旋挖灌注樁施工工藝探討

李進（雅安燈塔房地產開發有限公司，四川雅安625000）

旋挖灌注樁施工工藝探討

李進
（雅安燈塔房地產開發有限公司，四川雅安625000）

近年來，隨著我國工程建設事業的不斷發展，旋挖灌注樁施工技術越來越多地被應用到道路橋梁施工過程中，由于其隱蔽性和不可預測性，施工方法比較復雜，難以控制質量，如果一個環節出現問題，將影響整個工程的施工質量，甚至造成巨大的經濟損失，給投資者造成惡劣的社會影響，因此，旋挖灌注樁施工工藝的控制是工程建設中最根本的任務。論文就如何控制旋挖灌注樁的施工工藝進行初步研究，旨在提高施工質量，確保橋梁整體的使用性與安全性。

旋挖灌注樁；施工工藝；探討分析

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.12.171

1 工藝原理與工藝特點

1.1 工藝原理

1）通過鉆機自有的行走功能和桅桿變幅機構使鉆具能正確就位，利用桅桿導向下放鉆桿并將底部帶有活門的桶式鉆頭放置到孔位，鉆機動力頭裝置為鉆桿提供扭矩，加壓裝置通過加壓動力頭的方式將壓力傳遞給鉆桿鉆頭，鉆頭回轉破碎巖土，并直接將其裝入鉆頭內，然后再由鉆機提升裝置和伸縮式鉆桿將鉆頭提出孔外卸土，往復循環取土、卸土，直至設計深度。

2）灌注樁后注漿是在灌注樁成樁后一定時間內，通過預設在樁身內的注漿導管及與之相連的樁端、樁側注漿閥注入水泥漿，使樁端、樁側土體(包括沉渣、泥皮)得到加固，對樁底、樁側一定范圍的土體通過滲入（粗顆粒土）劈裂（細粒土）和壓密(非飽和松散軟土)注漿起到加固作用，從而增大樁端和樁側阻力，提高單樁承載力，減小沉降。

1.2 工藝特點

1）成孔效率高，適用范圍廣。由于旋挖鉆機整機操縱通常采用液壓先導控制、負荷傳感，因此，具有操作輕便與舒適的特征，并且其帶有孔深數碼顯示與垂直度自動檢測調整等功能，大大提高了施工的自動化程度；1.5～4.0m的成孔直徑與60～90m的最大孔深可以滿足各類大型樁基施工的需求。

2）施工過程環保。旋挖鉆機作業時排出泥渣和泥漿，泥漿可用于護壁，解決了泥漿排放二次公害的難點，符合綠色施工要求。

3）地層適應能力強。該鉆機既適應于淤泥質黏土層、黏性黏土和砂性土施工，也對強度不高的膠結砂巖層具有很好的可操作性，適應范圍較廣。

2 施工工藝分析

2.1 施工流程

施工準備→測量放線→埋設鋼護筒→檢查樁中心軸線→鉆機就位及鉆進→成孔檢查→清孔→吊放鋼筋籠→安裝混凝土導管→灌筑混凝土→樁成品檢測、驗收。

2.2 施工要點

2.2.1 泥漿配制

泥漿指標：比重1.03～1.08g/cm3，失水量＜20mL/30min；黏度16～28s(漏斗黏度)；泥皮厚＜3mm；pH8～10；膠體率95%～98%。鈉基膨潤土摻量8%～10%；CMC摻量0.3%。清孔后樁底泥漿指標:比重＜1.15g/cm3；黏度＜30s。

2.2.2 鉆孔

進行鉆孔施工時，需要注意以下幾個方面：（1）樁機定位時樁位必須重新測定。要進行認真復核，做到準確無誤；（2）護筒內徑應大于鉆孔直徑100mm，護筒形心與樁位中心偏差不超過50mm，埋設深度不小于1000mm；（3）護筒埋設時，應將其周圍用黏土填埋壓實，護筒上沿口高出孔口地坪200mm，預防浸水后孔口塌陷；（4）鉆機就位后，將機架底部墊實使其保持穩固，控制鉆桿垂直度偏差不超過1%樁長。

2.2.3 清孔

當鉆進至距孔底設計標高100～300mm時，停止鉆機運轉，靜置一段時間后再次啟動進行鉆進，以利用完成剩余進尺的同時達到撈渣清孔的目的，如若達不到規范清孔要求，可二次采用反循環法再次清孔；清孔過程以孔底成渣＜100mm和孔底500mm范圍內泥漿相對密度≤1.2/cm3為標準進行控制。

2.2.4 安放鋼筋籠

安放鋼筋籠時，有以下幾個操作要點：（1）鋼筋籠經驗收合格后方可安裝，重點檢查鋼筋的規格、型號、間距和數量、鋼筋綁扎情況、鋼筋籠直徑和長度、鋼筋焊接長度以及鋼筋籠安裝后的保護層厚度是否與圖紙設計的規范要求相符；（2）鋼筋籠在起吊、運輸和安裝時應采取措施防止變形，起吊點應設在加強筋部位；（3）鋼筋籠安裝入孔時應保持垂直狀態，對準孔內慢慢輕放，避免碰撞孔壁。

2.2.5 灌注混凝土

1）當孔內滲水量＜1m3/h或積水厚度＜50mm時，宜采用干做法進行混凝土施工。混凝土灌注前，對孔內虛土厚度應再次測量，如若超出規范要求，需進行再次清理；采用串桶或導管（深樁孔時）進行混凝土下料，澆灌過程應連續，并按厚度不超過1.5m進行分層控制。對于大直徑挖孔樁，混凝土首次灌注量應保證澆筑至底部擴大部分的頂面，并振搗密實，再分層澆灌并振搗密實樁身混凝土至樁頂，控制浮漿厚度不大于30cm。

2）當孔內滲水量＞1m3/h時，宜采用水下灌注法進行混凝土施工，混凝土坍落度控制在180～200mm之間，采用鋼導管下料，并控制管底距樁底250～400mm范圍之間；導管頂部漏斗尺寸應通過計算確定，以確保混凝土封底徹底，并設置帶吊鉤的圓形鋼板塞做臨時封堵導管口用；混凝土澆灌時，當漏斗內混凝土量滿足封底要求時，在快速吊起鋼板塞的同時不斷放料至漏斗，在重力作用下，混凝土快速下降至管底并在周圍攤開將導管埋住。

3）控制配合比。對于水下灌注混凝土而言，由于采用導管灌注，因此，配合比應根據實際情況（水泥品種、砂石規格及用水量）的變化而及時調整，確保混凝土指標滿足澆筑要求；為使混凝土拌合過程中每道環節準確無誤，建議施工現場采用現代化全自動計量拌合站進行混凝土拌料，如高產量的1000型拌合站各系統均由電腦控制，以實現各項技術指標的自動控制，其計量準、能力強、產量高，完全適用于現代化混凝土施工要求[1]。

3 施工常見問題的處理

3.1 坍孔

坍孔形成的原因包括：（1）泥漿密度不夠或其他泥漿性能指標不符合規定，使孔壁未形成堅實的泥皮，護壁效果不佳；（2）旋挖鉆機設置在護筒上，由于振動使孔口坍塌；清孔時未及時補水，使孔內水位低于地下水等。可采取的處理措施有：（1）嚴格控制泥漿的配備，其比重一般控制在1.05～1.20，且加入的泥漿量應保證高于地下水位2m以上；（2）清孔時應指定專人補水，保證鉆孔必要的水頭高度；（3）如發生孔口坍塌，應立即拆除護筒并回填鉆孔，重新埋設護筒再鉆。

3.2 樁尖沉淀厚度

為確保樁尖沉淀厚度，除要求泥漿性能外，施工過程還需控制不同地層的鉆進速度，特別是進入粉砂層時，每次旋挖不能太多，以防止砂子從鉆頭頂口冒出并進入泥漿；當沉淀不符合要求時，采用“換漿法”進行消孔，換出來的泥漿一定要經過水力旋流器和振動篩進行漿、砂分離，直至合格；成孔后，應至少沉淀1～2h，然后檢查沉淀厚度，如仍超標，可以用旋挖鉆機直接撈出。

4 結語

綜上所述，作為整個橋梁工程施工最關鍵的環節，旋挖灌注樁施工過程控制的好壞是直接影響橋梁整體施工質量與運營安全，這就要求我們在施工過程中規范施工工藝，強化施工手段，積極發現問題、分析問題、解決問題，嚴防夾泥及斷樁事故的發生，以此確保橋梁后期的運營安全。

【1】王毅.旋挖鉆鉆孔樁施工技術[J].民營科技，2012（8）：341-342.

Discussion on Construction Technology of Rotary Digging Grouting Pile

Li Jin
（Ya'an Lighthouse Real Estate Development Co.Ltd.,Ya'an 625000,China）

In recent years, with the continuous development of engineering construction in China, the construction technology ofrotary-grouting pile is more and more applied to road and bridge construction. Due to its concealment and unpredictability, the constructionmethod is complex and difficult to control quality.Alink problems will affect the quality of the entire project construction, and even cause hugeeconomic losses, and give investors a bad social impact, therefore, the construction of rotary pile technology control is the most fundamentalconstruction task. In this paper, how to control the construction of rotary pile technology to conduct a preliminary study to improve theconstruction quality, to ensure the overall use of the bridge and security.

rotary digging pile;construction technology;discussion and analysis

U443.15

A

1007-9467（2016）12-0173-02

2016-11-02

李進（1961～），男，四川敘永人，工程師，從事土木工程施工技術研究。