浙江舜杰建筑集团股份有限公司
摘要：现代化城市的建设理念促使城市面积不断扩大，对城市周边的生态环境也造成了较为严重的负面影响。在建设过程中仍然存在部分问题，尤其是基坑工程中的旋挖灌注桩施工技术。本文介绍了基坑工程与旋挖桩，探讨了旋挖钻施工工艺特征，阐述了旋挖灌注桩施工技术的各环节内容，达到改善基坑工程质量的实际目的。
关键词：基坑工程；旋挖灌注桩；施工技术；
1旋挖桩
施工企业必须以保证基坑质量为前提开展施工作业。基坑工程是地质工程、岩土工程与岩土测试技术等相关技术工程的统称。基坑工程主要包括工程勘察、支护结构设计与施工、土方开挖与回填、地下水控制、信息化施工及周边环境保护措施等等。现阶段，简单高效、经济安全是基坑工程唯一的施工标准，最常见的一种施工方式就是放大坡开挖，但是经常受到施工现场及外界因素的影响。旋挖桩是工程术语，通常指的是由旋挖钻机施工的桩型，又称旋挖钻孔灌注桩。随着我国科研水平的不断提升，机械化与智能化生产模式应运而生，大幅度降低了施工作业时对人力资源的消耗，同时提升了土方开挖的精准程度，推动开挖效率的持续提升。另一方面，由于机械化生产在建筑施工领域的不断深入，挖钻孔灌注桩施工对人力的需求有所减少，帮助施工企业节省了很大一笔成本开支。
2 工程概况
某市人防工程，场地东、西、北侧为已有建筑，距离地下室边界约 6.0～16.0m，项目总建筑面积14023m2，其中地上建筑面积约为768m2，地下建筑面积约为130023m2。地下指挥所建筑面积约为1549m2，兼顾人防地下室建筑面积约为10628m2，为地下一层及局部地上两层。本场地基坑开挖范围内的地下水主要是素填土层中的上层滞水，受大气降水和地表水等影响。
3 旋挖灌注支护桩施工技术
3.1 施工工艺流程
旋挖钻孔灌注桩主要施工工艺流程：场地平整→桩位测量→泥浆制备→埋设护筒→钻孔→清孔→钢筋笼骨架制→导管试压及安装→水下混凝土浇注。
3.2 施工准备
（1）场地平整。本工程采用 1 台 XR280D 型钻机和 1 台SWDM20 型钻机进行钻孔桩施工，钻机进场前需清理平整场地，确保钻机平台碾压密实且地面承载力≥250k N/m2，钻机就位后与场地倾斜角≤40°。（2）桩位测量。确定基坑支护桩具体位置，测量人员利用极坐标定位法进行轴线引测，准确定位桩心并做好标示，待监理工程师复测无误后方可进行钻孔施工。（3）泥浆制备。泥浆由黏土与水拌合而成，并掺入一定比例的膨润土，制备得到泥浆含砂量≤4%，胶体率≥96%且泥浆比重≥1.2。（4）埋设护筒。钻孔前应埋设坚固的钢护筒防止素填土层因松散而塌孔，护筒直径为1m和1.1m，高度1.5m，埋设时参考桩位测量时定位的桩心，使护筒圆心与桩心重合，用锤球检查护筒竖直度，倾斜度≤1%，护筒周围回填黏土并分层压实，确保护筒顶面高出施工平台0.3m。
3.3 钻孔
首先安放钻机，钻机底座及顶端平稳后用经纬仪调整钻杆垂直度，使钻机中心、桩心与护筒中心在一条直线上，偏差≤50mm，随后连接泥浆循环系统循环泥浆2～3min，最后开始钻孔。根据地质情况，针对不同地质层选用不同的钻头、钻进速度及钻进压力。
3.4 清孔
清孔分两次进行，第一次在钻孔达到设计成孔深度并进行成孔检查后，第二次在导管试压安装后。本工程清孔采用换浆法配以掏渣。
3.5 钢筋笼制作及安装
本工程桩长为 9～16m，节数为 1～2 节，两节钢筋笼接驳的接头应按规范要求错开，35d范围内接头数应不超过总接头数的50%，钢筋搭接长度为10d，且搭接时每2m设置加劲箍焊接加固，采用Φ16短钢筋。
钢筋笼主筋混凝土保护层厚度为50mm，利用焊接钢筋“耳朵”作为保护层，竖向沿钢筋笼长度每2m设置一道，水平方向沿钢筋笼圆周等距离设置4个。3.6 导管试压及安装 本工程导管采用Φ25～30mm 的无缝钢管，每节长2～3m，配1～2节1～1.5m 的短管，用螺丝扣连接后橡胶垫圈增强密封，确保接口严密。导管安装使用前必须通过水密承压试验检验密封性，预拼装后试压，压力在0.6～1.0MPa之间且≥1.5倍孔内水深压力。利用吊车将导管入孔，导管底距孔底250～400mm，安放完成后按3.4节所述进行二次清孔。
4 施工质量控制要点
4.1 钻孔质量控制
钻孔存在的问题主要包括塌孔、缩孔、偏孔、串孔、卡锤、糊锤等。塌孔是由于旋挖钻孔时没有循环泥浆，泥浆比重小（过稀）、孔内泥浆面低于孔外水或添加泥浆稳定液的塑料管口对土层直接冲刷等；缩孔是由于场地部分土层地质情况差、存在砂层，旋挖钻孔速度过快；偏孔是由于钻机架设不规范、场地土质层不均匀、旋挖钻头遇到探头石、孤石及岩面倾斜等；串孔是由于支护桩之间间距太小，旋挖钻孔时对临桩土体扰动大，导致桩孔扩孔率增大且泥浆护壁变差，邻桩串孔现象极易发生。因此，本工程钻孔质量控制措施主要包括：①严格控制泥浆质量，若遇砂层增加泥浆密度及黏度，确保孔壁稳定性，旋挖钻孔时保持泥浆循环，孔内补浆应及时、连续，维持护筒内水位；②严格控制钻孔速度，硬地层到软地层钻进速度加快，反之减慢，砂层等易缩孔地层适当增加扫孔次数，提钻坚持少进尺勤原则；③为避免串孔采用“隔桩法”施工。
4.2 钢筋笼吊放质量控制
钢筋笼制作应注重电焊工技术交底，提高焊接质量。钢筋笼吊放时为了防止骨架变形，应在起吊前在加强骨架内部焊接三角支撑以加强刚度，四根吊绳长度必须一样，严禁两根对折吊装钢筋笼。钢筋笼最常见质量问题为在混凝土灌注时上浮，上浮原因主要有钢筋笼较短、重量不足和灌注混凝土塌落度不够等。对于钢筋笼本身而言，可在距底端30cm处焊接十字钢筋架增加重量，还可在钢筋笼主筋顶端焊接一钢筋伸出泥浆作为钢筋笼浮笼的标志。此外，混凝土灌注速度和时间也应严格控制，提前计算准备好一根桩基的混凝土用量，保证混凝土灌注连续性。若通过浮标观察到钢筋笼上浮，立即放缓浇筑速度并反复上下振动导管，直至钢筋笼恢复原先设计标高。
4.3 混凝土灌注质量控制
（1）原材料质量控制。细致检查配制混凝土所用原材料，尤其水泥与钢筋，应做好试验工作，混凝土初终凝时间、强度、坍落度等符合规范要求。（2）预防导管进水。施工前严格检查导管严密性，测试合格方可使用。首次灌注混凝土必须没过导管底端，导管提升经过仔细测量。（3）预防堵管。混凝土坍落度太大会导致堵管，应严格控制坍落度。灌注时间取决于混凝土初凝时间，保证灌注时间≤1/2 混凝土初凝时间，且夏季施工还应加入缓凝剂，否则混凝土在灌注过程中就在导管内初凝，导致堵管。（4）预防断桩。断桩是由于导管埋深太浅，表层有泥浆混入，造成桩身夹泥、导管密封性差水渗入混凝土增大水灰比使混凝土不连续等原因造成，在灌注混凝土前应先通过拉伸试验检查导管性能，防止由于导管壁厚不足或性能差等原因引起断桩。（5）导管拆除。拆管根据混凝土面上升情况进行，应对混凝土面精准测量，导管随混凝土面上升而提升，保持导管埋入混凝土深度为2～6m。本工程控制导管埋入混凝土4m深，拆除导管时间一般≤15min，防止螺栓、工具等掉入孔内，提升拆除导管均由熟练工人操作，防止上提太快、提升太多、剐蹭钢筋笼等。
结束语
基坑支护中采用的旋挖钻孔灌注桩施工技术，不仅自动化程度高、成桩速度快、施工便捷，而且成孔质量高、噪声低、无污染，单桩承载力高，是一种理想的基坑支护施工工艺，越来越受到施工单位的青睐。但旋挖钻孔灌注桩采用泥浆护壁，孔壁上泥浆与钻渣形成的光滑泥皮会减小桩与周围土体间的摩擦剪切力，进而导致桩的竖向承载力减小，因此还需进行更多试验研究，进一步完善旋挖钻孔灌注桩施工工艺。
参考文献：
[1]高水位条件下深基坑内钻孔灌注桩施工技术[J].陈寿亮. 低碳世界.2017（13）
[2]工民建桩基工程施工技术应用探讨[J].王洲. 中华民居（下旬刊）.2014（10）
[3]高水位深基坑条件下旋挖成孔灌注桩施工技术[J].张驰，李永文. 广东土木与建筑.2014（05）