8 声测管的连接及检查

下放钢筋笼时应按设计要求安装声测管，均预先放置在钢筋笼内，连接声测管、并与钢筋笼绑扎牢固，以防下放钢筋笼时声测管掉落，并保证成桩后的声测管均匀分散在桩基周围，声测管内需灌水检查其接头及管壁是否漏水，声测管底口封死，与钢筋笼底面平齐。钢筋笼下放到位后，顶口采用专用堵头封闭以防泥浆等杂物掉进孔内。

2.9 安装导管

导管总长应满足最大桩长与超灌长度之和，在使用前应对其外观质量进行检查，为保证混凝土灌注顺利，导管还应在试拼后进行水密承压和接头抗拉试验。

首先将所有导管按照自下而上的顺序进行试拼装，并进行编号和标示尺度。要求试拼后导管轴线偏差不超过导管总长的0.5%且不大于10cm。

下放导管时要有专人记录好下放的节数及长度，导管应下放至距孔底30cm-40cm，并位于钻孔中心。导管下放时应竖直、轻放、以免碰撞钢筋笼。

2.1 0 混凝土拌合、运输

拌合站按工地试验室提供的施工配合比集中拌合混凝土，拌制灌注桩砼有较好的流动性能，干成孔坍落度控制在16-20cm，使用试验室抽检合格的规格石料，每次砼拌和时间不少于3分钟。混凝土运输采用专用砼罐车，罐车数量及容量应根据运输时间、拌和时间配备，必须满足桩基混凝土连续不间断灌注的要求。

2.1 1 灌注砼

开灌前用圆形铁板封住导管口，同时用钢丝绳拉住铁板，将料斗及导管用水润湿后灌满混凝土，拔出封口铁板。首批混凝土灌注完毕后，开始测量砼灌注顶面高度，并计算导管埋深是否符合要求。

首批混凝土灌注后，选用小漏斗继续灌注桩基混凝土混凝土灌注应连续。在灌注过程中，导管埋置深度过大则易埋管，埋置深度小则易造成混凝土不密实情况，根据规范要求，导管埋置深度宜保持在2～6m。

桩顶以下5m范围内的混凝土应随灌注随振捣，每层灌注高度不得大于1.5m，以保证混凝土密实性，灌注完毕的桩顶标高应比设计标高高出至少1m，在下部结构施工前，将桩头凿除至设计标高，如设计标高以下桩头不能满足要求，还须凿除松散部分桩头，以确保桩头的密实性、强度。

2.1 2 干成孔作业桩基砼灌注应注意的问题

(1)混凝土运抵灌注地点后，首先应先放出少部分混凝土，检查其坍落度、和易性等情况。混凝土浇注施工工艺应参考普通混凝土有关规定，因桩孔较深，且无泥浆减小混凝土向下冲击力，为避免混凝土离析，干孔桩混凝土坍落度应适量减小，控制在16-20cm左右。整桩灌注时间应处于混凝土初凝时间内。

(2)桩基混凝土灌注开始后，应连续且节奏地灌注混凝土，不得中途停止，拆除导管时工作衔接要紧密，动作要快，拆下的导管要立即清洗干净、码放整齐，保证导管能够周转使用。灌注过程中应有专人测定孔内混凝土面的高度，并根据测出混凝土高度及导管长度及时拆除相应长度的导管。

(3)灌注过程中如有堵管现象发生，首先应使用吊车上下活动导管，活动过程中应使导管在规范规定的导管最小埋深之内，且不得使用振动设备振动导管，如问题没有解决，应尽快地将导管及钢筋笼拔出，处理并找出问题整改总结后重新进行桩基施工。

(4)为保证混凝土灌注的连续性、完整性，施工开始前，机械管理人员应对混凝土灌注所使用的机械设备进行维修、保养、检查。

(5)灌注过程中应有专人记录混凝土灌注量，并测得的混凝土面的设计标高，并根据混凝土灌注量应达到的标高与实际标高核对，用以分辨灌注过程中有无塌孔现象，发现异常情况应及时报告，并进行处理。

3 结语

经现场实际对比应用干成孔作业钻孔速度约为泥浆成孔作业速度的3倍，干成孔作业成桩施工速度主要控制点为下放钢筋笼速度，在现场施工过程中应适当增加下放钢筋笼班组人数;相较泥浆成孔作业，由于干成孔作业无需开挖泥浆池、蓄水池，不需处理泥浆，减少了施工占地，能够有效降低施工成本，减少对环境的污染，利于文明施工。在实际的施工过程中，该项技术还有一定的提升空间，在运用此施工技术时，每一步都需符合规范，保证施工质量。

参考文献

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